第十三章 內(nèi)能與熱機(jī)知識(shí)點(diǎn)

1、第十三章 內(nèi)能與熱機(jī)【知識(shí)點(diǎn)】一、內(nèi)能1、內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能，以及分子之間勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。2、物體在任何情況下都有內(nèi)能：既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動(dòng)著和分子之間存在著相互作用，那么內(nèi)能是無(wú)條件的存在著。無(wú)論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。3、影響物體內(nèi)能大小的因素：溫度：物體的內(nèi)能跟物體的溫度有關(guān)，同一個(gè)一個(gè)物體溫度升高，內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小。質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大。材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時(shí)，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同。存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時(shí)，物體存在的狀態(tài)不同時(shí)，物體的內(nèi)能

2、也可能不同。4、內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別：（1）機(jī)械能是宏觀的，是物體作為一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)所具有的能量，它的大小與機(jī)械運(yùn)動(dòng)有關(guān)，機(jī)械能可以為0（2）內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)快慢及分子作用有關(guān)。這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，而不是物體的整體運(yùn)動(dòng)。內(nèi)能不能為0二、改變物體內(nèi)能的兩種途徑：1、內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)：（1）物體溫度升高（降低）物體內(nèi)能增大（減?。?。（2）物體存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華）內(nèi)能改變。2、改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。 A、做功 做功可以改變內(nèi)能：外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能會(huì)增加。物體對(duì)外界做功，物體內(nèi)能會(huì)減少。做功改

3、變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)：內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化 B、熱傳遞（1）熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。（2）熱傳遞的條件：物體之間有溫度差，高溫物體將能量向低溫物體傳遞，直至各物體溫度相同（即達(dá)到熱平衡）。（3）熱傳遞的方式是：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。(4)熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)：能量從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移的過(guò)程，熱傳遞傳遞的是內(nèi)能（熱量），而不是溫度。熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。(5)熱傳遞過(guò)程中：低溫物體吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增加；高溫物體放出熱量，溫度降低，內(nèi)能減少。 （6）熱量Q：熱傳遞過(guò)程中，傳遞的能量的多少叫熱量。熱量的單位：焦耳。3、做功和熱傳

4、遞改變內(nèi)能的區(qū)別：由于做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同，所以說(shuō)做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。三、比熱容1、 定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1時(shí)吸收（放出）的熱量。2、符號(hào)：c 3、單位： 焦耳每千克攝氏度 J/(kg)4、物理意義：表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。 1kg的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1時(shí)吸收（放出）的熱量是多少水的比熱容為4.2103J/(kg) 表示：1kg的水溫度升高（降低）1吸收（放出）的熱量為4.2103J。5、比熱容是物質(zhì)的一種特性，大小與物體的種類(lèi)、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量

5、、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無(wú)關(guān)。6、水常調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因?yàn)樗谋葻崛荽笏?、熱量的?jì)算公式：cmt 吸c(diǎn)m（t2t1），放cm（t1t2） （t1為物體的初溫，t2為末溫）五、熱平衡方程： 吸放 （說(shuō)明：不計(jì)熱損失時(shí)）六、熱機(jī)：把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置，這種裝置又被叫熱機(jī)七、內(nèi)燃機(jī)1、內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī)。ZXXK2、分類(lèi)：常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī)主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。4、內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程：（1）內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個(gè)階段，只有做功沖程對(duì)外做功，其他三個(gè)沖程都是

6、輔助沖程，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性完成的。（2）做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對(duì)外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（3）壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（4）完成一個(gè)工作循環(huán)活塞往返兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周；活塞對(duì)外做功一次。八、汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：汽油機(jī)柴油機(jī)不同點(diǎn)構(gòu)造：火花塞。學(xué)|科|網(wǎng)Z|X|X|K噴油嘴。吸氣沖程空氣與汽油的混合氣體空氣壓縮沖程沖程末壓強(qiáng)較大，溫度較高，但達(dá)不到燃點(diǎn)沖程末壓強(qiáng)更大，溫度更高，達(dá)到燃點(diǎn)點(diǎn)火方式點(diǎn)燃式壓燃式優(yōu)缺點(diǎn)輕巧，但效率低笨重，但效率高應(yīng)用小型汽車(chē)、摩托車(chē)載重汽車(chē)、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。1、一個(gè)工作循環(huán)活塞

7、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。2.壓縮沖程都是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。3.做功沖程都是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。4.都是依靠飛輪的慣性完成吸氣、壓縮、排氣沖程。九、熱值1、內(nèi)能的獲得：通過(guò)燃料燃燒，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2、熱值：（符號(hào)：q ）（1）定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。（2）單位：J / kg （氣體燃料的熱值單位符號(hào)通常用J / m3）（3）關(guān)于熱值的理解： 熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，反映不同燃料燃燒過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說(shuō)，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無(wú)關(guān)。（

8、4）物理意義：酒精的熱值是3.0107J/kg，它表示1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0107J。煤氣的熱值是1.8108J/m3，它表示1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是1.8108J。3、公式：Qmq Q=Vq十、熱機(jī)的效率：1、 熱機(jī)的效率：熱機(jī)用做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。2、計(jì)算公式： （熱機(jī)的效率總小于1） 3、提高熱機(jī)效率的途徑： （1）使燃料充分燃燒（2）盡量減小各種熱量損失（3）設(shè)計(jì)和制造商進(jìn)行改進(jìn)和革新。（3）使用時(shí)注意保養(yǎng)，使機(jī)件間保持良好的潤(rùn)滑、減小摩擦。十一、內(nèi)能的使用與環(huán)保：1、 內(nèi)能的使用造成的危害：生活中燃料、熱機(jī)的使用為人類(lèi)生活帶了方便，但同時(shí)也帶了許多環(huán)境污染問(wèn)題，環(huán)境的污染影響人及其他動(dòng)物的健康，同時(shí)也會(huì)影響植物的正常生長(zhǎng)。2、 環(huán)境保護(hù)的措施： （1） 加強(qiáng)立法，控制人為污染（2） 改進(jìn)燃燒設(shè)備、加設(shè)消煙除塵裝置（3） 城市及人口密集城鎮(zhèn)實(shí)行集中供熱（4） 推廣和普及環(huán)保型能（5） 大力種植