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第13-14章 内能及其利用复习提纲

发布时间:2013-09-24 08:02:25  

第13章 《内能》

一、分子动理论

1、分子动理论的内容:

① 物质是由大量分子组成的;

② 分子都在不停地做无规则的运动;

③ 分子间存在引力和斥力。

2、扩散现象:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。

① 扩散可以在气体、液体、固体中进行;

② 扩散是一个自发的缓慢的过程;

③ 扩散现象的快慢与温度有关。

二、内能

1、温度:表示物体的冷热程度。温度越高表明物体分子运动越剧烈。

2、内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。

① 物体温度变化会引起分子动能的变化,物体体积或物态的变化会引起分子势能的变化。

② 一切物体在任何时候都有内能;

③ 物体的内能是物体内所有分子的能量的总和,而不是单个分子的能量。

④ 机械能与整个物体的机械运动有关,而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,内能是不同于机械能的另一种形式的能。机械能可以为零,而内能是不会为零的。

3、影响内能的因素

① 温度。物体的温度越高,分子运动越快,物体的内能就越大;

② 质量。在温度一定时,物体的质量越大,分子数目越多,物体的内能就越大; ③ 状态。在质量一定时,晶体在熔化(凝固)变化过程中,虽然温度不变,但吸收(放出)热量,所以内能会增大(减小)。

④ 物体的内能还与物体的体积、物质种类有关。

三、改变内能的方式

1、热传递:内能从一个物体向另一个物体直接传递。(传递过程中能的形式不变。) ① 热传递的条件:两物体存在温度差。

② 热传递是内能的转移。(转移内能的多少叫做热量。用“Q”表示)

③ 热传递的结果:最终两物体温度相等。(*热传递后两物体的内能不一定相等。) △ 温度、内能和热量三都的关系:

温度表示物体的冷热程度,从物体间的温度可能知道知道物体是否要发生热传递;当发生热传递时,内能从高温物体转移到高温物体,使原来的低温物体的内能增大,由于内能增大所以使物体的温度升高,从温度变化了解能量的变化,能量是否发生变化是可以通过温度的变化来反映出来的;在热传递过程中,传递的内能的多少用热量表示,所以就有了某物体吸收了多少热量,或放出多少热量的说法。因此,热量是热传递过程中的过程量,而不是状态量,所以不能说某物体“含有”或“具有”多少热量。

2、做功

① 做功改变内能其实就是把其它形式的能转化为内能。(做功过程中能的形式变化了。) ② 外界对物体做功,物体的内能增大;如:压缩气体、锤打物体、弯折物体等。 物体对外界做功,物体的内能减小。如:气体膨胀对外做功。

△ 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,但本质不同。

四、比热容(简称“比热”,符号“c”)

1、概念:1kg的某物质温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。

理解:把同样是1kg的铁块和木块放在太阳下曝晒相同的时间时,铁块比木块要烫,说明铁物质和木物质的吸热本领不同,造成这种差异的主要原因是它们的比热容不同。

2、单位:焦耳/(千克.摄氏度) J/(kg.℃) 读作:焦耳每千克摄氏度。

水的比热容是4.2×10J/(kg.℃),其物理意义是:每1kg的水温度升高(或降低)1 ℃时,需要吸收(放出)4.2×10J的热量。

3、物质的比热容和物质的密度、热值类似,只要是同一种物质,不管它的质量和体积如何,不管它是否吸热,它的比热容是不变的;不同的物质的比热容一般不同。

4、比热容越小的物质,吸热快,放热也快;比热容小的物质,吸热慢,放热也慢。 33

第14章 《内能的利用》

一、热机:

把燃料燃烧放出的化学能转化成内能再转化成机械能的机器。

二、内燃机

1、内燃机工作特点:燃烧在气缸内燃烧,生成高温高压的气体,燃气推动活塞做功。

2、内燃机分类:汽油机和柴油机

3、内燃机结构:进气门、汽缸、活塞、排气门、连杆、曲轴。(火花塞、喷油嘴)

4、一个冲程:指活塞从气缸的一端运动到另一端的过程。

5、一个工作循环包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

6、一个工作循环活塞往复2次,曲轴(飞轮)转动2周、气体对活塞做功1次。

7、汽油机和柴油机的主要区别:

结构;汽油机有火花塞,柴油机有喷油觜;

燃料:汽油机吸入汽油和空气的混合物,柴油机吸入空气;

点火方式:汽油机用火花塞点燃(点燃式),柴油机不用点火(压燃式)。

三、热值 (用符号“q”表示)

1、概念:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。

2、单位:焦耳/千克 符号:J/kg (气体用J/m)

3、计算公式:Q=mq 或 Q=Vq

4、燃料的热值和物质的密度类似,只要是同一种燃料,不管它的质量和体积如何,它的热值是不变的;不同的燃料的热值一般不同。 3

四、热量计算

1、Q=cm△t

Q 表示吸收或放出的热量;c 表示物质的比热容;

△t 表示吸热(放热)时温度的变化量,题目中用“升高(了)”、“降低(了)”作提示。

2、吸热的计算

Q吸=cm(t-t0) t0 表示物体的初温;t 表示物体的末温。

3、放热的计算

Q放=cm(t0-t) Q放=mq

4、在热量计算中,如果一个题中同时有放热和吸热的物体,则一般围绕Q吸=Q放进行计算。

五、热机效率

1、概念:热机用来做有用功的那部分能量,与所用燃料完全燃烧放出的能量之比。

2、表达式:η=W有用/Q放

3、热机对环境的污染:废气污染、噪声污染、热污染。主要的污染是前两种。

4、提高热机效率的措施:

①改善燃烧条件,使燃烧更充分;

②减少内能损失;

③保持运动部件润滑良好,减少克服摩擦所带来的能量损失。

六、能量的转化和守恒

1、自然界中存在各种各样的能量.如机械能、内能、电能、电磁能、核能、化学能等等.

2、各种形式的能量之间可以相互转化:

摩擦生热,机械能转化为内能; 水电站李水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能; 电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能; 植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为化学能; 燃料燃烧时发热,化学能转化为内能。 ????????

3、能量在转化或转移的过程中遵守能量守恒定律:

能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.

能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。

例如,在行驶的汽车中,燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能,再通过热机做功把内能转化为机械能。在这个过程中,燃料的化学能一部分转化为机械能,一部分转化成了热机和周围环境的内能,能量的总量保持不变。

4、能量转化和转移具有方向性.

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