《內(nèi)能與熱機(jī)》知識(shí)點(diǎn)梳理

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(dòng)而具有的動(dòng)能和分子之間勢(shì)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(gè)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(dòng)的快慢，而體積與分子勢(shì)能有關(guān)。同一物體條件下：①同體積：溫度越高，內(nèi)能越大，溫度越低，內(nèi)能越小。②同質(zhì)量：溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，內(nèi)能越大?！鶞囟扔绊懳矬w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①內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和（微觀）；機(jī)械能是整個(gè)物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的動(dòng)能和勢(shì)能的總和（宏觀）。②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(wú)關(guān)。③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(duì)位置和速度，在一定條件下，機(jī)械能可能為零。④機(jī)械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化。（4）內(nèi)能的國(guó)際單位是焦耳，簡(jiǎn)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(duì)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(duì)外做功，它的內(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(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(duì)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(shí)。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(gè)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(lái)了。為什么？答：向下壓活塞，壓縮玻璃筒內(nèi)空氣，對(duì)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(duì)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(shí)手感到發(fā)熱_________；（3）密封的空氣被壓縮時(shí)溫度升高_(dá)_______；（4）火爐上烤餅子，餅子變熱_________；（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(huì)涼下來(lái)_________。4、冬天覺得手冷時(shí)，常將兩手掌緊貼后搓一搓，并向手上呵氣，就會(huì)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(gè)物體具有多少熱量，也不能比較兩個(gè)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(gè)過程量，是內(nèi)能變化的量度，若無(wú)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(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)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(dòng)而具有的動(dòng)和分子之間勢(shì)能的總和?？键c(diǎn)聯(lián)系：在不發(fā)生物態(tài)變化時(shí)，一個(gè)物體吸收了熱量，它們的內(nèi)能增加，溫度升高；一個(gè)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(shí)，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(lái)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(lái)丙：鉆木頭時(shí)克服摩擦做功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(dòng)：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(dòng)力的作用等）；壓與排（活塞向上、氣門開閉、活塞運(yùn)動(dòng)力的作用等）。7汽油和柴油機(jī)的區(qū)別：（※考點(diǎn)）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。汽油機(jī)柴油機(jī)不同點(diǎn)構(gòu)造：頂部有一個(gè)火花塞。頂部有一個(gè)噴油嘴。吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點(diǎn)燃式壓燃式低高小型汽車、摩托車載重汽車、大型拖拉機(jī)相同點(diǎn)沖程：活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端。一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)歷四個(gè)沖程，做功1次。8.提高熱機(jī)效率的途徑：使燃料充分燃燒盡量減小各種熱量損失機(jī)件間保持良好第四節(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：①對(duì)于熱值的概念，要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對(duì)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。②熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時(shí)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(wú)關(guān)。2．燃料燃燒放出熱量計(jì)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(jī)的效率：用來(lái)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(gè)重要指標(biāo)。公式：η=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，是提高燃料利用率的重要措施。（※考點(diǎn)）注意：熱機(jī)能量的損失①燃料未完全燃燒（盡量完全燃燒：充足空氣，研磨成細(xì)顆粒）②廢氣排出帶走能量（廢氣的利用）③克服磨擦，消耗能量（使用潤(rùn)滑劑，減小摩擦）例題