hwyzw 发表于 2024-11-26 14:44:51

郭文老师解析物理问题:温度升高与热量吸收的关系

    郭文老师:物理高级教师,内蒙古师范大学物理学院研究生导师,内蒙古物理名师工作室成员,呼和浩特市物理名师工作室主持人,呼和浩特市新城区物理“中国物理工作室”主持人名师工作室成员、物理教学研究员、呼和浩特市实验教育组物理教研组组长。全国物理竞赛优秀辅导员。

    区分温度、热量和内能之间的关系

    1.当物体温度升高时,它一定会吸热吗?

    答:不一定。

    改变物体内能的方式有两种:一是传热,二是做功。因此,物体温度的升高可能是由于物体吸热或做功所致。钻木头生火和用锯锯木头会通过工作增加物体的温度。因此,物体温度升高并不一定意味着它吸收了热量。

    2.当物体吸收热量时,其温度一定会升高吗?

    答:不一定。

    当物体吸热而不对外做功时,其内能一定会增加,但其温度不一定会升高。例如,当晶体熔化时,它会吸收热量并增加其内能,而温度保持不变。又如,水在沸腾过程中,吸收热量,内能增加,但在沸点温度保持不变。因此,当物体吸热时,其温度不一定会升高。

    3.当物体温度升高时,其内能一定会增加吗?

    答:当然可以。

    温度越高,物体内的分子无规则运动的速度越快,分子的平均动能越大,物体的内能也就越多。因此,物体温度的变化,必然会引起内能的变化。

    4. 如果物体的能量增加,温度一定会增加吗?

    答:不一定。

    当物体吸热,或者外界对物体做功时,物体的内能增加,但物体的温度并不一定增加。例如晶体的熔化和凝固过程、液体的沸腾过程都是内能的变化,但温度不变。

    5. 如果物体的能量增加,它一定会吸收热量吗?

    答:不一定。

    改变物体内能的方式有两种:“做功”和“传热”,做功和传热在改变物体内能上是等价的。因此,物体内能的增加并不一定是因为物体吸收了热量,而是因为外界对物体做了功。

    6.物体吸热时,其内能一定会增加吗?

    答:当然可以。

    热量是热传递过程中物体内能变化的量度。当物体吸收热量时,其内能增加;当物体释放热量时,其内能会减少。因此,当物体吸收或释放热量时,必然会引起内能的变化。

    7.物体越热,它的热量就越大,对吗?

    答案:错误

    热量是指传热过程中传递的内能的量。它反映了传热过程中传递的内能的多少。虽然物体的温度很高,但如果不发生热传递,热量是没有意义的,可以说热量为0。

    8、传热时,热量是否从内能多的物体传递到内能少的物体?

    https://img1.baidu.com/it/u=3671904806,2304476172&fm=253&fmt=JPEG&app=138&f=JPEG?w=667&h=500

    答案:错误

    在传热过程中,热量是从高温物体传递到低温物体,而不是从内能较多的物体传递到内能较少的物体。当一滴热水与一杯冷水混合时,热量从热水传递到冷水,但热水的内能可能小于冷水的内能。

    典型例子:

    1、以下内容节选自小明的《物理学习笔记》。错误的是( )

    A.改变物体内能的功和传热是等价的

    B.分子间相互作用的吸引和排斥同时存在

    C.热量总是自发地从温度较低的物体传递到温度较高的物体

    D.燃料的热值与燃料的总质量无关

    2.下列说法正确的是( )

    A、当物体的内能增加时,外界必须对物体做功。

    B. 如果物体的温度升高,则它一定吸收了外界的热量。

    C.物体的温度越高,所含的热量越多

    D.内能是物体中所有分子的动能和势能的总和

    3. 下列有关热现象的叙述中,正确的是( )

    A. 0°C 的物体没有内能

    B.燃料的热值越大,放出的热量越多

    C. 汽油机燃烧的汽油是可再生能源

    D.热传递可以改变物体的内能

    4. 下列关于热现象的叙述正确的是( )

    A. 温度较高的物体含有更多的热量

    B、物体的内能增加,在一定时间内从外部吸收热量。

    C.液体的沸点随着液面上方气压的增加而降低

    D.当冰和水的混合物吸收热量时,温度保持不变,内能增加。

    https://img0.baidu.com/it/u=1411876695,478945457&fm=253&fmt=JPEG&app=138&f=JPEG?w=500&h=667

    5.下列说法正确的是()

    A、沿海地区昼夜温差比内陆地区小,这是因为水的比热容小于干燥土壤的比热容。

    B.汽车发动机工作时提供动力的是压缩冲程

    C. 如果您在清洁过程中看到灰尘飞扬,则可能意味着分子在不断地不规则运动。

    D.在沸腾过程中,液体吸收热量,增加其内能,并将其沸点保持在相同的温度。

    6、冲泡咖啡时总能闻到浓郁的香气。下列关于咖啡的叙述不正确的是()

    A. 随着咖啡冷却,其内能不断增加

    B. 当咖啡冷却时,它通过热传递改变其内部能量。

    C、咖啡的香气是一种扩散现象,说明分子在运动

    D.咖啡的温度越高,分子的热运动越剧烈。

    7.关于功和能量的理解,错误的是( )

    A、物体在同一时间内做的功越多,功率就越大

    B、物体的机械能越大,物体的内能也越大

    C.热机做功冲程时,内能转化为机械能

    D.如果反复弯曲电线,弯曲处会变热,这表明做功可以改变物体的内能。

    8.下列关于热学知识的理解正确的是( )

    A. 0°C 的冰没有内能

    B.只有热传递才能改变物体的内能

    C. 温度越高,分子随机运动越剧烈。

    D.热机的做功冲程将机械能转化为内能

    答案:1.C; 2. D; 3. D; 4. D; 5. D; 6. A; 7.B; 8.C.
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