內(nèi)能與熱機知識點總結(jié)

1、第十二章 內(nèi)能與熱機第一節(jié) 物體的內(nèi)能1、物體的內(nèi)能（ 1）物體內(nèi)部所有分子由于熱運動而具有的動能和分子之間勢能的總和叫做物體的內(nèi)能，內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子具有的能量，而不是指單個分子的能量。（2）決定物體內(nèi)能大小的因素主要是物體 質(zhì)量、溫度和體積 ，因為質(zhì)量決定了分子的數(shù)目， 溫度決定了分子熱運動的快慢，而體積與分子勢能有關(guān)。同一物體條件下： 同體積：溫度越高，內(nèi)能越大，溫度越低，內(nèi)能越小。 同質(zhì)量： 溫度越高， 分子熱運動越激烈， 內(nèi)能越大。 重要考點： 溫度影響物體的內(nèi)能。（3）內(nèi)能與機械能的區(qū)別與聯(lián)系： 內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子由于熱運動而具有的動能和分子之間勢能的總和（微觀） 機械能：

2、是整個物體做機械運動時具有的動能和勢能的總和（宏觀） 。 物體的內(nèi)能與溫度密切相關(guān)；物體的機械能與溫度無關(guān)。 物體的內(nèi)能大小取決于物體的質(zhì)量、 體積和溫度， 一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能， 物 體內(nèi)能永不為零；物體的機械能大小取決于物體的質(zhì)量，相對位置和速度，在一定條件下， 機械能可能為零。 機械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化。（4）內(nèi)能的國際單位是焦耳，簡稱焦，用“J”表示。2、改變物體內(nèi)能的兩種途徑 改變物體的內(nèi)能有兩種方式： 做功和熱傳遞 ，這兩種方式是 等效的。做功改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化 ，對物體做功，它的內(nèi) 能增加， 是其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； 物體對外做功， 它

3、的內(nèi)能減少 ，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形 式的能。用熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移 ，能的形式不變，物體 吸收了熱量，它的內(nèi)能就增加，物體放出了熱量，它的內(nèi)能就減少。熱傳遞的三種方式：熱 傳導(dǎo)，對流，熱輻射。熱傳遞的條件：1. 物體間存在溫度差。傳遞到溫度一致時熱傳遞停止。2. 高溫物體向低溫物體傳遞內(nèi)能（即熱量） ，溫度降低，低溫物體吸收能量，溫度升高。 考點：做功和熱傳導(dǎo)在改變物體的內(nèi)能上是等效的例題 1 如教材圖 12-13 所示，在一個配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小團硝化棉，迅速向下 壓活塞，棉花燃燒起來了。為什么？答：向下壓活塞，壓縮玻璃筒內(nèi)空氣，對筒內(nèi)空氣做了 功。棉花

4、燃燒是因為筒內(nèi)的空氣內(nèi)能增加， 溫度升高了。 實驗說明了做功可以改變物體內(nèi)能。 例題 2 將一根鐵絲反復(fù)彎折數(shù)十次，鐵絲被彎折處發(fā)熱（教材圖12-14）。分析其原因。答：鐵絲內(nèi)能的改變是由于人對鐵絲做了功。實驗再次說明做功可以改變物體的內(nèi)能。練習(xí)：1、摩擦生熱的實質(zhì)是利用 改變物體內(nèi)能的過程。2、熱傳遞的過程中，物體吸收或放出能量的多少就是 ，熱傳遞發(fā)生的條件是 。在熱傳遞中，高溫物體將能量向 傳遞，直至各物體3、指出下列事例中改變物體內(nèi)能的方式：（1）冷天用熱水袋取暖，人體感以暖和 ；（2）比賽中，從竿的頂端滑到底端時手感到發(fā)熱 （3）密封的空氣被壓縮時溫度升高 ；（4）火爐上烤餅子，餅子變

5、熱 ；（5）用挫刀挫鐵塊，鐵塊變熱 ；（6）把燒熱工件放到冷水中，工件會涼下來 。4、冬天覺得手冷時，常將兩手掌緊貼后搓一搓，并向手上呵氣，就會覺得暖和些。試說明 這樣做的道理，并說明這兩種做法的區(qū)別是什么3、熱量： 熱量是物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)能。（ 1）熱量本身不是能量， 不能說某個物體具有多少熱量， 也不能比較兩個物體熱量的大小。（2）熱量是物體在熱傳遞過程內(nèi)能的變化量，所以說它是一個過程量， 是內(nèi)能變化的量度，若無熱傳遞發(fā)生，則不存在熱量。（3）熱量的多少與物體內(nèi)能的多少、溫度的高低沒有關(guān)系。（4）熱量的單位是焦耳，熱量通常用Q 表示。4、溫度、熱量、內(nèi)能的聯(lián)系和區(qū)別區(qū)別： 溫度

