2012届中考物理备考复习课件：第十六章热和能.ppt

172教学网制作教学网制作2012届中考物理备考复习课件第十六章第十六章 热和能热和能（一）、扩散（一）、扩散 1、定义、定义： 不同的物质在互相接触时，不同的物质在互相接触时，彼彼此进入此进入对方的现象，叫做扩散对方的现象，叫做扩散. 2、发生范围：、发生范围： 气体、液体、固体气体、液体、固体之间都能发生扩散现象；之间都能发生扩散现象； 3、扩散现象说明：、扩散现象说明： 一切一切物质的分子都在物质的分子都在不停不停的做的做无规则运动无规则运动。并并且间接证明了且间接证明了分子间存在间隙分子间存在间隙。 4、影响扩散的快慢的因素：、影响扩散的快慢的因素： 温度温度。温度越高，扩散越快。温度越高，扩散越快。一、一、分子热运动分子热运动一、一、分子热运动分子热运动 （二）、分子运动理论的基本内容（二）、分子运动理论的基本内容（1）物质由分子组成。）物质由分子组成。（2）扩散现象表明：一切物质的分子都在）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。不停地做无规则运动。（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。）分子间存在相互作用的引力和斥力。 分子间的相互作用力既有引力又有斥力，分子间的相互作用力既有引力又有斥力，引力和斥力是引力和斥力是同时存在同时存在的的。二二.内能内能1、内能、内能(1)概念：概念： 物体物体内部所有分子内部所有分子做无规则热运动的做无规则热运动的动能动能和分子和分子势能势能的的总总和和，叫物体的内能。，叫物体的内能。影响内能的因素影响内能的因素 内能与内能与温度温度有关，但不仅仅与温度有关，从微观角度来说，有关，但不仅仅与温度有关，从微观角度来说，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用力有关。从内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用力有关。从宏观的角度来说，内能与物体的宏观的角度来说，内能与物体的质量质量、温度温度、体积体积、状态状态都有都有关。关。 内能与温度关系内能与温度关系 物体的内能与温度有关，物体的内能与温度有关，同一个物体同一个物体，温度升高，它的内，温度升高，它的内能增加，温度降低，内能减少。能增加，温度降低，内能减少。 温度相同的物体，内能可能不同！温度相同的物体，内能可能不同！一切物体在任何情况下都具有内能。一切物体在任何情况下都具有内能。 内能不可为零内能不可为零！二二.内能内能 2.内能与机械能的区别内能与机械能的区别 物体的内能的多少与物体的温度、体积、物体的内能的多少与物体的温度、体积、质量和物体状态有关；而机械能与物体的质质量和物体状态有关；而机械能与物体的质量、速度、高度、形变有关。它们是两种不量、速度、高度、形变有关。它们是两种不同形式的能。同形式的能。 一切物体都具有内能，但有些物体可以说一切物体都具有内能，但有些物体可以说没有机械能，比如静止在地面土的物体。没有机械能，比如静止在地面土的物体。 内能和机械能可以通过做功相互转化。内能和机械能可以通过做功相互转化。 内能的单位与机械能的单位是一样的，国内能的单位与机械能的单位是一样的，国际单位制都是焦耳，简称焦。用际单位制都是焦耳，简称焦。用J表示表示 .二二.内能内能3.内能的改变内能的改变_热量：（1）热量： 热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是_。热传递的实质是_。（2）改变内能的方法：_u A、热传递可以改变物体的内能。 热传递的方向：_ 热传递的条件：_。 热传递传递的是_。 热传递过程中，物体吸收热量，内能_；放出热量，内能_。 注意：物体内能改变，温度_发生变化。焦耳焦耳内能的转移内能的转移做功和热传递。做功和热传递。热量从高温物体向低温物体传递或从同一热量从高温物体向低温物体传递或从同一物体的高温部分向低温部分传递。物体的高温部分向低温部分传递。有温度差有温度差内能（热量），而不是温度内能（热量），而不是温度增加增加减少减少不一定不一定二二.内能内能3.内能的改变内能的改变_热量：热量： （1）热量：）热量： （2）改变内能的方法：做功和热传递。）改变内能的方法：做功和热传递。u A、热传递可以改变物体的内能。、热传递可以改变物体的内能。u B、做功改变物体的内能：做功改变物体的内能： 做功可以改变内能：对物体做功物体内能做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。会增加。物体对外做功物体内能会减少。 做功改变内能的实质是做功改变内能的实质是_内能和其他形式的能的相互转化内能和其他形式的能的相互转化三、比热容三、比热容 1、定义：、定义： 单位质量的某种物质温度升高（降低）单位质量的某种物质温度升高（降低）1时吸收（放出）的热量。时吸收（放出）的热量。 