第十六章《熱和能》知識點(diǎn)總結(jié)

1、第十六章熱和能知識點(diǎn)總結(jié)節(jié)分子熱運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散現(xiàn)象定義：不同物質(zhì)在相互接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。擴(kuò)散現(xiàn)象說明：分子之間有間隙；分子在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)課本圖16.1-2中，二氧化氮被放在下面的目的：防止二氧化氮擴(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。固休、液體、氣體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)。分子運(yùn)動(dòng)與物體運(yùn)動(dòng)要區(qū)分開：擴(kuò)散、蒸發(fā)等是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，而灰塵飛揚(yáng)、液體對流、氣體對流是物體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。分子的熱運(yùn)動(dòng)：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。分子間的作用力分子間的作用力包括分子間的引力和斥力。當(dāng)分子間的即離d=分子間平衡距離r，引力=斥力。dvr時(shí)，引力v斥力

2、，斥力起主要作用。固體和液體很難被壓縮是因?yàn)椋悍肿又g存在斥力d>r時(shí)，引力>斥力，弓I力起主要作用固體很難被拉斷、鋼筆能寫字、膠水能粘東西都是因?yàn)椋悍肿又g存在引力。為d>10r時(shí)，分子之間作用力十分微弱，可忽略不計(jì)。破鏡不能重圓的原因是：鏡塊間的距離遠(yuǎn)大于分子之間的作用力的作用范圍，分子間幾乎沒有作用力。第二節(jié)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。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)相同時(shí),物體的溫度越高，物體內(nèi)能越大。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

3、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。作在狀態(tài):在物休的涓L或材料質(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。內(nèi)能與機(jī)械能不同機(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)。內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(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)能改變的外部表現(xiàn)物體淋度升高，說明物體內(nèi)能增大；物體淋度降低，說明物體內(nèi)能減小。內(nèi)能改變，溫度不泄變化。溫度變化，內(nèi)能疋改變。熔化、凝固、沸騰過程中，物體的內(nèi)能發(fā)生了改變，但是溫度

4、不變。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：對物體做功物體內(nèi)能會(huì)增加。物體對外做功物體內(nèi)能會(huì)減少。做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)：內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。如果僅通過做功改變內(nèi)能，町以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。如課本圖16.2-5甲，引火儀內(nèi)的棉花燃燒起來，因?yàn)椋夯钊麎嚎s空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達(dá)到棉花著火點(diǎn)，使棉花燃燒。如課本圖16.2-5乙，瓶塞跳出時(shí)容器內(nèi)出現(xiàn)白霧，因?yàn)椋浩績?nèi)空氣推動(dòng)瓶塞對瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。熱傳遞：定義：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。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能，不是溫度，

5、溫度變化只是熱傳遞的一個(gè)表現(xiàn)。實(shí)質(zhì)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)移熱量：在熱傳遞過程中，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“吸收熱量”或“放出熱量”，不能說“具有熱量”?！皞鬟f溫度”的說法也是錯(cuò)的。條件：存在溫度差。如果沒有溫度差,就不會(huì)發(fā)生熱傳遞。如右圖，燒杯中的水不沸騰，因?yàn)闆]有溫度差。熱傳遞過程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；物體放熱，溫度降低，內(nèi)能減少。0.做功與熱傳遞的異同相同點(diǎn):出于它們在改變內(nèi)能上的效果相同，所以做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。不同點(diǎn)：做功時(shí)能量的形式發(fā)主了變化，熱傳遞時(shí)能量的形式不變。1.溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別溫度表示物體的冷熱程度。溫度升高，內(nèi)能

6、一定增加,但不一定吸收熱量。熱量是熱傳遞過程中的變化量口吸收熱量，溫度不一定升高，內(nèi)能也不一定增加。內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量C內(nèi)能増加，溫度不一定升高，也不一定吸收熱量?！盁帷鳖灾笩崃?、溫度和內(nèi)能,具體含義要彳實(shí)際情況而定。內(nèi)能的利用方式利用內(nèi)能來加熱：從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。利用內(nèi)能來做功：從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。第三節(jié)比熱容探究：比較不同物質(zhì)的吸熱能力【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】用天平稱質(zhì)量相等的水和食用油，調(diào)節(jié)兩個(gè)酒精燈的火焰使火焰大小相同。用這兩個(gè)酒精燈分別給水和食用油加熱一段時(shí)間，用溫度計(jì)測量水和食用油的溫度，比較二者溫度上升速度?！緦?shí)驗(yàn)表格】下表可供參考物質(zhì)初溫to/C末溫t/C溫

