專項二熱學

重難點05內能

【知識梳理】

1.溫度、內能、熱量的比較

物理量定義符號單位影響因素聯系

溫度物體的冷熱程度t℃物體內分子運溫度高的物體，內能不一定大

動的劇烈程度

內能物體內所有分子E內J分子數量的多1.同一物體，溫度越高，內能

的動能和分子間少、種類、結越大

相互作用的勢能構、狀態、溫2.物體放出熱量，溫度不一定

的總和度降低

3.任何溫度下，物體都有內能

熱量在熱傳遞過程QJ熱傳遞中轉移1.物體吸收熱量，溫度不一定

中，轉移內能的內能的多少升高

多少2.熱量是量度內能轉移多少的

量

2.改變物體內能的方式：熱傳遞（實質是內能的轉移）；做功（這里的做功，是指熱傳遞以

外的一切方式，實質是其它形式的能和內能之間的相互轉化）。

3.熱值（q）：燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質量之比。公式Q=mq（q以J/kg為時）或

Q=vq（q以J/n?為單位時）。

4.比熱容（c）：質量為m的某物質吸收（或放出）熱量Q,溫度升高（或降低）了4t,則上就

mAt

是這種物質的比熱容。比熱容是物質的一種特性，與種類和物態有關，與質量、吸熱多少、

溫度高低等無關。

5.在探究“物質的吸熱能力”的實驗中：用加熱時間的長短來反映吸熱的多少，運用了“轉

換法”。用吸收相同的熱量，物體溫度改變的多少來反映吸熱能力的大小；也可以用升高相

同的溫度，需要吸收的熱量多少來反映吸熱能力的大小。這里的物質必須取等質量，而不是

等體積，因為不同物質的密度不同，等體積不等質量，比熱容的定義規定的是質量。

【易混淆點】

1.溫度“升高了、升高”，表示溫度的改變量，即At,而“升高到”則表示物體的末溫。

2.比熱容與物體的種類和物態有關，與物體的質量、吸（放）熱多少、溫度改變量無關。

3.熱值與燃料的種類有關，與物體的質量、是否完全燃燒、是否燃燒、物態等均無關。

4.“摩擦生熱”只是將機械能轉化為內能的實例，不能認為“做功”改變內能都是指“摩擦

生熱”。這里的“做功”改變物體的內能，指的是除“熱傳遞”以外的所有情形。

5.物體吸收熱量，溫度不一定改變，但物體內能一定增加。

6.一切物體在任何時候都有內能。不要錯誤地認為“0℃的物體沒有內能”。

【典例分析】

【例1】（2020北京13）依據表格中的數據，下列說法正確的是（）

物質比熱容c/[J/(kg-°C)']

水4.2X103

煤油2.1X103

砂石約0.92X103

A.一杯水倒出一半，杯內剩余水的比熱容變小

B.水和砂石放出相等熱量，水的溫度降低得較多

C.水的比熱容表示水的溫度升高1。C吸收的熱量是4.2X1O：'J

D.質量相等的水和煤油，吸收相等熱量，煤油溫度升高得較多

【答案】D

【分析】A.比熱容是物質特有的一種物理屬性，只跟物質的種類、狀態有關。一杯水倒出

一半，杯內剩余水的比熱容不變，A錯。

B.根據Q=cm^t可知:相同質量的水和沙石放出相等熱量，由于沙石的比熱容比水小，沙石

的溫度降低得較多，B錯。

C.水的比熱容表示的是1kg的水溫度升高（或降低）1°C時吸收（或放出）的熱量是4.2X10」,

C錯。

D.根據Q=cmat可知：相同質量的水和煤油吸收相等熱量，由于煤油的比熱容比水小，沙

石的溫度升高得較多，D正確。選D。

【思路小結】1.對數據的分析與處理，關鍵是先要弄清楚這些數據反應的是什么物理量，再

2

根據數據分析比較，獲取一般的結論。

2.解題方法：注意準確理解熱值、比熱容的概念、單位、用詞。比如溫度“升高”、“升高了”

