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《热现象》总复习课件

发布时间:2013-12-03 13:25:01  

中招第一轮

讲课人:喻文杰
4个课时

一:温 度
1、定义: 物体的冷热程度叫温度 2、摄氏温度:单位:_____;符号:____ 摄氏度 ℃ 规定:____________________________ 把冰水混合物的温度规定为0度,沸水 __________________________________ 的温度规定为100度,0度和100度之间分成100 等份,每一等份叫做1摄氏度 __________________________________ 3、测量工具:温度计 液体的热胀冷缩 原理:__________________ 使用方法:
使用前,观察①_______②_____ 量程 分度值

使用时:①__②__③__

4、 常用温度计的使用方法: 使用前:观察它的 量程 ,判断是否适合待测物体的温 度;并认清温度计的 分度值 以便准确读数。 使用时:温度计的 玻璃泡全部浸入 被测液体中,不要 碰到 容器底或容器壁 ;温度计玻璃泡浸入被测液体 中稍候一会儿,待温度计的 示数稳定后 再读数;读数 时 玻璃泡要继续留在被测液体中 ,视线与 温度计中 液柱的上表面 相平。

5、分类及比较:
分类 用途 量程 分度值 所 用 液 体 特殊 构造 使用 方法 实验用温度计 寒暑表 体温计

测物体温度

测室温

测体温 35℃~42℃ 0.1℃
水银 玻璃泡上方有 缩口

-20℃~110℃ -30℃~50℃ 1℃
水 银 煤油(红)

1℃
酒精(红)

使用时不能甩,测物体时不能 离开物体读数

使用前甩可离 开人体读数

如图是测量液体温度的几幅图,其中正确的是哪些?

答d图、f图、g图中的乙是正确的。

例1、2008年4月,娄底市出现了首例“手足口”病 例之后,引起了市政府的高度重视,要求各地学校 每天对学生进行晨检、晚检,并报告检查情况,其 中就用了到体温计。图甲是一支常见体温计的示意 0.1 35~ 图,它的量程是 42 ℃,它的分度值为 ℃。 由此可知体温计的测量结果比实验用温度计更精确, 但因液柱太细难以读数,所以体温计具有特殊构造, 其横截面如图乙所示,A为向外凸起的弧形玻璃面, 要看清体温计中液柱的位置就应沿 A 方向观察 (“A”、“B”或“C”),这是利 用 凸透镜能成正立放大的虚像 。
图甲

图乙

例2、在我国北方的冬天,气温为— 40℃ ,则冰块的上表面的温度 为 —40℃ ,下表面的温度为 0℃ ,底 部的水的温度为 4℃ 。 例3、0 ℃的冰与0℃的水相比较,冷热 程度是 ( C) A、0℃的冰比0℃的水冷 B、0℃的水比0℃的冰冷 C、0℃的冰与0℃的水冷热程度相同 D、无法比较

二 、物态变化
升华 吸热



熔化 吸热
凝固 放热



汽化 吸热
液化 放热



凝华 放热

固态

熔化 吸热 凝固 放热

晶体熔化条件 晶体凝固条件

温度达到熔点

液态

继续吸热 温度达到凝固点
继续放热

物 态 汽化 变液态 吸热 气态

化 液化 放热
固态
升华 吸热 凝华 放热

定义:液体在任何温度下都能 发生, 并且只在液体表面发生的缓 蒸发 慢的汽化现象 汽化方式
1.液体温度的高低 影响蒸发快慢的 因素 2.液体表面积的大小 3.液体表面上空气流 动的快慢

液化方法

定义: 在一定温度下,在液体表面和 内部同时发生的剧烈的汽化现象 沸腾 温度达到沸点 沸腾条件 继续吸热 降低温度 压缩体积

气态

(一)、熔化:
1、定义:物质由固态变成液态叫做熔化 2、固体分为晶体和非晶体两类 3、晶体熔化 ①图象 温 度 / ℃
熔点

D AB B C BC 时间/min

吸、放 热情况 吸热 吸热

温度变 化情况 上升 不变

状态 固态 固态和液 态共存

A

CD

吸热

上升

液态

②条件: 温度达到熔点,继续吸热

③特点: 虽然继续吸热,但温度保持不变

辨析:48℃的海波是什么状态?