6、是指 物體的冷熱程度 ，從分子動理論的觀點來看， 溫度是分子熱運動激烈程度的 標(biāo)志， 熱量是物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)能， 是內(nèi)能的變化量 ，內(nèi)能是物體內(nèi)所有 分子 動能和勢能的總和 。聯(lián)系：在不發(fā)生物態(tài)變化時，一個物體吸收了熱量，它們的內(nèi)能增加，溫度升高；一個物體 放出了熱量，它的內(nèi)能減少，溫度降低。在發(fā)生物態(tài)變化時，物體吸收了熱量， 內(nèi)能增加， 溫度可能不變；物體放出了熱量，內(nèi)能減少，溫度可能不變 。例題 3 在古代， 人類就掌握了鉆木取火的方法， 鉆木之所以能取火， 可以用下面的三句話來 解釋：甲：木頭內(nèi)能增大，溫度升高 乙：達到木頭的著火點，使木頭燃燒起來 丙：鉆木頭時克服摩擦做功

7、這三句話的正確順序是：A. 甲乙丙B.丙甲乙C.乙甲丙D.甲丙乙參考答案： B例題 4 關(guān)于熱量和熱傳遞，下列說法正確的是（ ） A.溫度高的物體含的熱量一定多B. 比熱大的物體含有的熱量一定多C. 熱總是從含有熱量多的物體傳遞到含有熱量少的物體D. 熱總是從溫度高的物體傳向溫度低的物體參考答案： D第二節(jié)：物質(zhì)的比熱容1比熱容（ c ）：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1，吸收（或放出）的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容 ，又稱比熱。2 比熱是物質(zhì)的一種屬性，它不隨物質(zhì)的體積、質(zhì)量、形狀、位置、溫度的改變而改變，只要物質(zhì)相同，比熱就相同。3比熱的單位是： J/（kg· ），讀作：焦耳每

8、千克攝氏度。4水的比熱是： c=4.2× 103 焦耳/（千克· ），它表示的物理意義是：每千克的水當(dāng)溫度升高（或降低） 1時，吸收（或放出）的熱量是 4.2×103 焦耳。 5熱量的計算 ： Q 吸=cm（t-t0）=cmt 升（Q 吸是吸收熱量，單位是焦耳； c是物體比熱， 單位是：焦/（千克·）； m 是質(zhì)量； t0 是初始溫度； t 是后來的溫度。也就是常說的初溫和末溫。t= 末溫初溫。 ） Q放 =cm（t0-t）=cm t降 t=初溫末溫。通常的時候用t1表示初溫， t2表示末溫。記住用高溫減去低溫就行了。注意：由公式可看出物體吸收或者放出的

9、熱量與三者有關(guān)： 物體的比熱，質(zhì)量和溫度的改 變量 。特別要注意是溫度的改變量而不是其他的量， 吸收或者放出相同的熱量， 物體的初溫 跟末溫是可以不一樣的。三者缺一不可。例題 5 下列幾種說法正確的是（ ）A溫度高的物體比熱容大B吸熱多的物體比熱容大C比熱容大的物體吸熱多，比熱容小的物體吸熱少D水的比熱容比冰的比熱容大參考答案： D例題 6 沙漠地區(qū)在日光照射下，要比湖泊濕地處溫度升高得快，這是因為（ ）A沙石吸熱多B沙石的比熱容小C沙石的密度大D沙漠地區(qū)日照時間長參考答案： B練習(xí)答案：1、做功2、熱量 存在溫度差 低溫物體 溫度相等3、（1）熱傳遞（2）做功（3）做功（4）熱傳遞（5）做功

10、（6）熱傳遞物質(zhì)的比熱容同步練習(xí)、基礎(chǔ)篇1、10g 水和 100g 水的比熱容，溫度為10的水與溫度為 90 的水的比熱容2、一箱汽油用掉一半后，下列關(guān)于它的說法正確的是（）A它的密度變?yōu)樵瓉淼囊话隑它的比熱容變?yōu)樵瓉淼囊话隒它的熱值變?yōu)樵瓉淼囊话隓它的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话?、現(xiàn)代火箭用液態(tài)氫做燃料，是因為它具有（）A較小的密度B較低的沸點C較大的體積D較高的熱值二、提高篇4、汽車散熱器等制冷設(shè)備常用水作為冷卻劑，這是利用了水的較大的性質(zhì)。如 果汽車散熱器中裝有 4kg 的水，當(dāng)溫升高了 10時，它吸收了 J 的熱量。 已知 c 水= 4.2×103 J/（kg?）5、天然氣在我市廣泛

