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在沒有物態變化時，由于溫度升高，計算物體吸收熱量的公式是，其中t表示物體的末溫，t₀表示物體的初溫，用△t表示物體的溫度變化，則△t=t-t₀，公式可改寫為△t。

可見，物體吸收熱量的多少跟它的比熱、質量和升高溫度的多少三個因素有關，并且由它們的乘積所決定，跟物體的初溫t₀或末溫t無關。

在沒有物態變化時，由于溫度降低，計算物體放出熱量的公式是，其中t表示物體的末溫，t₀表示物體的初溫，用△t表示物體的溫度變化，則△t=t-t₀公式可改寫成△t。

可見,物體放出熱量的多少跟它的比熱、質量和降低溫度的多少三個因素有關，并且由它們的乘積所決定，跟物體的初溫t₀、末溫t無關。

[例題選講]：

例1、一支未刻度的溫度計，將它插入冰水混合物中時，水銀柱長4cm；將它插入沸入中時，水銀柱24厘米，若將它放在40℃的水中時，水銀柱的長度應為多少？

答：根據攝氏溫標的規定，冰水混合物的溫度為0℃，通常情況下沸水溫度為100℃，可見該溫度計每厘米長度代表的溫度值為：

所以插在40℃水中時水銀長為：

例2、某同學把溫度計放入水中測量沸水溫度(如圖)當水沸騰一段時間后，把溫度計從沸水中取出并觀察溫度計，記下沸水溫度，問該同學在上述實驗過程中有哪些錯誤？

答：在水加熱過程中溫度計應放入水中(一般放在中央)，溫度計玻璃絕不能和容器壁或容器底接觸，在觀察溫度計示數時，溫度計玻璃泡不能離開待測物體，即應放在水中讀數。

例3、怎樣看晶體熔化圖象？

　 答：以海波的熔化圖象為例，如圖所示，通過圖象弄清以下幾點：

　 (1)圖線上各線段所代表的物理意義

　　　 AB線段：代表物質處于固態吸熱升溫的階段

　　　 BC線段：代表物質處于固液混合狀態，雖然吸熱，但溫度保持不變

　　　 CD線段：代表物質處于液態吸熱升溫的階段

　 (2)加熱到某一時刻，物質所處的狀態和溫度可立即查到。

　　　 例如：加熱到3分種在橫軸上找到表示3分鐘的點，作過這個點垂直于橫軸的直線交圖線上AB線段于K點，可知此時海波處于固態，從交點K再作縱軸的垂線交縱軸于溫度是40℃的點，可知此時海波的溫度是40℃。

　 (3)從圖線上可判定晶體的熔點。圖線上BC線段表示晶體吸熱但溫度保持熔點不變。可從B或C點作縱軸的垂線，交縱軸上的點所標的溫度就是晶體的熔點，從圖上可知道海波的熔點是48℃。

例4、“物體吸熱，它的溫度一定升高”，這種說法對嗎？

答：這種說法不對。在晶體熔化和液體沸騰過程中，物體吸熱但溫度保持它的熔點或沸點不變。

例5、“水的溫度升高到100℃，水就一定會沸騰起來。”這種說法對嗎？

答：不正確。

100℃時水不一定沸騰，只有在一個標準大氣壓下，水的沸點才是100℃，液體的沸點與氣壓有關，氣壓增大，沸點升點；氣壓減小，沸點降低。另外，即使在一個標準大氣壓下，水溫達到了100℃，水也不一定能沸騰。因為完成液體沸騰，條件有兩個：一個是液體的溫度達到沸點。二是液體要繼續吸熱這兩個條件缺一不可。因此，不能說，液體達到了沸點，就一定會沸騰。

