初中物理 · 内能：分子的乱动乱撞

热

内能：分子的乱动乱撞

Internal Energy · 比热容

前面学的是宏观的力和运动，这一章钻进物体内部——一切物质由分子组成，分子在不停乱动乱撞，这种'微观动能+分子间势能'加起来就是内能。冬天搓手变暖、海边昼夜温差小，背后都是比热容和热传递。

①

扩散引力斥力

②

温度越高越大

③

做功/热传递

④

c 水=4.2×10³

开场场景：墙角堆煤一年，墙皮里面都黑了——煤分子钻进了墙里。这就是扩散，分子在永不停息地做无规则运动。温度越高，扩散越快，分子越'疯'。

卡必背公式 / 记忆口诀

物质由分子组成；分子在不停做无规则运动（扩散）；分子间有引力和斥力

内能：物体内所有分子动能和势能总和；温度越高内能越大

改变内能两方式：做功（摩擦压缩）与热传递（温差）

吸热公式 $Q=cm\Delta t$；水的比热容 $c_{水}=4.2\times10^3$ J/(kg·°C)

口诀：升温吸热 Q=cmΔt；水比热容大，沿海温差小

大白话：一个小球有动能，一亿亿个分子乱飞，每个都有动能，加起来就是内能。分子之间还互相吸引/排斥，有分子势能。一切物体都有内能（哪怕 0 ℃ 冰，分子仍在动）。

改变内能两条路：①做功：搓手、压缩空气引火——机械能↔内能；②热传递：烤火、晒太阳——内能从高温物体搬到低温物体。两者对改变内能是等效的。

比热容 c：单位质量某种物质升高 1 ℃ 吸的热。水的 c=4.2×10³ J/(kg·°C)，很大——意思是水又多吃热、又多放热，温度不爱变。所以海边白天海水吸热升温慢，晚上放热降温慢，昼夜温差比内陆小。

热量计算：Q=cmΔt。同样晒一天，砂石 c 小温度飙升，水 c 大温度只升一点。暖气用水做介质、汽车发动机用水冷却，都因为水比热容大、带热本领强。

例1：2 kg 水从 20 ℃ 加热到 70 ℃，吸热多少？

审题：Q=cmΔt，Δt=50 ℃。

Q=4.2×10³×2×50=4.2×10⁵ J。

例2：搓手取暖是哪种方式改变内能？

审题：摩擦生热。

做功（机械能→内能），不是热传递。

例3：沙漠'早穿皮袄午穿纱'，为什么温差这么大？

审题：砂石比热容小。

砂石 c 小，白天吸热升温猛、晚上放热降温猛，温差极大。

水比热容大，相同质量水能携带更多热量，从锅炉把暖送到每个房间。

下压活塞对空气做功，空气内能增大、温度升到棉花燃点，棉花冒烟——做功改变内能。

初中：内能 → 内能的利用（热机）→ 电学。高中：分子动理论、热力学第一定律 ΔU=W+Q、热机效率。现代：热泵、地暖、新能源汽车电池热管理。

防坑警示

热量是'过程量'，不能说'物体含有多少热量'，要说'吸收/放出多少热量'。0 ℃ 冰也有内能，不可能没有。热传递方向：高温→低温，跟内能大小、质量大小无关。比热容是物质特性，跟质量、温度无关。