4、非晶体熔化

图象
温度/℃

说明:
整个过程一直在吸 热,温度不断上升,固 态物质先变软、再变稀、 最后成为液态。

时间/min

和晶体熔化的区别:晶体有熔点,而非晶体
没有一定的熔点

(二)、凝固:
1、定义:物质由液态变成固态叫凝固 同种物质的熔点凝固点 相同 2、晶体凝固
E 凝 固 点 F G H

吸、放 温度变 状态 热情况 化情况
EF FG GH
放热 放热 下降 不变 液态 固态和液 态共存 放热 下降 固态

条件: 特点:

温度达到凝固点,继续放热 虽然继续放热,但温度保持不变

非晶体凝固
图象
温 度 / ℃ 时间/min

说明:
整个 过程一直在放热, 温度一直在降低,状态由液 体逐渐变稠、变黏、变硬, 最后变成固体

和晶体凝固的区别: 晶体有凝固点,而非晶体没有
一定的凝固点。

例1、把一盛有冰水混合物的容器移到下列那种环境 下,容器中冰和水的质量才能相对稳定? ( B ) A、20℃室温下 B、 0℃房间里 C、-10℃低温环境下 D、上述三种情况都行 例2、下表列出的是几种物质的熔点,根据表中的数 据判断下面说法中错误的是 ( B ) 物质 钢 钨 铜 固态 金 固态 固态 水银 氢 氧 熔点/℃ -39 1064 1515 3410 1083 -259 -218
A、电灯泡的灯丝用钨制成,不易熔化

B、不能用钢制容器熔化金
C、水银温度计在-40℃时已失效不能使用 D、-265℃时,氢是固体

(三)、汽 化
1、定义:物质由液态变成气态叫做汽化 2、汽化方式
定义 : 在任何温度 下、在液体表面进行的, 比较缓慢的汽化现象

①蒸发 影响 快慢 的因素:液体温度、液体表面积、 液体表面空气流动的速度 作用:蒸发吸热制冷
图象
沸点

B A

C

②沸腾
沸点与气压的 关系:一切液体
的沸点都是气压减 小时降低,气压增 大时升高

现象:水中形成大量的气泡

,上升,变大,到 水面破裂开来,里面的( )散发到空气中。 水蒸气 定义 :在一定温度下、在液体表面和内部同 时进行的,比较剧烈的汽化 现象 条件 : 达到沸点,继续吸热 特点: 虽然继续吸热,但温度保持不变

蒸发和沸腾
相同点:① 都需要吸热 ② 都是汽化 不同点:① 蒸发只发生在液体表面、沸腾在
液体表面和内部同时进行

② 蒸发在任何温度下进行、沸腾只
能在一定温度下进行

③ 蒸发比较缓慢、沸腾比较剧烈

(四)、液化
液化定义:

物质从气态变为液态叫液化。

方法: ⑴ 降低温度;⑵ 压缩体积 。

好处: 体积缩小便于运输 。
作用:液化 放 热

例1、在开口向上的试管装有少量的水,竖直放入盛水的 烧杯中,如图所示,用酒精灯在烧杯的底部加热并使烧杯 内的水达到沸腾,则下列说法中正确的是 (在一个标准 大气压下) ( B、C、E ) A、试管内的水也会沸腾 B、试管内的水不会沸腾 C、试管内的水温等于100℃ D、烧杯内的水温高于100℃ E、烧杯内的水温等于100℃

例2、如图所示,甲、乙两个未装满水的烧瓶,加 热至沸腾后,停止加热。问:

(1)从甲烧瓶中抽去空气,水又重新沸腾起来 (2)乙烧瓶是放在铁圈和石棉网上加热的烧瓶, 只移去酒精灯后沸腾也能持续一小段时间。 这两种沸腾现象发生的原因是否相同?