例6、無論外界氣溫怎樣，為什么冰水混合物溫度一定是0℃呢？

答：因為冰是晶體，它在熔化時要不斷的吸收熱量，當冰未全部熔化時，溫度保持0℃不變。同理，水在凝固時要不斷對外放熱，在未全部凝固時，溫度保持0℃不變。而當外界氣溫高于0℃時，只會促進混合物中的冰熔化，但不能使混合物溫度上升。同理，當氣溫低于0℃時，只會促進冰水混合物中的水凝固，溫度仍保持0℃不變。當氣溫等于0℃，冰水混合物即不能吸熱，也不能放熱，溫度保持0℃不變，所以無論氣溫怎樣，冰水混合物的溫度一定是0℃。

例7、冬天，我們在窒外吐出陣陣“白氣”；夏天，打開冰糕的包裝紙，也會看到冰糕冒“白氣”。這些“白氣”是什么？它們的形成有什么共同點和不同點？

答：這些“白氣”都是小水珠。它們都是水蒸氣，遇冷放熱而成的，但它們形成小水珠時有所不同，冬天哈出的“白氣”是由于嘴里呼出的水蒸氣溫度比空氣溫度要高，呼出的水蒸氣遇冷的空氣就液化放熱而成小水珠。夏天冰糕冒“白氣”是因為夏天氣溫比冰糕溫度高，冰糕周圍空氣中的水蒸氣對冰糕放熱降溫而液化成小水珠。

例8、下列說法正確的是　 (　 )

A、擴散現象說明分子永不停息地做無規則的運動

B、只有氣體之間才能擴散

C、固體之間不能發生擴散

D、擴散現象表明分子之間不存在作用力

分析與解：應選擇A。擴散現象能很好的說明：一切物體里的分子都在不停的做無規則的運動，氣體、液體、固體都能擴散。分子間存在相互的作用力(斥力和引力)，這都是分子運動論的基本內容之一。本題只有A正確。

例9、在0°C的房間內，放在地面上的鉛球：　　 (　 )

A、具有動能　　　 B、沒有機械能　　　　 C、具有內能　　　 D、沒有內能

分析與解：機械能和內能是兩種不同形式的能。機械能與物體的機械運動的情況有關。物體由于機械運動，被舉高或發生彈性形變，它就具有機械能，如果物體沒有運動，物體就沒有動能，如果物體在地面上，又沒有發生彈性形變，物體就沒有勢能，沒有動能和勢能的物體，沒有機械能。

由于一切物體不論它的溫度高低如何，都具有內能，本題答案是C。

例10、下列事例中，把機械能轉化成物體內能的是　　　　　　　　 (　 )

A、用酒精燈加熱燒杯里的水　　　　　　 B、用電飯鍋做飯

C、點燃的爆竹升到空中　　　　　　　　 D、用打氣筒打氣，筒壁會發熱

分析與解：把機械能轉化成內能，是通過做功的方式改變物體的內能的。選項A是用熱傳遞的方法改變物體內能，應排除；又選項B是電能轉化成物體內能，不符合題意，也要排除在外。對物體做功，物體的內能增加；物體對外做功，它的內能減少。選項C是高溫高壓的燃氣對爆竹做功，燃氣的內能減少，爆竹的機械能增加，是內能轉化成機械能的事例，只有選項D中，打氣筒打氣時，壓縮氣體做功和克服摩擦做功，把機械能轉化成內能的。應選擇答案D。

例11：下列說法中正確的是　　　 (　 )

A、一杯煤油用去一半，它的比熱減為原來的二分之一

B、吸收熱量多的物體比熱一定大

C、高溫物體放出的熱量一定多

D、質量相同的水和煤油吸收了相同的熱量，煤油升高的溫度大于水升長高的溫度

分析與解：根據比熱是物質的一種特性，選項A是錯誤的，從比熱的定義可知，比較兩個物質的比熱大小，應當是在質量，升高的溫度相同的條件下，比較它們吸熱的多少，選項B缺少條件。因此無法判定兩種物質的比熱大小，物體放熱多少是跟它的比熱、質量和降低溫度的多少三個因素有關。舉例來說，一桶質量是100克的水，溫度從90°C降低到80°C，放出4200焦的熱量，若它從80°C降低到60°C，放出8400焦的熱量，可見高溫物體放出的熱量不一定多。

