《內(nèi)能與熱機(jī)》知識點(diǎn)梳理

1、第十二章 內(nèi)能與熱機(jī)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(yùn)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?yàn)橘|(zhì)量決 定了分子的數(shù)目，溫度決定了分子熱運(yùn)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(yùn)動越激烈，內(nèi)能越大。 溫度影響物體的能內(nèi)是重要考點(diǎn)（3）內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別與聯(lián)系 內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子由于熱運(yùn)動而具有的動能和分子之間勢能的總 和（微觀）；機(jī)械能是整個物體做機(jī)

2、械運(yùn)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(jī)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(jī)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(jī)械能可能為零。 機(jī)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(shí)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，它的內(nèi)能減少，是 內(nèi)能

3、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(shí)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。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(diǎn)：做功和熱傳導(dǎo)在改變物體的能內(nèi)上是等效的例題 1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(tuán)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。棉花燃燒是因?yàn)橥矁?nèi)的空 氣內(nèi)能增加，溫

4、度升高了。實(shí)驗(yàn)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（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(shí)驗(yàn)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(shí)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，餅子變熱 ；（5）用挫刀挫鐵塊，鐵塊變熱 ；

5、（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（難點(diǎn)考點(diǎn)） 區(qū)別：溫度是指物體的冷熱程度，從分子動理論的

6、觀點(diǎn)來看，溫度是分子 熱運(yùn)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)所有分子由于熱支動而具有的動和分子之間勢能的總和。 考點(diǎn)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 31 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(dá)到木頭的著火點(diǎn)，使木頭燃燒起來 丙：鉆木頭時克服摩擦做功這三句話的正確順

7、序是：A. 甲乙丙 B. 丙甲乙 C. 乙甲丙 D. 甲丙乙2、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第二節(jié)：物質(zhì)的比熱容比熱和熱量計(jì)算1比熱（c ）:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低） C,吸收（或放 出）的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱。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/（kgC ），讀作：焦耳每千克攝氏度。34. 水的比熱是：C=4.2X 10焦

8、耳/（千克C ），它表示的物理意義是：每千3克的水當(dāng)溫度升高（或降低）1C時，吸收（或放出）的熱量是 4.2X 10焦耳。5. 熱量的計(jì)算：（考點(diǎn)難點(diǎn)：熱量計(jì)算） Q吸=cm（t-t0）=cm t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C ）； m是質(zhì)量；10是初始溫度；t是后來的溫度。也就是常 說的初溫和末溫。 t=末溫一初溫。） Q放=cm（t0-t）=cm t降 t=初溫一末溫。通常的時候用 t1表示初溫, t 2 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熱量與三者有關(guān)：物體的比熱， 質(zhì)量和溫度的該變量。 特別要注意是溫度的改變量

9、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 1 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例題 2 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?yàn)椋?）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)日照時間長物質(zhì)的比熱容同步練習(xí)、基礎(chǔ)4、 10g 水和 100g 水的比熱容，溫度為10C的水與溫度為 90 C的水的比熱容6、一箱汽油用掉一半后，下列關(guān)于它的說法正確的是（）B .它的比熱容變?yōu)樵瓉?/p>

10、的一半D .它的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话耄〢 .它的密度變?yōu)樵瓉淼囊话隒 .它的熱值變?yōu)樵瓉淼囊话?0、現(xiàn)代火箭用液態(tài)氫做燃料，是因?yàn)樗哂校ˋ .較小的密度B .較低的沸點(diǎn)C.較大的體積D .較高的熱值二、提高1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)。女口果汽車散熱器中裝有 4kg的水，當(dāng)溫升高了 10C時，它吸收了 J的熱量。已知 c 水=4.2 X 103 j/（kg）2、天然氣在我市廣泛使用，已知天然氣的熱值為4X 107J/m3,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C。水的比熱容為 4.2 X

11、103j/（kgC ）4、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（ ）A. 9:2B. 2:9C. 1:2D. 2:1 學(xué)第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)1. 熱機(jī)：車，船和飛機(jī)的發(fā)動機(jī)是把燃料燃燒時釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能 的裝置。2. 內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種， 燃料直接在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的內(nèi)機(jī)， 叫做內(nèi)燃機(jī)。如果不是在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的就不是內(nèi)燃機(jī)。比如有蒸汽機(jī)， 中型汽輪機(jī)，大型汽輪機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)等。3. 利用內(nèi)能可以加熱，也可以做功。4. 內(nèi)燃機(jī)可分為汽油機(jī)和柴油機(jī)，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

12、功 1 次，活塞往復(fù) 2 次，曲軸轉(zhuǎn) 2 周。5四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理（考點(diǎn)） 進(jìn)氣過程是向氣缸內(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(diǎn)向 下止點(diǎn)移動的過程此時進(jìn)氣門打開； 排氣門關(guān)閉。 當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)時該過程結(jié) 束。 壓縮過程 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） ?；钊?在氣缸中由曲軸通過連桿帶動從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動的過程此時進(jìn)氣門、 排氣門 均關(guān)閉。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時該過程結(jié)束。 燃燒與膨脹過程 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淖饔孟掠?上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，曲軸通過連桿帶動旋轉(zhuǎn)輸出功。此時進(jìn)、排氣門均關(guān)閉

13、。 當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)時該過程結(jié)束 排氣過程 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。 活塞在氣缸中由曲軸通過 連桿帶動從下止點(diǎn)相上止點(diǎn)運(yùn)動的過程。 此時進(jìn)氣門關(guān)閉； 排氣門打開。 當(dāng)活塞 到達(dá)上止點(diǎn)時該過程結(jié)束。6四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理-歸納1. 過程：吸、壓、膨、排2. 運(yùn)動：往復(fù)、旋轉(zhuǎn)、氣門的配合關(guān)閉3. 過程中的異、同點(diǎn):吸與膨（活塞向下、氣門開閉、活塞運(yùn)動力的作用等）； 壓與排（活塞向上、氣門開閉、活塞運(yùn)動力的作用等）。7汽油和柴油機(jī)的區(qū)別：（考點(diǎn)）8.提高熱機(jī)效率的途徑：使燃料充分燃燒 間保持良好柴油機(jī)的吸氣沖程進(jìn)入氣缸的只有空氣，而汽油機(jī)進(jìn)入氣缸的是空氣和汽 油的混合氣。汽

14、油機(jī)柴油機(jī)不 同 占 八、構(gòu)造：頂部有一個火花塞。頂部有一個噴油嘴。吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點(diǎn)燃方式點(diǎn)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(jī)相同占八、沖程：活塞在往復(fù)運(yùn)動中從汽缸的一端運(yùn)動到另一端。一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動 2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動 2周，經(jīng)歷四個沖程，做功 1次。盡量減小各種熱量損失機(jī)件第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)1. 熱值（q）： 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

15、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. 燃料燃燒放出熱量計(jì)算：Q放=q m （Q放是熱量，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(jī)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(jī)的效率。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。公式：n =W有用/ Q總=W有用/qm4. 在熱機(jī)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