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，因為溫度是表示物體冷熱程度的物理量，它反映物體處于某一物理狀態(tài)時的特征，所以溫度是一個狀態(tài)量，而溫度的高低實質(zhì)上反映了物體內(nèi)部大量分子做無規(guī)則運動的激烈程度，是分子平均動能大小的標(biāo)志，對于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行，而沸騰只能在液體的溫度達到液體的沸點并且同時必須吸收熱量的情況下才能進行。當(dāng)然液體的沸點與液體表面的氣壓有關(guān)，如在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，純水的沸點為100℃，在高山上氣壓低于1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，純水的沸點也低于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，因此它是一個過程量，熱量與溫度這個狀態(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)則運動而具有分子動能;同時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位置所決定的分子勢能。物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能，內(nèi)能是一個狀態(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，分子運動的平均動能就越大。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)則運動的平均動能不變，但其分子勢能增加，使物體的內(nèi)能增加，同樣液體沸騰時，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，物體吸收熱量并且不向外傳遞熱量和對外不做功時，物體的溫度可能會升高。

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)則運動的程度劇烈，說明分子運動速度較快，結(jié)合內(nèi)能知識可知，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，實質(zhì)上是內(nèi)能與機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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