從熱量計算公式得到△，可以看到吸熱和質量分別相同時，物體升高溫度的多少，跟它的比熱成反比，因為，所以△t_煤油＞△t_水，即煤油的升溫大于水的升溫。本題選D。

例12、把質量為500克，溫度為40°C的鋁塊加熱到100°C，鋁塊吸收了多少熱量？如果這些熱量用來給水加熱，能使多少20°C的水升高到40°C？

解：鋁的比熱為

鋁塊從40°C升到100°C吸收的熱量為：

　 =

　 =2.64×10⁴焦

水的比熱為

Q_吸=c_水m_水(t-t₀)

由此求出水的質量

　　 =0.31千克

答：鋁塊吸收了2.64×10⁴焦熱量，能使0.31千克的水從20°C升高到40°C。

例13、利用太陽能將2000千克的水從15°C加熱到50°C，吸收的熱量是多少？相當于完全燃燒多少千克的煙煤？(煙煤的燃燒值為2.9×10⁷焦/千克)

解：水從15°C升高到50°C吸收的熱量

Q_吸=c_水m_水(t-t₀)

　 =

　 =2.94×10⁸焦

完全燃燒的煤的質量為 　

例14、質量不同，初溫相等的大、小兩個鐵塊，吸收了相等熱量后將它們接觸，則大、小鐵塊之間有沒有熱傳遞，為什么？

答：物體之間有沒有熱傳遞，要看它們之間有沒有溫度差，設大小鐵塊的質量為m₁、m₂吸熱后的溫度分別為t₁、t₂，初溫為t₀，因為Q₁=Q₂，得到

　　　　 ∵ m₁＞m₂　　 ∴(t₁-t₀)＜(t₂-t₀)

又因為t₀相同，∴t₁＜t₂，這就是說小鐵塊比大鐵塊的末溫高，因此會熱傳遞，內能將從溫度高的小鐵塊傳向溫度低的大鐵塊。

第七單元 熱現象 內能　　 專題練習

比熱是反映物質的熱學特性的物理量，它表示質量相同的不同物質，升高相同的溫度，吸收的熱量不同；或者說質量相同的不同物質，吸收相同的熱量，它們升高的溫度不同的性質。為此，我們取單位質量的不同物質，都升高1°C時所吸收的熱量多少，來比較不同物質的這種性質，因此引出了比熱的定義，這是每千克的某種物質，溫度升高1°C時，所吸收的熱量，叫做這種物質的比熱。

比熱是物質的一種特性，對于某種物質，它的比熱是一定的，不同的物質，比熱是不同的。因此比熱表如同密度表一樣，可以供人們查閱。

比熱是物質的一種特性，它是物質本身所決定的，雖然某種物質的比熱也可以用來計算，但某種物質的比熱跟它吸、放熱的多少，質量的大小升溫或降溫的多少無關。

改變物體內能有兩種方法：做功和熱傳遞，一個物體溫度升高了，如果沒有其它已知條件，則無法區別是由于做功還是由于熱傳遞而使它的內能增加，溫度升高的。例如：鋸條的溫度升高了，它既可以是由于摩擦做功，也可以采用放在火上烤的方法(熱傳遞)，但不管它通過哪種方法，都達到了使鋸條的內能增加，溫度升高的效果。也就是說：通過做功和熱傳遞都可以改變物體的內能。因此，對改變物體的內能，做功和熱傳遞是等效的。

溫度、內能和熱量是三個既有區別，又有聯系的物理量。

溫度表示物體冷熱程度，從分子運動論的觀點來看，溫度越高，分子無規則運動的速度就越大，分子熱運動就越激烈，因此可以說溫度是分子熱運動激烈程度的標志。這里還得說明一下單個分子的運動是無意義的，我們這里指的都是大量分子的運動情況。

