2022年内能与热机知识点总结.docx

精品_精品资料_第十二章内能与热机第一节物体的内能1、物体的内能（ 1）物体内部全部分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和叫做物体的内能, 内能是指物体内全部分子具有的能量,而不是指单个分子的能量.（2） 打算物体内能大小的因素主要是物体质量、温度和体积 ,由于质量打算了分子的数目, 温度打算了分子热运动的快慢,而体积与分子势能有关.同一物体条件下：同体积：温度越高,内能越大,温度越低,内能越小.同质量： 温度越高, 分子热运动越猛烈, 内能越大. 重要考点： 温度影响物体的内能.（3） 内能与机械能的区分与联系：内能：物体内部全部分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和（微观） 机械能：是整个物体做机械运动时具有的动能和势能的总和（宏观）.物体的内能与温度亲密相关.物体的机械能与温度无关.物体的内能大小取决于物体的质量、体积和温度, 一切物体在任何情形下都具有内能,物体内能永不为零.物体的机械能大小取决于物体的质量,相对位置和速度,在肯定条件下,机械能可能为零.机械能和内能可以相互转化.（4） 内能的国际单位是焦耳,简称焦,用“J”表示.2、转变物体内能的两种途径转变物体的内能有两种方式：做功和热传递 ,这两种方式是等效的.做功转变物体的内能,实质是内能和其他形式的能的相互转化 ,对物体做功,它的内能增加, 是其他形式的能转化为内能. 物体对外做功, 它的内能削减 ,是内能转化为其他形式的能.用热传递的方式转变物体的内能,实质是内能在物体间的转移 ,能的形式不变,物体吸取了热量,它的内能就增加,物体放出了热量,它的内能就削减.热传递的三种方式：热传导,对流,热辐射.热传递的条件：1. 物体间存在温度差.传递到温度一样时热传递停止.2. 高温物体向低温物体传递内能（即热量）,温度降低,低温物体吸取能量,温度上升.考点：做功和热传导在转变物体的内能上是等效的例题 1如教材图 12-13 所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,快速向下压活塞,棉花燃烧起来了.为什么？答：向下压活塞,压缩玻璃筒内空气,对筒内空气做了功.棉花燃烧是由于筒内的空气内能增加,温度上升了. 试验说明白做功可以转变物体内能.例题 2将一根铁丝反复弯折数十次,铁丝被弯折处发热（教材图12-14）.分析其缘由.答：铁丝内能的转变是由于人对铁丝做了功.试验再次说明做功可以转变物体的内能.练习：1、摩擦生热的实质是利用 转变物体内能的过程.2 、热传递的过程中,物体吸取或放出能量的多少就是 ,热传递发生的条件是 .在热传递中,高温物体将能量向 传递,直至各物体 .3、指出以下事例中转变物体内能的方式：（1） 冷天用热水袋取暖,人体感以温和 .（2） 竞赛中,从竿的顶端滑究竟端时手感到发热 .（3） 密封的空气被压缩时温度上升 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（4） 火炉上烤饼子,饼子变热 .（5） 用挫刀挫铁块,铁块变热 .（6） 把烧热工件放到冷水中,工件会凉下来 .4、冬天觉得手冷时,常将两手掌紧贴后搓一搓,并向手上呵气,就会觉得温和些.试说明这样做的道理,并说明这两种做法的区分是什么3、热量： 热量是物体通过热传递方式所转变的内能.（1） 热量本身不是能量, 不能说某个物体具有多少热量,也不能比较两个物体热量的大小.（2） 热量是物体在热传递过程内能的变化量,所以说它是一个过程量,是内能变化的量度, 如无热传递发生,就不存在热量.（3） 热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系.（4） 热量的单位是焦耳,热量通常用Q 表示.4、温度、热量、内能的联系和区分区分： 温度是指 物体的冷热程度 ,从分子动理论的观点来看,温度是分子热运动猛烈程度的标志, 热量是物体通过热传递方式所转变的内能,是内能的变化量 ,内能是物体内全部分子动能和势能的总和 .联系：在不发生物态变化时,一个物体吸取了热量,它们的内能增加,温度上升.一个物体放出了热量,它的内能削减,温度降低.在发生物态变化时,物体吸取了热量,内能增加, 温度可能不变.物体放出了热量,内能削减,温度可能不变.例题 3 在古代, 人类就把握了钻木取火的方法,钻木之所以能取火, 可以用下面的三句话来说明：甲：木头内能增大,温度上升乙：达到木头的着火点,使木头燃烧起来 丙：钻木头时克服摩擦做功这三句话的正确次序是：A.