會考物理內能概念梳理及練習

一、內能的三個方面

理解內能要從分子動能、分子勢能和全部分子幾個角度去理解。

1、分子動能

物體內部由分子組成，且在永不停息地做無規則運動，所以分子具有動能。由於運動永不停息，所以內能永不為零，故0℃的水也具有分子動能。由於運動雜亂無章，無法準確描述某一個分子是否更快或更慢，所以描述其運動快慢時應用是否更激烈。

由於温度越高，擴散越快，反映了分子運動更激烈，所以温度是分子無規則運動激烈程度的體現。物體分子運動更激烈和物體温度更高，是同一個意思。所以，同一個物體，温度越高，內能越大。

2、分子勢能

分子勢能是分子間具有相互作用而具有的能量，反映在分子間作用力大小和分子距離上。當分子間作用力和分子距離發生變化時，宏觀上會發生物體物態和體積的變化。但體積變化並不顯著，我們往往考慮不多，時候，還是從物態去判斷分子勢能。

這樣，分子勢能的變化具有一個特點突變，僅僅是在物態變化時會發生變化。例如，0℃的冰化成0℃的水，雖然温度沒變，分子動能沒變，但由於融化是一個吸熱過程，吸收的能量用於增加分子勢能，故此，我們説，分子勢能是增加的，內能是增加的，而温度不變。

當温度升高時，物態如果變化，也一定是從固態到液態，或從液態到固態，即是從低物態到高物態，所以不會出現温度升高，分子動能增加，分子勢能減小，內能不變或降低的情況。

另外，由於氣體能隨意彌散，氣體分子間幾乎沒有相互作用力，所以氣體一般認為沒有分子勢能，所以氣體內能的變化直接體現在分子動能，體現在温度上。

例：飛機在萬米高空飛行時，艙外大氣壓比艙內大氣壓低，要使艙內獲得新鮮空氣，必須使用壓縮機把空氣從艙外壓進艙內，在這個過程中，壓縮機對空氣做功，空氣的( )

A.温度升高，內能增加

B.温度降低，內能減少

C.温度升高，內能減少

D.温度降低，內能增加

答案：A。對氣體做功，氣體內能增加，温度升高。

例：如上圖所示，在氣缸A中密封有壓縮空氣，B是一種被銷釘K鎖住的活塞，C是一個温度計。若活塞與氣缸壁間沒有摩擦，當把銷釘拔出後，將看到的現象：(1)活塞將向 運動;(2)温度計的示數將_______，因為_______。

答案：右;降低;氣體膨脹，對外做功，內能減小，温度降低。

例：劉娟同學經常利用課餘時間幫媽媽做家務，她在一次消滅房間裏的蚊子時，用的是如圖所示的氣霧殺蟲劑。劉娟同學用這種殺蟲劑噴灑了一會兒後，手明顯感覺到盛殺蟲劑的'金屬罐變涼了，她搖了搖金屬罐，明顯感覺到罐裏有液體，她又通過閲讀説明書得知這種殺蟲劑是用一種極易揮發的化學原料和藥物配製而成的。請你應用所學的物理知識解釋金屬罐變涼的原因。

答案：液體汽化，汽化吸熱，温度降低;氣體膨脹，對外做功，內能減小，温度降低。

3、全部分子

物體温度升高，是指同一個物體温度升高;而如果説温度高的物體是指温度高的物體和温度低的物體的比較。

不同物體間比較內能，由於還要考慮質量(全部分子量)的因素，所以不能説温度高的物體內能大，也不能説內能大的物體温度高。例如一小塊燒紅的鐵釘和一座冰山，顯然冰山温度低，但內能大。

熱傳遞的實質是內能的轉移。在熱傳遞時，熱量由温度高的物體傳向温度低的物體，不一定是內能大的傳向內能小的物體。

例：關於物體的內能，下列説法中正確的是( )

A.運動的物體有內能，靜止的物體沒有內能

B.物體温度在0℃以下時沒有內能

C.高温物體的內能一定比低温物體的內能大

D.質量大且温度高的物體的內能一定比同狀態質量小，温度低的物體的內能大

答案：D

二、內能與機械能

由上面的描述，我們可以得到這樣的概念，內能是屬於微觀的能量，不同於機械能屬於宏觀的能量。由於微觀的不確定性，因此內能不能像機械能那樣精確計算。故只能説內能增加或減小多少焦耳，不能用具有多少內能來描述。温度、物態、質量，雖然是宏觀表現，但卻是緊扣微觀本質，反映微觀特性。

三、內能的改變

內能的改變，可以是做功或熱傳遞，且是等效的，所以內能增加，不一定是吸收熱量。

吸熱或做功都包括對內對外。對外做功(放熱)，內能減少;對內做功(吸熱)，內能增加。由於不同物質吸放熱時，容納熱的本領不同，後面又引出比熱容。同時將吸放熱過程中傳遞的能量叫熱量。而如何利用內能做功，又引出熱機。

下列各圖中，屬於內能轉化為機械能的是( )

答案：B

四、規範用語及字母

內能是狀態量，但又不能精確計算，所以內能用增加或減少;而熱量是過程量，只能用吸收或放出。狀態量，還類似於帶電、中性;過程量，還類似於導電、中和。

同樣是以J為單位，內能、能量的字母是E，做功的字母是W，熱量的字母是Q。

在表示熱時，今天天氣熱，熱是指温度;摩擦生熱，熱是指內能;融化吸熱，熱是指熱量。

A.兩手相互摩擦能發熱

B.水沸騰時蒸汽衝開壺蓋

C.鋸木頭鋸子發燙

D.壓縮空氣引火