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初中物理热和内能复习 - 副本

发布时间:2013-10-01 18:32:55  

热和能补习

1.分子动理论的基本内容

(1)物质是由大量的分子组成的,分子间存在着间隙;

分子的直径非常小,数量级是10-10m,我们可以用油膜法来粗测分子直径的大小。

(2)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;

扩散现象说明了一切物质的分子都在不停地做无规则的运动; 扩散现象在气体、液体、固体中均能进行,在气体中进行的最快,在固体中进行的最慢;

温度越高,分子无规则运动越激烈,扩散进行得越快。

(3)分子间同时存在相互作用的引力和斥力.

当r=r0时,处于平衡位置,F引=F斥,分子力表现为零;

当r< r0时,F引<F斥,分子力表现为斥力;

当r>r。时,F引>F斥,分子力表现为引力;

当分子间的距离大于10r0时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计。

2.内能

A、定义:物体内所有分子的分子动能和分子势能的和,称为物体的内能。

B、一切物体在任何情况下都有内能,

C、一定质量的物体的内能与它的温度、体积和物态有关。

(2)改变内能的两种方法:做功和热传递.

做功的实质是机械能和内能的转化:外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功物体的内能减小;

热传递的实质是内能发生转移:内能从高温物体(或同一物体的高温部分)传到低温物体(低温部分);高温物体放热而内能减小,低温物体吸热而内能增加;

物体内能改变的多少可以用传递的热量和做功的多少来量度; 这两种方法在改变物体的内能上是等效的;

(3)内能和机械能的比较

内能是微观量,由物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和,宏观上与物体的质量、温度、体积和物态有关;

机械能是宏观量,由整个物体的机械运动状态决定,由物体的质量、运动的速度、高度及弹性形变量有关;

物体可以同时具有内能和机械能,一切物体都具有内能,但内能却不可以计算;而物体的机械能可能为零,可以计算。在一定条件下,内能和机械能可以相互转化。

(4) 内能、温度和热量的比较

一个物体的温度升高,它的分子运动加快,分子的平均动能增加,由于势能的变化不大,所以物体的内能就增加。同一个物体,内能的多少可以从温度的高低反映出来,温度高时具有的内能多,温度低时具有的内能少,但是不同物体温度的高低并不直接表示具有内能的多

少,因为物体的质量可能不同;

吸收热量,可以使物体的内能增加,却不能确定一定使物体的内能增加,因为改变物体的内能还有另外的一种方式,即:做功。如果物体吸收热量的同时对外做功,那么物体的内能可能不变;

物体的温度升高,内能增加,但是不一定吸热,因为做功也可以使物体的内能增加,温度升高;

吸收热量,温度不一定升高,如果物体的状态发生变化,例如:熔化过程,温度可能不变。

3.比热容

(1)物理意义:比热容是反映物质吸热(或放热)本领大小的物理量;

(2)定义:单位质量的某种物质温度升高(或降低)10C所吸收(或放出)的热量;(3)计算公式:

(4)它是物质的一种特性之一。任何物质都有自己的比热容,它与物体的质量、体积、吸收的热量和温度的变化无关,但会随物态的变化而变化.如水的比热是4.2×lO3 J/(kg·℃),而冰的比热容是

2.1×lO3J/(kg·℃).

(5)应用:水的比热容最大,

即水的吸、放热能力最强,应用有:①作冷却剂、取暖;②调节气候、改变生态环境.

4.热值

(1)定义:1kg的某种燃料完全燃烧释放的热量,称为燃料的热值。

(2) 计算公式:q=Q/m

(3)燃料的热值是燃料的一种特性,它与燃料种类有关,而与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否充分无关。

5.热量的计算:

(1)进行热量计算时要能区分温度和温度差(即变化的温度)如“温度升高到(或降低到)多少度”指的是物体后来的温度,也就是末温度;而“温度升高了(或降低了)多少度”指的是温差,温差总是用高温减去低温,因此

Q吸=cm(t—to),Q放=cm(to—t).

(2)在热传递过程中,高温物体与低温物体相互接触,如不计热量损失,那么高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,即Q吸=Q放.如有热量损失Q损,则应有

Q吸+Q损=Q放,这个方程叫热平衡方程,它反映了在热传递过程中能

量是守恒的.

(3)解有关热值的计算问题,应弄清哪个物体吸热,哪个物体放

热.对于燃料燃烧放热以及太阳能的利用问题,应弄清是全部被物体吸收还是部分被吸收,然后通过Q吸=Q放或Q吸=ηQ放(η为吸热的百分

比)计算。

6.内燃机:

(1)以汽油或柴油为燃料,在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气,对汽缸内活塞做功,把一部分内能转化为机械能.

(2)四冲程内燃机的一个工作循环包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程

(3)每一个循环,活塞往复工作,飞轮转动两周,对外做功一次,其中压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程对外做功,把一部分内能转化为机械能.汽油机和柴油机有相同的工作原理、相同的工作过程以及相似的结构.

(4)热机的效率:热机里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,常用百分数表示,它是热机性能的重要标志之

一.同容量的柴油机比汽油机的效率高,汽油机的效率为20% ~30%,柴油机的效率为30% ~45%.

7.能量守恒定律

(1)能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一,只要有能量的转化或转移就一定遵循这一定律.

(2)能量的转化通过做功来实现,能量的转移通过热传递来实现.

二、例题解析:

例1、下列有关分子动理论的说法,错误的是

A.客厅里摆上鲜百合花,花香弥漫客厅

B.在冷、热两杯水中各滴入一滴墨水,墨水在热水中扩散得快

C.一根铁棒不容易被拉长,是因为其分子之间存在相互作用的引力

D.水、酒精等液体都能流动,说明液体分子之间只存在相互作用的斥力

例2、一个大口的厚玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,通过塞子的孔往瓶内打气到一定的时候瓶塞会跳起,下列分析正确的是 A.当瓶塞跳起后,瓶内空气体积变大压强变大

B.瓶塞跳起是由于瓶内空气压强大于大气压强

C.当瓶塞跳起后,瓶内空气温度升高

D.实验过程中,瓶口出现的白气是瓶中的水汽化而成的水蒸气

例3、下列四种现象中,只发生能的转移而不发生能的转化的过程是

A.冬天对手哈气,手的温度升高 B.闭合开关后,灯泡发光

C.烧水时,水蒸气顶起壶盖 D.给电动自行车的蓄电池充电 例4、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是

A.温度高的物体一定比温度低的物体放出的热量多

B.物体温度升高,可能是从外界吸收了热量

C.物体温度升高,它的内能一定增大

D.物体吸收热量,温度一定升高

例5、甲、乙两物体的质量之比是3:2,比热容之比是1:3,它们吸收的热量之比是3:5,则甲、乙两物体的升高温度之比是

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