2、物理意义：、物理意义： 表示物体吸热或放热的本领的物理量。表示物体吸热或放热的本领的物理量。 3、比热容是物质比热容是物质的的_，大小与，大小与物质的物质的_有关，与有关，与_无关。无关。 一种特性一种特性种类、状态种类、状态质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等三、比热容三、比热容 1、定义：、定义： 2、物理意义：、物理意义： 3、比热容是物质的一种特性、比热容是物质的一种特性 4、单位：、单位： 水的比热容为水的比热容为4.2103J/(kg)，它表示的，它表示的物理意义是：物理意义是： 1kg的水温度升高（或降低）的水温度升高（或降低）1吸收（或放吸收（或放出）的热量为出）的热量为4.2103J. 5、热量的计算公式：、热量的计算公式： 吸吸cm（tt0）=cmt 放放cm（t0t）=cmtJ/（kg） 三.燃料的热值 1.定义： 1kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的热量，叫做这种放出的热量，叫做这种燃料的热值。燃料的热值。 2.定义式： q= （q为热值） 3.单位： J/kg，J/m3酒精的热值是3.0107J/kg，它表示：_煤气的热值是3.9107J/ m3，它表示：_mQ1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0107J。1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9107J。三.燃料的热值 4.关于热值的理解关于热值的理解： A、对于热值的概念，要注重理解三个关键词、对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料某种燃料”、“完全燃烧完全燃烧”。 1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。是该热值所确定的值。 B、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小. 也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。五、热机五、热机 1.内燃机的概念及其工作原理：内燃机的概念及其工作原理： 内燃机内燃机将燃料的将燃料的化学能化学能通过通过燃烧燃烧转化为转化为内能内能，又通过，又通过做功做功，把内能转化为，把内能转化为机械能机械能。按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。柴油机等。 2.内燃机：内燃机：冲程冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。一端运动到另一端的过程。内燃机的工作过程：内燃机的工作过程： 五、热机五、热机内燃机的工作过程：内燃机的工作过程： 内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 在这四个阶段，吸气冲在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是程、压缩冲程和排气冲程是依靠依靠_来完成的，来完成的，而而_是内燃机中是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由唯一对外做功的冲程，是由_能转化为能转化为_能。另能。另外压缩冲程将外压缩冲程将_能转化能转化为为_。飞轮的惯性飞轮的惯性做功冲程做功冲程内内机械机械机械机械内能内能五、热机五、热机 3。判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两。判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点：点：一是气阀门的开与关；二是活塞的运动方向。一是气阀门的开与关；二是活塞的运动方向。冲程冲程气门开、关情况气门开、关情况活塞的运动方活塞的运动方向向能量的能量的转化情况转化情况吸气冲程吸气冲程只有一个气门只有一个气门（吸气门）打开（吸气门）打开向下运动向下运动压缩冲程压缩冲程两个气门两个气门都关闭都关闭向上运动向上运动机械能转机械能转化成内能化成内能做功冲程做功冲程两个气门两个气门都关闭都关闭向下运动向下运动内能转化内能转化成机械能成机械能排气冲程排气冲程只有一个气门只有一个气门（排气门）打开（排气门）打开向上运动向上运动五、热机五、热机 4.汽油机和柴油机的不同处项目项目构造构造吸入气缸吸入气缸的物质的物质点燃方点燃方式式效率效率汽油机汽油机气缸顶部气缸顶部有一个火花有一个火花塞塞空气和汽空气和汽油混合油混合物物点燃式点燃式效效率率较较低低柴油机柴油机气缸顶部有气缸顶部有一个喷油一个喷油嘴嘴空气空气压燃式压燃式效效率率较较高高五、热机五、热机5、 热机的效率：热机的效率： 定义：定义： 热机用来做有用功的那部分能量和完全热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 提高热机效率的途径：提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧，使燃料充分燃烧， 尽量减小各种热量损失，尽量减小各种热量损失， 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。