是指溫度改變量at,而“升高到”則是指末溫。比熱容的單位j/（kg.℃）中（kg.℃）要加括

號和乘號連接等細節。根據熱值求熱量，要根據q的單位靈活選用公式。

【例2】（2020巴中5）關于溫度、熱量、內能，下列說法正確的是（）

A.物體的溫度升高，內能一定增加

B.物體吸收熱量，溫度定升高

C.0℃的冰內能為零

D.發生熱傳遞時，熱量總是從內能大的物體傳遞到內能小的物體

【答案】A

【分析】A.物體溫度升高，分子無規則運動加劇，分子動能增加，內能一定增加，A正確。

B.物體吸收熱量，溫度不一定升高，如晶體熔化和液體沸騰時，物質雖然吸收熱量但是溫

度不變，B錯。

C.一切物體都具有內能，C錯。

D.發生熱傳遞時，熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體，D錯。選A。

【思路小結】對“溫度、內能、熱量”這三者的區別與聯系，正確理解知識椅理1表即可。

【真題操練】

1.（2020成都6）端午佳節，人們常食用鹽蛋。鹽蛋的一般制作方法：在洗凈的鴨蛋表面涂

抹白酒，粘上鹽后用紙包起來，放置一段時間。下列說法正確的是（）

A.鴨蛋變咸是一種擴散現象

B.鴨蛋變威是因為內部產生了鹽

C.煮鹽蛋升溫的過程中，鹽蛋內能不變

D.鹽蛋冷卻降溫的過程中，鹽蛋內能增大

【答案】A

【解析】AB.鴨蛋變咸是分子運動的結果，是一種擴散現象，A正確，B錯。

C.煮鹽蛋升溫的過程中，鹽蛋吸收熱量，內能增加，C錯。

D.鹽蛋冷卻降溫的過程中，鹽蛋放出熱量，內能減小，D錯。選A。

2.（2020成都30）小葉同學用酒精燈對冰塊加熱，研究冰的熔化現象。圖中甲乙兩條圖線中

的一條，是他依據實驗數據繪制而成。已知卬.=0.1kg,c*=4.2X103J/（kg-℃）,c?