(五)、升华和凝华:
①升华 定义:物质从固态直接变成气态 的过 程,吸 热,易升华的物质 碘、冰、干冰、樟脑、 、 钨
②凝华 定义: 物质从气态直接变成固态 的 过程, 放 热

练习:要使洗过的衣服尽快干,请写出四种有效 的方法。
答:⑴将衣服展开,增大与空气的接触面积。⑵将衣 服挂在通风处。⑶将衣服挂在阳光下或温度教高处。 ⑷将衣服脱水(拧干、甩干)。

解释“霜前冷雪后寒”?
答:霜前冷:只有外界气温足够低,空气中水蒸气才 能放热凝华成霜所以“霜前冷”。雪后寒:化雪是熔 化过程,吸热所以“雪后寒”。

锅底出现小孔时,可用焊锡的熔点是232℃。焊锡 焊过的锅放在1000 ℃以上的火焰上烧水时,为什 么焊锡不被熔化?
答:锅里的水沸腾时,水的温度保持不变,而锅的 温度跟水的温度基本相同,低于锡德熔点,因此焊 锡不会熔化,故能用来烧水。

三、分子动理论及其应用:
1、物质是由 分子 组成的。 2、一切物体的分子都在 不停地做无规则的运动 . ①扩散现象: 不同物质在相互接触时,彼此进入对方的 现象。 ②影响扩散快慢的主要因素:温度。温度越高,扩散越快 ③扩散现象说明: A分子在做不停的无规则的运动

B分子之间有间隙。 ④分子运动与

物体运动要区分开: 扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的 灰尘,液、气体对流是物体运动的结果。

3、分子间有 相互作用的引力和斥力 。
①当分子间的距离d=分子间平衡距离 r ,引力=斥力。 ②d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用。 ③d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。 ④当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。 练习气体扩散现象装置下面放二氧化氮,这样做的目的 是什么? 答:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。 ①固体和液体很难被压缩, ②固体很难被拉断、钢笔写字、 胶水粘东西都是因为什么? 答: ①分子之间的斥力起主要作用②分子之间引力起主要作用。 破镜不能重圆的原因是什么?

答:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围, 镜子不能因分子间作用力而结合在一起

例1:
下列现象中不能表明分子做无规则运动的是( A) A “SARS”病毒可以通过“飞沫”传染 B 向一杯水中滴一滴红墨水,过一会儿整杯水都 红了 C 把磨得很光的铅板和金板长久的压在一起,金板 中铅,铅板中有金 D 酏制过氧乙酸消毒液时,能闻到刺鼻的气味

例2:细棉线一拉就断,细铁丝不易拉断,这是因为( D )
A棉线分子间没有引力,铁丝分子间有引力 B棉线分子间有斥力,铁丝分子间没有斥力 C棉线比铁丝软的缘故 D棉线、铁丝分子间都有引力和斥力,但棉线分子间的引力小 于铁丝分子间的引力

练:
1、对下列现象的解释正确的是( A ) A打开香水瓶盖后,能闻到香味,说明分子在 永不停息地运动 B封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子 间有引力 C用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子 间有间隙 D铅笔笔芯用了一段时间后会变短,说明分子 间有斥力

2、下列现象能用分子热运动理论解释的是( B ) A 空气流动形成风 B 冰糖放入水中使水变甜 C 扫地时,灰尘飞扬 D 春天,细雨绵绵

3、小明在卧室里,闻到了妈妈在厨房炒菜的香味, 这个现象说明了( A) A 气体分子在不停地运动 B气体分子的运动是无规则的 C气体分子之间有相互作用力 D气体分子是非常小的