11、使用，已知天然氣的熱值為4×107Jm3，完全燃燒 0.05m3 天然氣可以放出 J 的熱量，這些熱量若只有 42被水吸收，則可以使常溫下 5kg 的水溫度 上升。 水的比熱容為 4.2×103J/（kg? ）6、甲、乙兩物體的比熱容之比為2:3，吸收熱量之比為 3:1，它們升高的溫度相同，則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為（ ）A9:2B.2:9C1:2D 2:1參考答案 :1、相同相同2、D3、 D54、比熱容1.68*10 55、2*10 6406、A第三節(jié) 內(nèi)燃機1.熱機：車，船和飛機的發(fā)動機。是 把燃料燃燒時釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置 。2.內(nèi)燃機：內(nèi)燃機是熱機的一種，

12、 燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的內(nèi)機叫做內(nèi)燃機。如果不是在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的就不是內(nèi)燃機。比如有蒸汽機，汽輪機等。3內(nèi)能的利用：利用內(nèi)能可以加熱，也可以做功。4內(nèi)燃機可分為汽油機和柴油機， 它們一個工作循環(huán)由 吸氣、壓縮、 做功和排氣 四個沖程。 一個工作循環(huán)中對外做功 1 次，活塞往復(fù) 2 次，曲軸轉(zhuǎn) 2 周 。5 四沖程內(nèi)燃機的工作原理 進氣沖程是向氣缸內(nèi) 填充新鮮氣體 的過程。活塞在氣缸中由曲軸通過連桿帶動 從上止點向下止點移 動的過程此時 進氣門打開，排氣門關(guān)閉 。當(dāng)活塞到達下止點時該沖程結(jié)束。 壓縮沖程是將缸內(nèi)的氣體壓縮 的過程（ 為燃燒著火創(chuàng)造基本條件 ，缸內(nèi)溫度升高） 。

13、活塞在氣缸中由 曲軸通過連桿帶動 從下止點向上止點移動 的過程此時 進、排氣門均關(guān)閉 。當(dāng)活塞到達上止 點時該沖程結(jié)束。 做功沖程是缸內(nèi)可燃混合氣 燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能 的過程。活塞在燃?xì)鈮毫Φ淖饔孟?由上止點向 下止點運動 ，曲軸通過連桿帶動旋轉(zhuǎn)輸出功。 此時 進、 排氣門均關(guān)閉 ，當(dāng)活塞到達下止點時 該沖程結(jié)束 排氣沖程是為了下一循環(huán)工作而 清除缸內(nèi)燃燒后的廢氣 的過程?；钊跉飧字杏汕S通過連桿帶動 從 下止點向上止點運動 的過程。此時 進氣門關(guān)閉，排氣門打開 。當(dāng)活塞到達上止點時該沖程 結(jié)束。6 四沖程內(nèi)燃機的工作原理 - 歸納1. 過程：吸、壓、膨、排2.運動：往復(fù)、旋轉(zhuǎn)、氣門的配

14、合關(guān)閉3. 過程中的異、同點 :吸與膨（活塞向下、氣門開閉、活塞運動力的作用等）；壓與排（活塞向上、氣門開閉、活塞運動力的作用等） 。7 汽油和柴油機的區(qū)別 ：汽油機柴油機不 同 點構(gòu)造頂部有一個 火花塞頂部有一個 噴嘴吸氣沖程吸入汽油與 空氣的混合 氣體吸入空氣點燃方式點燃式壓燃式效率低高應(yīng)用小型汽車、 摩托車載重汽車、 大型拖拉機相 同 點沖程：活塞在往復(fù)運動中從汽缸的一 端運動到另一端。一個工作循環(huán)活塞 往復(fù)運動 2 次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動 2 周， 經(jīng)歷四個沖程，做功 1 次。8.提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒盡量減小各種熱量損失機件間保持良好第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護1.熱值( q

15、)：1 千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值。單位是：焦耳 / 千克。( J/kg)關(guān)于熱值的理解：對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“ 1kg”、“某種燃料” 、“完全燃燒” 。1kg 是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則 1kg 燃料化學(xué)能 轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。 熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變 成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說， 它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料 的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān) 。2燃料

16、燃燒放出熱量計算 Q=qm( Q是熱量，單位是：焦耳； q 是熱值，單位是：焦 /千克； m 是質(zhì)量，單位是：千克)熱值跟熱量不能搞混了。3熱機的效率： 用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效 率。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標(biāo)。公式：=W 有用/ Q 總= W有用/qm4在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多， 設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率 的重要措施 。注意：熱機能量的損失燃料未完全燃燒(盡量完全燃燒：充足空氣，研磨成細(xì)顆粒)氣排出帶走能量(廢氣的利用) 克服磨擦，消耗能量(使用潤滑劑，減小摩擦)例題 7 某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水， 用鍋爐將 200kg 的水從 25加熱到 100，燃燒了 6kg 的無 煙煤?！舅谋葻崛轂?4.2×103J/(k