《內(nèi)能與熱機》知識點梳理

第十二章內(nèi)能與熱機第一節(jié)物體的內(nèi)能1、物體的內(nèi)能（1）物體內(nèi)部所有分子由于熱運動而具有的動能和分子之間勢能的總和叫做物體的內(nèi)能，內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子具有的能量，而不是指單個分子的能量。（2）決定物體內(nèi)能大小的因素主要是物體質(zhì)量、溫度和體積，因為質(zhì)量決定了分子的數(shù)目，溫度決定了分子熱運動的快慢，而體積與分子勢能有關。同一物體條件下：①同體積：溫度越高，內(nèi)能越大，溫度越低，內(nèi)能越小。②同質(zhì)量：溫度越高，分子熱運動越激烈，內(nèi)能越大?！鶞囟扔绊懳矬w的能內(nèi)是重要考點（3）內(nèi)能與機械能的區(qū)別與聯(lián)系①內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子由于熱運動而具有的動能和分子之間勢能的總和（微觀）；機械能是整個物體做機械運動時具有的動能和勢能的總和（宏觀）。②物體的內(nèi)能與溫度密切相關；物體的機械能與溫度無關。③物體的內(nèi)能大小取決于物體的質(zhì)量、體積和溫度，一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，物體內(nèi)能永不為零；物體的機械能大小取決于物體的質(zhì)量，相對位置和速度，在一定條件下，機械能可能為零。④機械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化。（4）內(nèi)能的國際單位是焦耳，簡稱焦，用“J”表示。2、改變物體內(nèi)能的兩種途徑改變物體的內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，這兩種方式是等效的。做功改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化，對物體做功，它的內(nèi)能增加，是其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；物體對外做功，它的內(nèi)能減少，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。用熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移，能的形式不變，物體吸收了熱量，它的內(nèi)能就增加，物體放出了熱量，它的內(nèi)能就減少。熱傳遞的三種方式：熱傳導，對流，熱輻射。熱傳遞的條件：1.物體間存在溫度差，傳遞到溫度一致時。2.高溫物體向低溫物體傳遞內(nèi)能（即熱量），溫度降低，低溫物體吸收能量，溫度升高?！键c：做功和熱傳導在改變物體的能內(nèi)上是等效的例題1教材圖12-13所示，在一個配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小團硝化棉，迅速向下壓活塞，棉花燃燒起來了。為什么？答：向下壓活塞，壓縮玻璃筒內(nèi)空氣，對筒內(nèi)空氣做了功。棉花燃燒是因為筒內(nèi)的空氣內(nèi)能增加，溫度升高了。實驗說明了做功可以改變物體內(nèi)能。例題2將一根鐵絲反復彎折數(shù)十次，鐵絲被彎折處發(fā)熱（圖12-14）。分析其原因。答：鐵絲內(nèi)能的改變是由于人對鐵絲做了功。實驗再次說明做功可以改變物體的內(nèi)能。練習：1、摩擦生熱的實質(zhì)是利用______改變物體內(nèi)能的過程。2、熱傳遞的過程中，物體吸收或放出能量的多少就是________，熱傳遞發(fā)生的條件是__________________________。在熱傳遞中，高溫物體將能量向_______傳遞，直至各物體____________________。3、指出下列事例中改變物體內(nèi)能的方式：（1）冷天用熱水袋取暖，人體感以暖和_____；（2）比賽中，從竿的頂端滑到底端時手感到發(fā)熱_________；（3）密封的空氣被壓縮時溫度升高________；（4）火爐上烤餅子，餅子變熱_________；（5）用挫刀挫鐵塊，鐵塊變熱_________；（6）把燒熱工件放到冷水中，工件會涼下來_________。4、冬天覺得手冷時，常將兩手掌緊貼后搓一搓，并向手上呵氣，就會覺得暖和些。試說明這樣做的道理，并說明這兩種做法的區(qū)別是什么3、熱量熱量是物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)能。（1）熱量本身不是能量，不能說某個物體具有多少熱量，也不能比較兩個物體熱量的大小。（2）熱量是物體在熱傳遞過程內(nèi)能的變化量，所以說它是一個過程量，是內(nèi)能變化的量度，若無熱傳遞發(fā)生，則不存在熱量。（3）熱量的多少與物體內(nèi)能的多少、溫度的高低沒有關系。（4）熱量的單位是焦耳，熱量通常用Q表示。4、溫度、熱量、內(nèi)能的聯(lián)系和區(qū)別（難點考點）區(qū)別：溫度是指物體的冷熱程度，從分子動理論的觀點來看，溫度是分子熱運動激烈程度的標志，熱量是物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)能，是內(nèi)能的變化量，內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子由于熱支動而具有的動和分子之間勢能的總和?？键c聯(lián)系：在不發(fā)生物態(tài)變化時，一個物體吸收了熱量，它們的內(nèi)能增加，溫度升高；一個物體放出了熱量，它的內(nèi)能減少，溫度降低。在發(fā)生物態(tài)變化時，物體吸收了熱量，內(nèi)能增加，溫度可能不變；物體放出了熱量，內(nèi)能減少，溫度可能不變。例題31在古代，人類就掌握了鉆木取火的方法，鉆木之所以能取火，可以用下面的三句話來解釋：甲：木頭內(nèi)能增大，溫度升高乙：達到木頭的著火點，使木頭燃燒起來丙：鉆木頭時克服摩擦做功這三句話的正確順序是：A.甲乙丙B.丙甲乙C.乙甲丙D.甲丙乙2、關于熱量和熱傳遞，下列說法正確的是（）A.溫度高的物體含的熱量一定多6四沖程內(nèi)燃機的工作原理歸納1.過程：吸、壓、膨、排2.運動：往復、旋轉(zhuǎn)、氣門的配合關閉3.過程中的異、同點:吸與膨（活塞向下、氣門開閉、活塞運動力的作用等）；壓與排（活塞向上、氣門開閉、活塞運動力的作用等）。7汽油和柴油機的區(qū)別：（※考點）柴油機的吸氣沖程進入氣缸的只有空氣，而汽油機進入氣缸的是空氣和汽油的混合氣。汽油機柴油機不同點構(gòu)造：頂部有一個火花塞。頂部有一個噴油嘴。吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點燃式壓燃式低高小型汽車、摩托車載重汽車、大型拖拉機相同點沖程：活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。一個工作循環(huán)活塞往復運動2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)歷四個沖程，做功1次。8.提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒盡量減小各種熱量損失機件間保持良好第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護1.熱值（q）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值。單位是：焦耳/千克。J/kg.關于熱值的理解：①對于熱值的概念，要注重理解三個關鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。②熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關。2．燃料燃燒放出熱量計算：Q=qm（Q是熱量，單位是：焦耳；q是熱值，單位是：焦/千克；m是質(zhì)量，單位是：千克。）熱值跟熱量不能搞混了。3．熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。公式：η=W有用/Q總=W有用/qm4．在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。（※考點）注意：熱機能量的損失①燃料未完全燃燒（盡量完全燃燒：充足空氣，研磨成細顆粒）②廢氣排出帶走能量（廢氣的利用）③克服磨擦，消耗能量（使用潤滑劑，減小摩擦）例題