內(nèi)能》與《內(nèi)能的利用》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、初三物理內(nèi)能與內(nèi)能的利用知識(shí)總結(jié)第十三章 熱和能第一節(jié) 分子熱運(yùn)動(dòng)1、擴(kuò)散現(xiàn)象：定義：不同物質(zhì)在相互接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)；分子之間有間隙。固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，只是擴(kuò)散的快慢不同，氣體間擴(kuò)散速度最快，固體間擴(kuò)散速 度最慢。汽化、升華等物態(tài)變化過(guò)程也屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。 擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散越快。 由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，所以這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。2、分子間的作用力：分子間相互作用的引力和斥力是同時(shí)存在的。 當(dāng)分子間距離等于 ro（ ro=1O-1om時(shí)，分子間引力和斥力相等，合力

2、為0,對(duì)外不顯力； 當(dāng)分子間距離減小，小于 ro時(shí)，分子間引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大于引力， 分子間作用力表現(xiàn)為斥力； 當(dāng)分子間距離增大，大于 ro時(shí)，分子間引力和斥力都減小，但斥力減小得更快，引力大于斥力， 分子間作用力表現(xiàn)為引力； 當(dāng)分子間距離繼續(xù)增大，分子間作用力繼續(xù)減小，當(dāng)分子間距離大于10 r 0時(shí)，分子間作用力就變得十分微弱，可以忽略了。第二節(jié) 內(nèi)能1 、內(nèi)能： 定義：物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。 任何物體在任何情況下都有內(nèi)能。內(nèi)能的單位為焦耳（J）。內(nèi)能具有不可測(cè)量性。2、影響物體內(nèi)能大小的因素： 溫度：在物體的質(zhì)量、材料、狀態(tài)相

3、同時(shí)，物體的溫度升高，內(nèi)能增大，溫度降低，內(nèi)能減小；反 之，物體的內(nèi)能增大，溫度卻不一定升高（例如晶體在熔化的過(guò)程中要不斷吸熱，內(nèi)能增大，而溫度卻 保持不變），內(nèi)能減小，溫度也不一定降低（例如晶體在凝固的過(guò)程中要不斷放熱，內(nèi)能減小，而溫度 卻保持不變）。 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)能也可能不同。3、改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。 做功： 做功可以改變內(nèi)能：對(duì)物體做功物體內(nèi)能會(huì)增加（將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）。物體

4、對(duì)外做功物體內(nèi)能會(huì)減少（將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）。做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)：內(nèi)能和其他形式的能（主要是機(jī)械能）的相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。 如果僅通過(guò)做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量?jī)?nèi)能的改變大小。 熱傳遞： 定義：熱傳遞是能量從高溫物體傳到低溫物體或從同一物體的高溫部分傳到低溫部分的過(guò)程。熱量：在熱傳遞過(guò)程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。（熱量是變化量，只能說(shuō)“吸收熱量”或“放岀熱量”，不能說(shuō)“含”、“有”熱量?！皞鬟f溫度”的說(shuō)法也是錯(cuò)的。）熱傳遞過(guò)程中，高溫物體放岀熱量，溫度降低，內(nèi)能減少；低溫物體吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增加； 在熱傳遞過(guò)程中，是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移，能的形式并未發(fā)生改變； 在熱

5、傳遞過(guò)程中，若不計(jì)能量損失，則高溫物體放岀的熱量等于低溫物體吸收的熱量； 因?yàn)樵跓醾鬟f過(guò)程中傳遞的是能量而不是溫度，所以在熱傳遞過(guò)程中，高溫物體降低的 溫度不一定等于低溫物體升高的溫度； 熱傳遞的條件：存在溫度差。如果沒(méi)有溫度差，就不會(huì)發(fā)生熱傳遞。 做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。第三節(jié) 比熱容1、比熱容：定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1 C時(shí)吸收（或放岀）的熱量。比熱容用符號(hào)c表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號(hào)是 J/（kg C） 比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。物理意義：水的比熱容 c水八103J/（kg C ），物理意義為：1kg的水溫度升高（或降低）1 C,吸

6、收（或放岀）的熱量為x103JO比熱容是物質(zhì)的一種特性，比熱容的大小與物體的種類(lèi)、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、 吸熱放熱、形狀等無(wú)關(guān)。水常用來(lái)調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因?yàn)樗谋葻崛荽?。比較比熱容的方法： 質(zhì)量相同，升高溫度相同，比較吸收熱量多少（加熱時(shí)間）：吸收熱量多，比熱容大。 質(zhì)量相同，吸收熱量（加熱時(shí)間）相同，比較升高溫度：溫度升高慢，比熱容大。2、熱量的計(jì)算公式：溫度升高時(shí)用：Q 吸二=cm (t10)cQ 吸m=_Q 吸tQ 吸=旦-+ t cmm (t10)c (t t。)Q吸t0 = t-cm溫度降低時(shí)用：Q放=：cm (t0 t)cQ放Q放Q放丄t0=+ tc