甲乙丙B.丙甲乙C.乙甲丙D.甲丙乙参考答案： B例题 4 关于热量和热传递,以下说法正确选项（）A.温度高的物体含的热量肯定多B.比热大的物体含有的热量肯定多C.热总是从含有热量多的物体传递到含有热量少的物体D.热总是从温度高的物体传向温度低的物体参考答案： D其次节：物质的比热容1. 比热容（ c ）：单位质量的某种物质温度上升（或降低）1,吸取（或放出）的热量叫做这种物质的比热容 ,又称比热.2. 比热是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、外形、位置、温度的转变而转变, 只要物质相同,比热就相同.3. 比热的单位是：J/kg· ,读作：焦耳每千克摄氏度.4. 水的比热是： c=4.2× 103 焦耳 / 千克· ,它表示的物理意义是：每千克的水当温度上升（或降低） 1时,吸取（或放出）的热量是4.2×103 焦耳.5. 热量的运算 ： Q 吸=cmt-t0=cm t 升（Q 吸是吸取热量, 单位是焦耳. c 是物体比热, 单位是：焦/ 千克· . m 是质量. t 0 是初始温度. t 是后来的温度.也就是常说的初温顺末温.t=末温初温.） Q 放 =cmt0-t=cm t 降 t=初温末温.通常的时候用t1 表示初温, t2 表示末温.记住用高温减去低温就行了.留意：由公式可看出物体吸取或者放出的热量与三者有关：物体的比热,质量和温度的改 变量 .特殊要留意是温度的转变量而不是其他的量,吸取或者放出相同的热量,物体的初温可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_跟末温是可以不一样的.三者缺一不行.例题 5 以下几种说法正确选项（） A温度高的物体比热容大 B吸热多的物体比热容大C比热容大的物体吸热多,比热容小的物体吸热少D水的比热容比冰的比热容大参考答案： D例题 6 沙漠的区在日光照耀下,要比湖泊湿的处温度上升得快,这是由于（）A沙石吸热多B沙石的比热容小C沙石的密度大D沙漠的区日照时间长参考答案： B练习答案：1、 做功2、 热量存在温度差低温物体温度相等3、（ 1）热传递（2） 做功（3） 做功（4） 热传递（5） 做功（6） 热传递物质的比热容同步练习一、基础篇1、10g 水和 100g 水的比热容,温度为10的水与温度为 90的水的比热容.2、一箱汽油用掉一半后,以下关于它的说法正确选项（）A它的密度变为原先的一半B它的比热容变为原先的一半C它的热值变为原先的一半D它的质量变为原先的一半3、现代火箭用液态氢做燃料,是由于它具有（）A较小的密度B较低的沸点C较大的体积D较高的热值二、提高篇4、汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是利用了水的较大的性质.如果汽车散热器中装有4kg 的水,当温上升了 10时,它吸取了J 的热量. 已知 c水= 4.2× 103 J/kg.5、自然气在我市广泛使用,已知自然气的热值为 4×107 Jm 3,完全燃烧 0.05m 3 自然气可以放出 J的热量,这些热量如只有 42被水吸取,就可以使常温下 5kg 的水温度上升. 水的比热容为 4.2×103J/kg. 6、甲、乙两物体的比热容之比为2:3,吸取热量之比为3:1,它们上升的温度相同,就甲、乙两物体的质量之比为（）A9:2 B.2:9 C1:2 D2:1参考答案 :1、相同相同2、D3、D4、比热容1.68*10 55、2*10 640可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6、A第三节内燃机1. 热机：车,船和飞机的发动机.是把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置.2. 内燃机：内燃机是热机的一种, 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的内机叫做内燃机.假如不是在气缸内燃烧产生动力的就不是内燃机.比如有蒸汽机,汽轮机等.3. 内能的利用：利用内能可以加热,也可以做功.4. 内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由 吸气、压缩、做功和排气 四个冲程.一个工作循环中对外做功1 次,活塞往复 2 次,曲轴转 2 周.5 四冲程内燃机的工作原理 进气冲程是向气缸内 填充新奇气体 的过程.