机件间保持良好的润滑、减小摩擦。六、能量的转化与守恒六、能量的转化与守恒1、能量的转化与守恒、能量的转化与守恒(1)能量及其存在的形式能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如机械能、就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如机械能、内能、光能、电能、化学能、核能等。内能、光能、电能、化学能、核能等。(2)能量的转移与转化能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。如太阳能电池、发电机等。(3)能量守恒定律能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。 大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。从能量守恒定律。3、“第一类永动机第一类永动机”永远不可能实现永远不可能实现，因为它违背，因为它违背 了了能量守恒定律。能量守恒定律。 中考真题赏析中考真题赏析例例1（11绵阳）用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的绵阳）用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住测力计的读数。使玻璃板水平接触水面，然后稍下面，记住测力计的读数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图所示。则弹簧测力计的读数稍用力向上拉玻璃板，如图所示。则弹簧测力计的读数( )A.不变，因为玻璃板重力不变不变，因为玻璃板重力不变B变大，因为玻璃板沾水变重了变大，因为玻璃板沾水变重了C.变小，因为玻璃板受到了浮力作用变小，因为玻璃板受到了浮力作用D.变大，因为玻璃板与水的接触面之变大，因为玻璃板与水的接触面之 间存在分子引力间存在分子引力D 中考真题赏析中考真题赏析 例2.(11盐城)在观察水沸腾的实验中，烧杯中装入100mL水，其质量是 kg已知水的比热容是4.2103 J/（kg），在标准大气压下，将这些水从20加热到沸腾，需要吸收 J的热量水沸腾后，继续加热，开水的温度 （升高/不变） 0.1；3.36104；不变中考真题赏析中考真题赏析 例3（11宜昌）汽油的热值为4.6107J/kg，现有汽油2kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是_J，剩余汽油的热值是_J/kg. 答案：4.6107；4.6107 2（11沈阳市）天然气是一种清洁燃料，沈阳市部分公交车和出租车开始使用天然气来代替柴抽或汽油。天然气是_ (填“可再生”或“不可再生”)能源，它燃烧时释放的内能转化为汽车的_能。已知天然气的热值为7107J/m3，某汽车消耗2L天然气所释放的热量为_J(假设天然气完全燃烧)。不可再 答案：生；机械（动）；1.4105中考真题赏析中考真题赏析 例4.(11崇左)为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L。在夏季光照条件下，一满箱15的水经白天太阳能加热，温度可达到65。已知水的比热容为4.2103J/（kg），天然气的热值为8.4107J/kg。求：（1）10台热水器装满水时，温度从15升高到65吸收了多少热量？（3分）（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？（2分）中考真题赏析中考真题赏析例4.(11崇左)为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L。在夏季光照条件下，一满箱15的水经白天太阳能加热，温度可达到65。已知水的比热容为4.2103J/（kg），天然气的热值为8.4107J/kg。求：（1）10台热水器装满水时，温度从15升高到65吸收了多少热量？（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？解：（1）一满箱水的质量为m=水V=1.0X103kg/m3X200X10-3m3=200kg（1分）一满箱水的温度从15升高到65，所吸收的热量为Q吸=C水m(t2t1) （1分）= 42103J（kg）200kg（6515）=4.2X107J（1分）（2）设10台热水器获得的太阳能相当于质量为 M 的天然气完全燃烧放出的热量，则LM=10XQ吸（1分）所以，