四、内能的初步概念:
1、定义: 物体内部所有分子热 运动的动能与分子势能的 总和, 叫做物体的内能。 一切物体在任何情况下都有内能 2、影响内能大小的因素: (1)质量:它决定分子的数目 (2)温度:它决定分子运动的剧烈程度 (3)体积和状态:影响分子的间距及分子间的相 互作用的强弱,即分子的势能 3、内能的利用: ⑴ 利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的 转移过程。 ⑵ 利用内能来做功;从能的角

度看,这是内能转 化为机械能。

4、内能与机械能的区别: (1)定义: 内能是物体的内部分子动能与分子势能的总和 机械能是物体的动能和势能的总和 (2)影响因素不同:

内能的大小与物体的质量、状态、温度、 体积有关 机械能由物体的整体运动状态和相对位置 决定的 (3)物体总具有内能,但不一定具有机械能

5、改变物体内能的两种方法:
1)热传递可以改变物体的内能 热传递:使温度不同的物体接触,低温物体温度 升高,高温物体温度降低。 (条件:温度差,实质:能量的转移 ) 热传递传递的是内能(热量),而不是温度。 传递方式是:传导、对流和辐射。 2)热量:在热传递过程中传递内能的多少 3)做功可以改变物体的内能: 物体吸收热量时,内能增大,放出热量时,内能减少。 外界对物体做功,物体的内能增加; 物体对外界做功,物体本身的内能减少。 (实质:物体间能的形式相互转化)

4)做功和热传递改变内能的区别:

由于它们改变内能上产生的效果相同,所以 说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做 功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式 发生了变化,后者能的形式不变。 5)温度、热量、内能 区别:
△温度:表示物体的冷热程度。

温度升高

内能增加

不一定吸热。如:钻木取火,摩擦生热。

△热量:是一个过程。

吸收热量

不一定升温。如:晶体熔化,水沸腾。
内能不一定增加。如:吸收的热量全都 对外做功,内能可能不变。

△内能:是一个状态量

内能增加

不一定升温。如:晶体熔化,水沸腾。
不一定吸热。如:钻木取火,摩擦生热

指出下列各物理名词中“热”的含义:
热传递中的“热”是指: 热量 热现象中的“热”是指: 温度 热膨胀中的“热”是指: 温度 摩擦生热中的“热”是指:内能

练习:
1、下列说法正确的是(D ) A 静止在地面上的冰块无内能 B空中尺行的飞机比地面上静止的火车的内能多 C动能大的物体内能一定大 D自然界中任何状态下处于任何位置的物体 都有内能 2、一个物体的温度不变,那么( D) A它的内能一定不变 B它的内能一定增大 C它的内能一定减小 D它的内能可能增大

3、下列事件属于利用内能做功的是( C) A用暖水袋取暖 B冬天室内用暖气供暖 C内燃机使 汽车行驶 D用电热 水器加热 水

4、冬天,双手反复磨擦,手会感到暖和;用嘴 对着双手“呵气”手也会感 到暖和,前者是利用 做功 方式增加了手内能,后者是利用 热传递 方式 增加了手的内能。

五、比热容
1、定义: 单位质量的某种物质,温度升高(或降低)10C 吸收(或放

出)的热量叫做这种物质的比热容。 2、物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量 例:水的比热容为4.2×103J(kg· ℃) 表示:1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量 为4.2×103J 水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热 容大 3、单位:J/(kg.0C) 读作:焦每千克摄氏度 4、比热容是物质的特性之一,不同的物质比热容一般不同。 同种物质的比热容与状态有关。与质量、体积、温度、密度、 吸热放热、形状等无关。

六、热量的计算:
物体温度升高时的计算公式:
Q吸=Cm△t升=Cm(t-to)

物体温度降低时放出的热量计算公式: Q降=Cm△t降=Cm(to-t)
注意: 热平衡关系式: (1)正确理解公式中各量的物理意义 (2)同一公式中各物理量的单位务必 Q吸=Q放 统一到国际单位制中来 (3)如果发生了物态变化,则不能使 用此公式 。

练习:
1、冬天,为了使房间里保持一定的温度,每小时 需要供给4.2X106J的热量,若进入散热器的水的温 度是800C,从散热器流出的水的温度是720C,问每 小时要供给散热器多少800C的水? 125千克

2质量为2Kg、温度为150C的水,吸收1.68X105J 的热量后,温度升高到多少摄氏度?