活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从上止点向下止点移动的过程此时 进气门打开,排气门关闭.当活塞到达下止点时该冲程终止.压缩冲程是将缸内的气体压缩 的过程（ 为燃烧着火制造基本条件 ,缸内温度上升） .活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动 从下止点向上止点移动 的过程此时 进、排气门均关闭 .当活塞到达上止点时该冲程终止. 做功冲程是缸内可燃混合气 燃烧将化学能转换为热能的过程.活塞在燃气压力的作用下由上止点向下止点运动 ,曲轴通过连杆带动旋转输出功.此时 进、排气门均关闭 ,当活塞到达下止点时该冲程终止排气冲程是为了下一循环工作而清除缸内燃烧后的废气的过程.活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从下止点向上止点运动的过程.此时 进气门关闭,排气门打开.当活塞到达上止点时该冲程 终止.6 四冲程内燃机的工作原理-归纳1. 过程：吸、压、膨、排2. 运动：往复、旋转、气门的协作关闭3. 过程中的异、同点:吸与膨（活塞向下、气门开闭、活塞运动力的作用等）.压与排（活塞向上、气门开闭、活塞运动力的作用等）.7 汽油和柴油机的区分 ：构造汽油机顶部有一个柴油机顶部有一个火花塞喷嘴不吸气冲程吸入汽油与空气的混合吸入空气同点点燃方式气体点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、载重汽车、摩托车大型拖拉机相冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一同端运动到另一端.一个工作循环活塞点往复运动 2 次,曲轴和飞轮转动 2 周, 经受四个冲程,做功1 次.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_8.提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧尽量减小各种热量缺失机件间保持良好第四节热机效率和环境爱护1. 热值（ q ）：1 千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.单位是：焦耳 / 千克.（ J/kg）.关于热值的懂得：对于热值的概念,要留意懂得三个关键词“ 1kg”、“某种燃料” 、“完全燃烧” .1kg 是针对燃料的质量而言,假如燃料的质量不是1kg,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：说明要完全烧尽,否就1kg 燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值. 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事大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的外形、质量、体积等均无关.2. 燃料燃烧放出热量运算Q=qm（ Q 是热量,单位是：焦耳.q 是热值,单位是：焦 / 千克. m 是质量,单位是：千克）热值跟热量不能搞混了.3. 热机的效率： 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标.公式： =W 有用 / Q 总= W 有用 /qm4. 在热机的各种缺失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施 .留意：热机能量的缺失燃料未完全燃烧（尽量完全燃烧：充分空气,研磨成细颗粒）气排出带走能量（废气的利用）克服磨擦,消耗能量（使用润滑剂,减小摩擦）例题 7 某中学为同学供应开水, 用锅炉将 200kg 的水从 25加热到 100,燃烧了 6kg 的无烟煤.【水的比热容为 4.2× 103J/kg. ,无烟煤的热值是3.4× 107J/kg】试求：1锅炉内 200kg 的水吸取的热量是多少焦耳？ 26kg 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？ 3此锅炉的效率是多少？参考答案： 1 Q 吸= cm t 升=4.2× 103J/kg. *200kg*100 -25 =6.3*10 7 J782 Q=qm=3.4× J1/0kg*6kg=2.04*10J783 = W 有用 / Q 总=6.3*10 J/2.04*10 J=30.88可编辑资料 - - - 欢迎下载