7、度變化厶t/C質(zhì)量/g加熱時(shí)間/S水食用油【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，吸收的熱量相同，升高的溫度不同?！咀⒁馐马?xiàng)】比熱容的概念是通過本實(shí)驗(yàn)引出來的，所以實(shí)驗(yàn)中不可以有“比熱容”三個(gè)字。本實(shí)驗(yàn)利用到控制變量法，所以要控制水和食用油的質(zhì)量相等，控制酒精燈的火焰大小，控制加熱時(shí)間相同。定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1C時(shí)吸收的熱量。物理意義：比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。水的比熱容c水=4.2X103j/，物理意義為：1g的水溫度升高1C,吸收的熱量為4.2X103j。比熱容是物質(zhì)的一種性質(zhì)，比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。水常用來

8、調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因?yàn)樗谋葻崛荽?。海陸風(fēng)：由于水的比熱容比砂石大，導(dǎo)致沿海地區(qū)和內(nèi)陸地區(qū)的溫差不同。溫度不同導(dǎo)致大氣壓不同，白天和夜晚刮的風(fēng)也不同。白天陸地溫度高，風(fēng)由海洋吹向陸地；夜晚海洋溫度高，風(fēng)由陸地吹向海洋。比較比熱容的方法：質(zhì)量相同，升高溫度相冋，比較吸收熱量多少：吸收熱量多，比熱容大。質(zhì)量相同，吸收熱量相同，比較升高溫度：溫度升高慢，比熱容大。熱量的計(jì)算公式：溫丿艾升咼時(shí)用：Q吸=c溫度降低時(shí)用:Q放=C只給出溫度變化星時(shí)川:Q=ctQ熱量焦耳；c比熱容焦耳每千克攝氏度；質(zhì)量千克；t末溫一一攝氏度；to初溫一一攝氏度用公式求液體溫度時(shí)，泄要注意液體的沸點(diǎn):求出水的

9、溫度為105C,但最終結(jié)果應(yīng)該是100C。審題時(shí)注意“升高到10C”還是“升高了10C”，前者的“10C”是末溫，后面的“10C”是溫度的變化量。熱平衡方程：在不計(jì)熱損失的情況下，Q吸=Q放。第四節(jié)熱機(jī)內(nèi)燃機(jī)熱機(jī)的定義；利用內(nèi)能來做功的機(jī)器。熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)換：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等四沖程內(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。內(nèi)燃機(jī)的工作過程：在這卩U個(gè)階段，吸氣沖程-壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。沖程進(jìn)氣門排氣門活塞運(yùn)動(dòng)方向

10、缸內(nèi)溫度飛輪轉(zhuǎn)速能量轉(zhuǎn)化吸氣打開關(guān)閉向下壓縮關(guān)閉關(guān)閉向上升高減慢機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功關(guān)閉關(guān)閉向下降低加快內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能排氣關(guān)閉打開向上汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：汽油機(jī)柴油機(jī)不同點(diǎn)構(gòu)造頂部有一個(gè)火花塞頂部有一個(gè)噴油嘴燃料汽油柴油吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點(diǎn)燃方式點(diǎn)燃式壓燃式效率低高應(yīng)用小型汽車、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。熱值定義：1g某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。單位：固休燃料的熱值的單位是焦耳每千克、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米。熱

11、值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、體積無關(guān)。公式：Q放=q、Q放=qVQ放出的熱量焦耳；q熱值焦耳每千克；一一燃料質(zhì)量一一千克。Q放出的熱量焦耳；q熱值焦耳每立方米；V燃料體積立方米酒粘的熱值是3.0X107j/g，它表示：1g酒精完全燃燒放出的熱量是3.0X107j。煤氣的熱值是3.9X107j/3，它表示：13煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9X107j?；鸺Ｓ靡簯B(tài)氫做燃料，是因?yàn)椋阂簯B(tài)氫的熱值人;液態(tài)氫的體積小，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。燃料的有效利用、熱機(jī)的效率燃料燃燒，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在實(shí)際應(yīng)用中,燃料很難完全燃燒，所以放出的熱量比實(shí)際計(jì)算出的要少。另外，

12、放出的熱量又很難得到全部有效利用，總會(huì)有一部分熱量損失。例如，用蜂窩煤燒水時(shí)，熱量損失的部分包括：未完全燃燒的部分；高溫?zé)煔鈳ё叩臒崃浚槐蝗萜?、爐具、周圍空氣等吸收的熱量。有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末狀、用空氣吹進(jìn)爐膛以較強(qiáng)的氣流，將煤粉在爐膛里吹起來燃燒熱機(jī)的效率：熱機(jī)用來做右用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。公式：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)件間保持良好的潤滑，減小摩擦常見熱機(jī)的效率：蒸汽機(jī)6%-15%汽油機(jī)20%-30%柴油機(jī)30%-45%第五節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒我們接觸過以下形式的能量：機(jī)械能、內(nèi)能、光能、化學(xué)能、電能動(dòng)能和勢能屬于機(jī)械能，“動(dòng)能或勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量”的說法是錯(cuò)誤的。能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體