350C

七、热机
1、热机是把内能转 化为机械 能的机器。 (利用内能 做功) (蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、)

2、内燃机: 是燃料在气缸内燃烧的机器,它分为 汽油机和柴油机
3、冲程:活塞在汽缸内,从气缸的一端运动到气 缸的另一端。 4、内燃机的四个冲程:各冲程的能量转化情况分析。 5、在汽油机的一个工作循环中,活塞往复运动两次、曲轴 转动两圈、飞轮转动两圈 。 (4 :2:2:1)

6、汽油机和柴油机的比较:
汽油机 构造 顶部有一个火花塞。 吸气 不 冲程 同 点燃 点 方式 吸入汽油与空气的 混合气体 点燃式 柴油机 顶部有一个喷油嘴。 吸入空气 压燃式

效率




载重汽车、大型拖拉机

应用 小型汽车、摩托车

相 冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。 同 一个工作循环活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周, 点 经历四个冲程,做功1次。

练习:
单缸四冲程汽油机工作时,依靠飞轮的惯 性来完成的冲程是( D ) A吸气冲程和压缩冲程 B吸气冲程和排气冲程 C压缩冲程、做功冲程和排气冲程 D吸气冲程、压缩冲程和排气冲程

八、燃料的热值
1、定义:1Kg某种燃料完全燃烧放出的能量, 叫做这种燃料的热值。 2、符号:q
3、单位:J/Kg

4、放出热量的计算公式:
Q放=m · 或 Q放=q · q v 注意:热值是燃料本身的一种特性,它只是与 燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、 是否完全燃烧均没有关系

练习


1、关于燃料的热值,下列说法中正确的是 (D) A燃料的热值越大,燃烧时达到的温度就 越高 B燃料的热值越大,燃烧时放出的热量就 越多 C燃料燃烧越充分,则燃料的热值 就越大 D燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况 无关

2、完全燃烧3Kg某种液体燃料放出了1.8X108J 的热量,则完全燃烧5Kg这种燃料,放出的热量是 多少?倒掉一半这种燃料后,它的热值是多少?
3X108J 6X107J/Kg

3、甲、乙两种燃料完全燃烧时,甲放出的热量 较多,那么( D ) A甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值 B甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量 C甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大 D甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小

九、热机效率
1、热机能量的损失: (1)燃料未能完全燃烧; (2)废气带走很大一部分能量; (3)一部分能量消耗在散热上; (4)克服磨擦做功。 2、热机效率 (1)定义: (2)公式:

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。 Q有用 η = ———— X100% Q总

3、提高热机效率的主要途径: (1)使燃料尽量燃烧; (2)尽量减少各种热损失; (3)采用先进的技术; (4)减小因克服磨擦阻力而额外消耗的功。

练习:
1、一台单缸四冲程柴油机,每分钟消耗柴油 200g,用来做有用功的能量是2.6X106J,求 这台柴油机的效率多大?(3.3X107J/Kg)
39.4%

2、质量为1000Kg的直升机,在50S内由地面 匀速升到900米的高空,在此期间耗油500g 求该直升机的效率?(q油=4.6X107J/Kg)
38.3%

十、能量守恒定律
1、能的转化和转移: 不同形式的能量可以相互转化,能的形式发生了变化。 能的转移,是同种形式的能量发生转移。 2、能的守恒定律: 能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一 种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物 体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。

