物质由极微小的粒子——分子和原子所构成。这些微观粒子的尺寸极小,其直径大约为10^-10m,无法观测。
扩散现象:当不同物质相互接触时,它们的分子会彼此渗透,这一过程即为扩散。扩散现象源于分子不断的运动。
扩散现象表明,所有物质的分子都在进行无规律的运动。对此现象的理解如下:(1)扩散仅在不同物质之间发生,同种物质间不会产生扩散;(2)不同物质必须相互接触,才能发生扩散;(3)扩散是两种物质分子相互渗透的过程,而非单一物质分子的单向渗透;(4)气体、液体和固体之间均可发生扩散现象,不同状态的物质间也能产生扩散。
分子热运动:所有物质的分子都在进行无规律的运动,这种运动与温度相关,因此被称为分子的热运动。温度越高,分子的热运动越剧烈。
分子动理论:物质由大量分子组成,这些分子在不断地进行热运动。分子间存在着引力和斥力。
分子动能:分子在进行无规则的运动时,就像所有运动的物体一样,具有动能。物体的温度越高,分子的运动速度越快,其动能也就越大。
分子势能:由于分子间存在类似于弹簧形变时的相互作用力,因此分子也具有势能,这种势能被称为分子势能。
内能:构成物体的所有分子的热运动动能与分子势能的总和,单位为J。任何物体在任何情况下都具有内能。内能的大小会因温度和状态的变化而改变。当物体的温度升高或状态改变时,其内能也会发生变化。
影响物体内能的因素有:温度、质量、体积、物态以及物质的种类等。
改变物体内能的方式包括热传递和做功两种方式,这两种方式在效果上是等效的,但能量形式可能发生改变。
热传递是温度不同的物体相互接触时发生的过程,其中低温物体温度升高,高温物体温度降低。热传递的条件是物体间存在温度差,结果为两物体温度趋于一致。
当外界对物体做功时,物体的内能会增加;而当物体对外界做功时,其内能会减少。需要注意的是,做功不一定导致内能的变化,也可能只引起机械能的变化。
热量是在热传递过程中传递能量的多少,用符号Q表示,单位为J。热量是一个过程量,不能说“含有”或“具有”,只能说“吸收”或“放出”。热量的大小与物体的内能和温度无关。
温度、内能和热量之间的关系为:(1)物体温度升高不一定是因为吸收了热量,也可能是因为外界对其做了功,但内能一定增加;(2)物体吸收了热量,温度不一定升高,但内能一定增加(前提是物体不对外做功);(3)物体内能增加时,其温度不一定升高。
比热容是描述物质吸热或放热能力大小的物理量。它表示一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量与其质量和温度变化乘积之比。
比热容是物质的一种特性,不随物体质量的改变而改变。它与温度及温度变化无关,也与物体吸热或放热的多少无关。但比热容与物质的状态有关,状态改变时比热容也会改变。
热量计算公式为:Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t)。两个公式可以统一写成Q=cmΔt的形式。
热平衡方程表示两个温度不同的物体相互接触时,如果没有热量损失,则它们吸收和放出的热量相等。
在实验中,利用控制变量法和转换法探究物质的吸热与哪些因素有关。要注意使用相同加热器的目的是为了确保吸收的热量相同。
本章节是中考物理综合题的重要组成部分,常与热机、电、功、功率等章节结合进行综合计算考查。同时还要注意利用图像解题、比值问题解题等类型的题目。