本试题 “保温瓶内装有质量为2千克、温度为95℃的热水,过了一段时间后,桶内水的温度降为85℃,那么水放出的热量为______J,水的内能______(选填“增加”、“不变”、或“减...” 主要考查您对内能的概念
热量的计算
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定义 | 微观 | 宏观 | 量值 | |
分子的动能 | 物质的分子永不停息地运动着,运动着的分子所具有的能量 | 分子永不停息地做无规则运动 | 与温度有关 | 永远不等于零 |
分子的势能 | 物质的分子由它们的相对位置所决定的能量 | 分子间存在的相互作用的引力和斥力 | 与物体的体积有关 | 可能等于零 |
物体的内能 | 物体内所有分子动能和势能的总和 | 分子永远在运动和分子间存存作用力 | 与分子数及温度、体积有关 | 永远不等于零 |
定义 | 存在情况 | 研究对象 | 相关因素 | 改变大小的方法 | |
机械能 | 物体动能和势能的总和 | 可以为零 | 宏观物体 | 质量、速度、高度、弹性形变量 | 做功 |
内能 | 物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 | 不能为零,自然界中一切物体都有内能 | 微观粒子 | 质量、状态、温度等 | 做功、热传递 |
理解物体内能时,要注意以下三点:
(1)内能是指物体的内能,不是分子的内能,更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和,所以,单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
(2)任何物体存任何情况下都有内能。
(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小,不能确定这个物体具有的内能究竟是多少,因为内能是物体的所有分子具有的总能量,宏观量度比较困难。
0℃的物体有无内能?
一切物体都具有内能.一个物体温度越高内能越大.我们易误认为“0℃”的物体没有内能。
计算公式:
①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量.Q表示热量(J),
Q=c×m×△t.
Q吸=c×m×(t-t0)
Q放=c×m×(t0-t)
(t0是初温;t是末温)
其中c是与这个过程相关的比热容
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq
气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq
Q表示热量(J),q表示热值(J/kg),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳J
m———表示某种燃料的质量———千克kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克J/kg
单位:
热量的单位与功、能量的单位相同.在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J).历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦.
注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
例题详解:
例1 将100g水从20℃加热至90℃,要供给多少热量?一根铁钉的质量约10g,从1000℃的红热状态冷却至25℃,会放出多少热量?[c水=4.2× 103J/(kg·℃);c铁=0.46×103J/(kg·℃)]
解析:水吸收的热量Q吸=c水m1(t1-t01)=4.2 ×103J/(kg·℃)×0.1kg×(90℃一20℃)=2.94× 104J,铁钉放出的热量Q放=c铁m2(t02一t2)=0.46× 103J/(kg·℃)×0.01kg×(1000℃一25℃)=4.485 ×103J。
答案:见解析
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