初中熱學(xué)疑難問題解惑

1.0℃的冰比0℃的水冷嗎?

答：0℃的冰和0℃的水冷熱程度相同，因?yàn)闇囟仁潜硎疚矬w冷熱程度的物理量，它反映物體處于某一物理狀態(tài)時(shí)的特征，所以溫度是一個(gè)狀態(tài)量，而溫度的高低實(shí)質(zhì)上反映了物體內(nèi)部大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的激烈程度，是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志，對(duì)于0℃的冰和0℃的水而言，只是水分子之間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，而分子的平均動(dòng)能大小相同，故冷熱程度相同。

2.物質(zhì)由固態(tài)變成氣態(tài)的過程叫做升華嗎?

答;物質(zhì)由固態(tài)變成氣態(tài)的過程并不一定是升華，如冰熔化成水，再由水汽化成水蒸氣，此時(shí)冰經(jīng)歷了兩種物態(tài)變化(熔化和汽化)而變成了水蒸氣，故該過程并不是升華，而只有冰在低溫下直接吸熱變成水蒸氣的過程，才是升華。因此只有物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程叫做升華，同理物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程叫做凝華。

3.液體必須達(dá)到一定的溫度才開始汽化。這種說法正確嗎?

答：不正確，液體的汽化有蒸發(fā)和沸騰兩種方式，蒸發(fā)可以在任何溫度下進(jìn)行，而沸騰只能在液體的溫度達(dá)到液體的沸點(diǎn)并且同時(shí)必須吸收熱量的情況下才能進(jìn)行。當(dāng)然液體的沸點(diǎn)與液體表面的氣壓有關(guān)，如在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，純水的沸點(diǎn)為100℃，在高山上氣壓低于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，純水的沸點(diǎn)也低于100℃。

4.溫度越高的物體，含有的熱量越多。這種說法正確嗎?

答：不正確。熱量是表示物體在熱傳遞(包括物態(tài)變化)過程中傳遞能量的多少，因此它是一個(gè)過程量，熱量與溫度這個(gè)狀態(tài)量沒有任何關(guān)系，但它總是和溫度變化量(或物態(tài)變化)有關(guān)，所以不能說物體“含有”或“具有”多少熱量，或者說“物體的熱量是多少”，而只能說在熱傳遞過程中，高溫物體放出多少熱量，或低溫物體吸收了多少熱量。

5.溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能多嗎?

答：不一定。我們知道物體內(nèi)部大量分子因永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有分子動(dòng)能;同時(shí)分子間還有相互作用的引力和斥力，如果改變分子間的距離，就要克服分子間的引力或斥力而做功，因此分子間具有由它們的相對(duì)位置所決定的分子勢(shì)能。物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能，內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量，它的大小取決于物體的質(zhì)量、溫度和體積。質(zhì)量越大，物體內(nèi)含有的分子總數(shù)就越多;溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能就越大。但是溫度高的物體，內(nèi)能不一定大，而內(nèi)能大的物體其溫度也不一定高，例如一桶冷水和一小杯熱水，雖然小杯的水溫度高，但內(nèi)能卻少，而對(duì)于相同質(zhì)量的0℃的水和冰而言，溫度相同，但0℃的水內(nèi)能大，由于0℃的冰吸熱熔化后才能變成0℃的水。

6.物體吸收熱量，溫度一定升高嗎?

答：不一定，例如0℃的冰吸收熱量熔化成0℃的水，溫度不變，其吸收的熱量用來熔化，改變水分子之間的相互作用，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變，但其分子勢(shì)能增加，使物體的內(nèi)能增加，同樣液體沸騰時(shí)，液體吸收熱量，溫度也保持不變。但在不涉及物態(tài)變化或非晶體熔化時(shí)，物體吸收熱量并且不向外傳遞熱量和對(duì)外不做功時(shí)，物體的溫度可能會(huì)升高。

7.物體的溫度升高，則物體從外界一定吸收了熱量嗎?

答：不一定，物體的溫度高表明物體內(nèi)部分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的程度劇烈，說明分子運(yùn)動(dòng)速度較快，結(jié)合內(nèi)能知識(shí)可知，同一物體溫度越高，物體內(nèi)能越大，而改變物體內(nèi)能的方法有兩種：做功和熱傳遞。做功改變物體的內(nèi)能，實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能與機(jī)械能等其他形式的能量之間的相互轉(zhuǎn)化;熱傳遞改變物體的內(nèi)能，實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能在物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移和傳遞，因此，熱傳遞的實(shí)質(zhì)就是能量從高溫物體傳到低溫物體，或者從同一物體的高溫部分傳到低溫部分的過程，被傳遞的內(nèi)能的多少就叫做熱量。做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的。因此物體的溫度升高意味著內(nèi)能增加，這可能是熱傳遞的結(jié)果，也可能是做功的結(jié)果，也可能是兩者兼而有之。

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