內能是一種形式的能。它是物體內所有分子無規則運動所具有的動能和分子勢能的總和。它跟溫度是不同的兩個概念，但又有密切的聯系，物體的溫度升高，它的內能增大；溫度降低，內能減小。

在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少，叫熱量。在熱傳遞過程中，熱量從高溫物體轉向低溫物體，高溫物體放出了多少焦的熱量，它的內能就減少了多少焦，低溫物體吸收了多少焦的熱量，它的內能就增加了多少焦。

溫度和熱量是實質不同的物理量，它們之間又有一定的聯系。在不發生物態變化時，物體吸收了熱量，它的內能增加，溫度升高；物體放出了熱量，它的內能減少，溫度降低。

物體內所有分子做無規則運動所具有的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。

內能和機械能是兩種不同形式的能：兩者雖然都與運動相對位置有關，但它們的含義是不相同的。機械能是由物體的整體運動的狀態和相對于地面的位置等所決定的，而內能是由物體內分子的熱運動和分子間的相對位置所決定的。內能是物體內所有分子的分子動能和分子勢能的總和。

一切物體都具有內能。但是一個物體不一定具有機械能。例如，停在水平地面上的汽車既沒有動能，也沒有勢能，因此它不具有機械能，但它有內能。

物體內能的大小跟物體內分子的個數，分子的質量，熱運動的激烈程度和分子間相對位置有關。一個物體它的溫度升高，物體內分子運動加快，內能也就增大。

物質內分子之間的引力和斥力是同時存在的，引力和斥力都隨分子間的距離增大而　　

減小。當分子間距離為某一值r₀時，引力等于斥力，此時分子間的距離大于r₀時，引力和斥力都要減小；但斥力比引力減小得更快，此時引力大于斥力，引力起主要作用。當分子間的距離小于r₀時，引力和斥力都將增大，但斥力比引力增大得快，此時斥力大于引力，斥力起主要作用。當分子間的距離大于分子直徑的10倍時，分子間的引力和斥力變得十分微弱，此時分子間的作用力可忽略不計。

1、物質由氣態變成液態叫液化；物質由固態直接變成氣態叫做升華；物質由氣態直接變成固態叫凝華。液化、凝華過程放出熱量，升華過程吸收熱量。

　　 2、液化有兩種方法，所有氣體溫度降低到足夠低時，都可以液化；當溫度降低到一定溫度時，壓縮體積可使氣體液化。

總結上述的物態變化可知，物質的三態可以互相轉化，為便于記憶，可用下圖幫助你。

2、沸騰是在液體內部和表面上同時進行的劇烈的汽化現象，液體在一定的溫度下才能沸騰。

液體沸騰時的溫度叫沸點，不同液體的沸點不同，液體的沸點跟氣壓有關，壓強增大，沸點升高，壓強減小，沸點降低。

物質從液態變成氣態叫汽化。汽化有兩種方式：蒸發和沸騰。

1、蒸發是只在液體表面進行的平緩的汽化現象。液體的蒸發在任何溫度下進行蒸發時要吸收熱量。液體蒸發的快慢由下列因素決定：(1)在相同條件下，不同液體蒸發的快慢不同，例如，酒精比水蒸發得快，(2)在同種液體，表面積越大蒸發越快，(3)同種液體，溫度越高蒸發越快，(4)同種液體，表面附近的空氣流通得越快蒸發越快。

物質從固態變成液態叫熔化，從液態變成固態叫做凝固。

固體分晶體和非晶體兩大類。晶體在熔化過程中溫度保持不變，這個溫度叫晶體的熔點。在凝固過程中溫度也保持不變，這個溫度稱晶休的凝固點。同一種晶體的凝固點跟它的熔點是相同的，不同晶體的熔點(凝固點)是不相同的。

晶體熔化成液體必須滿足兩個條件：一是液體溫度要達到熔點，二是液體要不斷地吸收熱量。

液體凝固成晶體，也必須滿足兩個條件：一是液體溫度要達到凝固點；二是液體要不斷地放出熱量。