=2.lX103J/（kg-℃）o下列分析正確的是（）

3

A.小葉繪制的是乙圖線

B.。?Imin內冰塊吸收的熱量為2.1X103J

C.1?3min內溫度不變，說明冰塊沒有吸收熱量

D.如果酒精完全燃燒，酒精燈的加熱效率可以達到100%

【答案】A

【解析】A.因為水的比熱容比冰大，冰熔化成水后，質量不變，同樣質量的水和冰升高相同

的溫度，水吸收的熱量要比冰多，即需要加熱更長時間。由圖像可知：乙圖線能反映這一規

律，A正確。

B.從圖中可以看出：0?Imin內冰塊，溫度升高了5℃,所以吸收的熱量是：

QQC冰m冰ZXt冰=2.IXIO'J/（kg.℃）X0.lkgX5℃=l.05X103J?B錯。

C.冰屬于晶體，l~3min處于熔化階段，吸收熱量但溫度不變，C錯。

D.即使酒精完全燃燒，酒精燃燒產生的熱量必然有一部分消耗在空氣中，加熱效率不可能

達到100%,D錯。選到

3.（2020達州3）以下關于熱現象的說法，不正確的是（）

A.臘梅是我市的市花，在隆冬無風的夜晚，臘梅園中飄來陣陣花香，說明花香分子在做無

規則運動

B.發生熱傳遞時，內能從內能大的物體向內能小的物體傳遞

C.物體吸收熱量后，物體的溫度不一定升高

D.四沖程內燃機的做功沖程發生的能量轉化與高壓鍋內的高溫高壓水蒸汽沖開限壓閥時的

能量轉化是相同的

【答案】B

【解析】A.臘梅園中飄來陣陣花香，說明花香分子在做無規則運動，A正確。

B.能發生熱傳遞的兩個物體存在溫度差，且熱量從溫度高的向溫度低的物體傳遞，B錯。

C.晶體熔化時持續吸熱，但溫度不變，所以物體吸收熱量后，溫度不一定升高，C正確。

D.四沖程內燃機的做功沖程是將燃料的內能轉化為機械能，四沖程內燃機的做功沖程發生

的能量轉化與高壓鍋內的高溫高壓水蒸汽沖開限壓閥時的能量轉化是相同的,D正確。選B。

4.（2020鄂州5）關于熱學知識，下列說法正確的是（）

4

A.物體的內能增加，一定是從外界吸收了熱量

B.物體放出熱量時，溫度一定降低

C.一桶水的比熱容比一杯水的大

D.“酒香不怕巷子深”說明分子在不停地做無規則運動

【答案】D

【解析】A.物體的內能增加，可能是從外界吸收了熱量，也可能是別的物體對它做了功，A

錯。

B.物體放出熱量時，溫度不一定降低，如晶體凝固時，放出熱量，溫度不變，B錯。

C.比熱容是物質特有的一種物理屬性，只跟物質的種類、狀態有關，一桶水、一杯水的比

熱容相同，C錯。

D.“酒香不怕巷子深”是擴散現象，是由于分子在不停地做無規則運動，D正確。選D。

5.（2020甘孜2）中秋節期間，學校桂花盛開，花香撲鼻，這個現象說明（）

A.分子間存在著引力B.分子間存在著斥力

C.分子在不停地運動D.分子間不存在空隙

【答案】C

【解析】桂花的花香撲鼻，說明花香分子在不停地做無規則運動。選C。

6.（2020宜昌11）下列現象能說明分子做無規則運動的是（）

A.清晨湖面上霧氣騰騰B.百花綻放時花香四溢

C.汽車駛過后塵土飛D.寒冬臘月里大雪紛飛

【答案】B

【解析】A.清晨湖面上霧氣騰騰，是水蒸氣遇冷液化形成的，A錯。

B.百花綻放時花香四溢，是香味分子在空氣中發生了擴散現象，擴散現象說明分子在不停

的做無規則運動，B正確。

C.塵土是固體小顆粒，塵土飛是物體做的機械運動，C錯。

D.寒冬臘月里大雪紛飛，是物體做的機械運動，D錯。選B。

7.（2020瀘州2）請你朋友到國家優秀旅游城市瀘州品嘗各地的傳統特色美食。以下關于瀘

州各地美食中所涉及到的物理知識，描述正確的是（）

A.“瀘州白糕”出籠時冒出的“白汽”，是籠中的水蒸氣汽化吸熱形成的

B.“敘永兩河桃片”在制作過程中，把豬板油放入鍋中，豬板油熔化時會放出熱量

5

C.“合江烤魚”在烤制過程中，魚的內能增加，這是通過做功的方式改變其內能

D.“瀘縣太伏火腿”在烹飪過程中，散發出濃濃的香味，這是分子做無規則運動的緣故

【答案】D

【解析】A.“瀘州白糕”出籠時冒出的“白汽”，是籠中的水蒸氣遇冷液化形成的小水滴，

是放熱過程，A錯。

B.豬板油熔化是吸熱過程，所以豬板油熔化時會吸收熱量，B錯。

C.“合江烤魚”在烤制過程中，魚的內能增加，通過熱傳遞的方式改變其內能，C錯。

D.“瀘縣太伏火腿”在烹飪過程中，散發出濃濃的香味，這是因為分子在做無規則運動，D

正確。選D。

8.（2020宜昌12）下列通過做功方式改變物體內能的是（）

A.雙手互搓手掌變熱B.烤火時手掌變熱

C.用熱水洗手時手掌變熱D.抱熱水袋手掌變熱

【答案】A

【解析】A.雙手互搓使手暖和是克服摩擦做功讓手暖和的，是做功改變物體的內能，A正

確。

B.烤火時手掌變熱是利用熱傳遞改變物體的內能的，B錯。

C.用熱水洗手，使手變熱是水通過熱傳遞讓手變熱的，C錯。

D.用熱水袋焙手，使手暖和是通過熱傳遞讓手暖和的，D錯。選A。

9.（2020濟寧14）關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是（）

A.物體吸收熱量，溫度一定升高

B.80°C的水一定比30°C的水含有的熱量多

C.物體的內能增加，一定是從外界吸收了熱量

D.溫度相同的物體接觸時不發生熱傳遞

【答案】D

【解析】A.晶體熔化過程中，只吸熱不升溫，所以物體吸收熱量，溫度不一定升高，A錯。

B.熱量是熱傳遞過程中內能轉移的量度，是一個過程量，不能說物體含有熱量，B錯。

C.改變內能有兩種途徑：做功與熱傳遞，C錯。

D.熱傳遞發生的條件是兩個接觸的物體有溫差，若兩個物體溫度相同，則不會發生熱傳遞，

D正確。選D。

10.（2020北京16）（多選）關于分子熱運動和分子之間的作用力，下列說法正確的是（）

6

A.擴散現象說明分子是運動的

B.固體之間也可以發生擴散現象

C.液體很難被壓縮，是由于液體分子間存在引力

D.固體很難被拉伸，說明固體分子間只存在引力

【答案】AB

【解析】A.擴散現象是由于分子在做不停息地無規則運動造成的，A正確。

B.擴散現象是不同的物質相互接觸時，彼此進入對方的現象，各態之間都可以發生擴散現

象，B正確。

CD.分子間的引力、斥力同時存在，距離較近時，表現為斥力，距離較遠時表現為引力；液

體很難被壓縮，是因為液體分子排列相對緊密，分子之間距離小，表現為斥力；固體很難被

拉伸，是因為固體的分子排列規則且緊密，分子之間距離小，表現為斥力。CD錯誤。選AB。

11.(2020廣元15)可燃冰作為一種新型燃料。是天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰

狀的結晶物質，可直接點燃，1m：'可燃冰在常溫常壓下可釋放160m3的天然氣。根據以上信息

可知，可燃冰是(選填“可再生”或“不可再生”)能源。1而,的可燃冰釋放的天然氣完全

燃燒放出的熱量為J,若該熱量全部被水吸收，可將kg的水從10℃加熱到90℃。

[c*=4.2X103J/(kg-℃),天然氣的熱值q=4.2X107j/ma,環境為標準大氣壓]

【答案】不可再生6.72X1092X10"

【解析】由題知，可燃冰在短時間之內不可再生，所以可燃冰是不可再生能源。

In?可燃冰在常溫常壓下可釋放出160nl3的天然氣，完全燃燒160m3的天然氣可放出的熱量:

Q,s=Vq=160m3X4.2X10?J/m3=6.72X10號。

天然氣完全燃燒放出熱量全部被水吸收，則有QQQ肝6.72XIO'J；這些熱量可加熱水的質

量：m=—=----廠-"兇里!---------=2X10'kg?

cAt4.2X109)/(kg.℃)X(90℃-10℃)

12.(2020甘孜25)如圖所示的一種學生飲用奶，在飲用前加熱的過程中，溫度升高，內能(選

填“增大”或“減小”):若其中奶的質量為0.25kg,奶的比熱容是4.0xl03j/(kgJC),

當把它從10°C加熱到40°C需要吸收J的熱量。

【答案】增大3X10,

7

【解析】學生飲用奶，在飲用前加熱的過程中，不斷吸收熱量，溫度升高，內能增大。

需要吸收的熱量為：Q?=cmAt=4.0X10:,J/(kg.℃)XO.25kgX(40℃-10°C)=3X10'j?

13.(2020蘇州19)某燃氣熱水器將20kg的水從10℃加熱到60℃,完全燃燒了0.21m'的煤

氣。水吸收的熱量是J.熱水器燒水的效率是-[已知水的比熱容為4.2Xl()3j/(kg

?℃),煤氣的熱值為4X10,J/n?]

【答案】4.2X10，50%

【解析】水吸收的熱量：Q，%=cm=4.2X10]/(kg.r)X20kgX(60℃-10℃)

=4.2X10GJ?

73：!G

這些煤氣完全燃燒放出的熱量：Q?=qV=4X10J/mX0.21m=8.4X10Jo

熱水器燒水的效率：n=^X100%=警察X100%=50%。

14.(2020江西8)給手機快速充電的過程，主要是將電能轉化為能，過一會兒，充電器發燙，

這是通過電流的方式，增大了物體的內能。

【答案】化學做功

【解析】給手機快速充電的過程，消耗電能，主要產生化學能，主要將電能轉化為化學能。

過一會兒，充電器發燙，通過電流做功的方式改變物體的內能。

15.(2020黃岡9)汽車發動機工作時的溫度高，最高溫度超過2000C。如果得不到有效冷卻，

將影響其正常工作。為此,常使用水冷式冷卻系統對汽車發動機降溫。水冷的原理是通過流動

的冷卻液(由水、防凍劑、添加劑組成)包裹缸套和缸頭，通過(選填“做功”或“熱傳遞”)

使發動機內能減少，溫度降低。冷卻液的特點是比熱容、凝固點低。

【答案】熱傳遞大

【解析】改變內能的兩種方法分別是做功和熱傳遞。由題意知：水冷的原理是通過熱傳遞使

發動機內能減少的。比熱容反應的是物質的吸放熱性能，由題意知：冷卻液要選擇比熱容大

的物質，變化相同的溫度可吸收更多的熱量。

16.(2019?四川南充)如圖甲是小東探究“不同物質吸熱規律”的實驗裝置：

(1)兩個相同的燒杯中裝有相同且初溫相同的水和煤油，用相同的酒精燈對它們加熱。

(2)根據實驗數據，小東作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖象(見圖乙)。由圖

乙可知，杯中的水和煤油，升高相同的溫度時，吸收的熱量(填“相同”或“不相同”)，

計算出煤油的比熱容是J/(kg?℃)?[c*=4.2X10：fJ/(kg-℃)]

時間Anin

【答案】（1）質量（2）不相同2.1X103

【解析】（1）要探究“不同物質吸熱規律”，需要控制物質的質量和熱源相同，所以要使

水和煤油質量和初溫相同，用相同的酒精燈對它們加熱；（2）由圖乙知，升高相同的溫度，

水用的時間是煤油的2