本章练习:
1.用盐水腌蛋,过一段时间后蛋会变咸,这是 扩散 现象,这种现象说明构成物质的大量分子在 不停地做无规则 运动,相比较而言,煮茶叶蛋时,蛋很快就会咸,这 温度越高,分子无规则运动越剧烈. 说明_____________ _________________________
2.下列现象中,能用分子热运动知识来解释的是 A、春天,柳絮飞扬 B、夏天,槐花飘香 C、秋天,落叶飘零 D、冬天,雪花飘飘 ( B )

3.如右图所示,将一表面干净的玻璃板挂在弹簧测力 计下面,手持弹簧测力计的上端将玻璃板放至刚与水 面接触后,慢慢提起弹簧测力计,观察到玻璃板未离 开水面时弹簧测力计的示数比离开水面后的示数 大 , 其原因是 水分子与玻璃分子间有引力 。

4.80 g水和80 g冰,温度都升高10

℃,物态不 3.36×102 发生改变,则水吸收的热量是_______J, 1.68×102 冰吸收的热量是__________ J.(c冰= 2.1×103J/(kg· ℃)) 5.质量一定的某种物质,它的温度变化越大 越多 ,则吸收或放出的热量就_______;当它吸 收的热量为原来的时,升高的温度为原来 1 的______,比热容为原来的_______倍。 1/2

6.一太阳能热水器中的水吸收了8.4×106J的热量 后,水温从20℃升高到40℃。已知水的比热容是 4.2×103 J/(kg· ℃),则 100 (1)太阳能热水器中水的质量为________kg; (2)如果要产生上述热量,需完全燃烧某种燃料0.7 1.2X107 kg,则这种燃料的热值是________J/kg,查表可 干木柴 知,该燃料为________。 7.甲、乙两物体由同种物质组成,体积之比为V甲 ∶V乙=2∶1,吸收的热量之比为Q甲∶Q乙=2∶1 1:1 ,则甲、乙两物体升高的温度之比为________ (设甲、乙均匀实心物体)。

汽油 柴油 8.单缸四冲程内燃机有_____机和_____机, 吸气 压缩 它的一个工作循环由_______、_________ 做功 、________、_________四个冲程组成;一 排气 两 个工作循环中,活塞要来回______次,曲 两 轴要转动________周。

9.在内燃机工作的四个冲程中,只有 做功 __________冲程燃气对外做功,完成 机械 内 _______能转化为_______能的转化。

10.在热传递过程中,被传递的是 [D ] A.质量 B.温度 C.比热容 D.能量 11.甲、乙两物体的体积相同,甲的密度是乙的3倍 ,乙的比热容是甲的,若它们吸收了相同的热量 ,则它们升高的温度之比为 [ A ] A.1∶9 B.3∶1 C.9∶1 D.1∶1 12.若比热容不同的物体同时放入冰箱,下列说法 正确的是 [ D] A.比热容大的物体放出的热量多 B.温度高的 物体放出的热量多 C.质量大的物体放出的热量多 D.无法确定 谁放出的热量多

13.如图15-1所示,用两个完全相 同的电加热器给水和煤油分别同 时加热,在此过程中,水和煤油 升高的温度相同,由此可以判定 [A] A.水的体积小于煤油的体积 B.水的体积大于煤油的体积 C.水的质量大于煤油的质量 D.水的质量等于煤油的质量

14.完全燃烧210 g某种燃料,放出6.3×106J的热量 ,这种燃料的热值是多少?如果这些热量全部被 水吸收,能使多少水的温度从20℃升高到100℃ ?(水的比热容为c=4.2×103J/(kg· ℃))
3×107J/kg,18.75 kg

15.用简易太阳能热水器代替燃料加热水不仅很方 便,还能节约能源,如果水箱内装水60 kg,玻 璃盖面积为0.84 m2,地球上垂直于太阳光线的 表面太阳辐射热为7.56×104J(min· m2),水箱吸 收太阳能的效率为50%。如果在不考虑水散热的 情况下,随时调整水箱位置,使太阳光总能垂直 射入玻璃盖,请计算晒水4小时后水温升高

多少 ? 30.24℃


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