7、mm (t0 t)m=c ( t0 t)Q放t = t0-cm只給岀溫度變化量時(shí)用:Q= cmA tQc= m tQ m= c t t =Q c mQ 熱量 焦耳（J） ； c 比熱容焦耳每千克攝氏度（J/（kg C） ）； m 質(zhì)量 千克（kg） ； t 末溫?cái)z氏度（C）； to初溫 攝氏度（C）審題時(shí)注意“升高（降低）到10C”還是“升高（降低）（了） 10C”，前者的“10 C”是末溫（t）， 后面的“ 10C ”是溫度的變化量（ t）o由公式Q= cmAt可知：物體吸收或放岀熱量的多少是由物體的比熱容、質(zhì)量和溫度變化量這三個(gè) 因素決定的。第十四章：內(nèi)能的利用內(nèi)能的利用內(nèi)能的利用方式利用

8、內(nèi)能來(lái)加熱：實(shí)質(zhì)是熱傳遞。 利用內(nèi)能來(lái)做功：實(shí)質(zhì)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。第一節(jié)：熱機(jī)1、熱機(jī)：定義：熱機(jī)是利用內(nèi)能來(lái)做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。熱機(jī)的種類(lèi)：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)和柴油機(jī)）、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等2、內(nèi)燃機(jī)：內(nèi)燃機(jī)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程，叫做一個(gè)沖程。四沖程內(nèi)燃機(jī)包括四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周，活塞上下往復(fù) 2次，做功1次。在這四個(gè)沖程中只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功，而其它三個(gè)沖程（吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程）是依靠飛輪的慣性來(lái)完成的

9、。壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 汽油機(jī)工作過(guò)程： 柴油機(jī)工作過(guò)程：3、汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較： 汽油機(jī)的氣缸頂部是火花塞；柴油機(jī)的氣缸頂部是噴油嘴。 汽油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物；柴油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。 汽油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式；柴油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是壓燃式。 柴油機(jī)比汽油及效率高，比較經(jīng)濟(jì)，但笨重。 汽油機(jī)和柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動(dòng)。4、熱值燃料燃燒，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。定義：1kg某種燃料完全燃燒放岀的熱量，叫做這種燃料的熱值。用符號(hào)q表示。單位：固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克（J/kg ）、氣體燃

10、料的熱值的單位是焦耳每立方米（J/m3）熱值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、是否完全燃燒等無(wú)關(guān)。公式： Q = qmQQm=；q= mQ放岀的熱量一一焦耳（ J）; q熱值一一焦耳每千克（ J/kg ）； m燃料質(zhì)量一一千 克（kg ）。 Q = qV少q弋qM VQ放岀的熱量焦耳（ J ）； q熱值焦耳每立方米（J/m3）； V燃料體積立方米（m）。物理意義：酒精的熱值是x107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放岀的熱量是x107J。煤氣的熱值是x 107J/m3,它表示：1卅煤氣完全燃燒放岀的熱量是x107J。第二節(jié)：熱機(jī)效率影響燃料有效利用的因素：

11、一是燃料很難完全燃燒，二是燃料燃燒放岀的熱量散失很多，只有一小 部分被有效利用。有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末狀、用空氣吹進(jìn)爐膛(提高燃燒的完全程度)；以較強(qiáng)的 氣流，將煤粉在爐膛里吹起來(lái)燃燒(減少煙氣帶走的熱量)。熱機(jī)的效率：熱機(jī)用來(lái)做有用功的那部分能量和完全燃燒放岀的能量之比叫做熱機(jī)的效率。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志，與熱機(jī)的功率無(wú)關(guān)。公式:Q有用Q有用Q總=nQ有用=Q總n由于熱機(jī)在工作過(guò)程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1。熱機(jī)能量損失的主要途徑：廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機(jī)器損失。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)件間保持良好的潤(rùn)滑，減小摩擦。在熱機(jī)的各種能量損失中，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。常見(jiàn)熱機(jī)的效率：蒸汽機(jī)6% 15%汽油機(jī)20%30%柴油機(jī)30% 45%內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)高，柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)高。第三節(jié)：能量的轉(zhuǎn)化與守恒1、能量的轉(zhuǎn)化與守恒(1) 能量及其存在的形式： 如果一個(gè)物體能對(duì)別的物體做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能。自然界有多種形式的能量，如機(jī)械能、內(nèi)能、光能、電能、化學(xué)能、核能等。(2) 能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化：能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，如發(fā)生碰撞或熱傳遞時(shí)；也可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，如太陽(yáng)能電池、發(fā)電機(jī)等。(3) 能量守恒定律：能