1、第十二章內能與熱機第一節物體的內能1、物體的內能(1)物體內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能,內能是指物體內所有分子具有的能量,而不是指單個分子的能量.(2)決定物體內能大小的因素主要是物體質量、溫度和體積,由于質量決定了分子的數目,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：同體積：溫度越高,內能越大,溫度越低,內能越小.同質量：溫度越高,分子熱運動越劇烈,內能越大.派重要考點：溫度影響物體的內能.(3)內能與機械能的區別與聯系：內能：物體內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

2、動能和勢能的總和(宏觀).物體的內能與溫度密切相關；物體的機械能與溫度無關.物體的內能大小取決于物體的質量、體積和溫度,一切物體在任何情況下都具有內能,物體內能永不為零；物體的機械能大小取決于物體的質量,相對位置和速度,在一定條件下,機械能可能為零.機械能和內能可以相互轉化.(4)內能的國際單位是焦耳,簡稱焦,用“J表示.2、改變物體內能的兩種途徑改變物體的內能有兩種方式：做功和熱傳遞,這兩種方式是等效的.做功改變物體的內能,實質是內能和其他形式的能的相互轉化,對物體做功,它的內能增加,是其他形式的能轉化為內能；物體對外做功,它的內能減少,是內能轉化為其他形式的能.用熱傳遞的方式改變物體的內能

3、,實質是內能在物體間的轉移,能的形式不變,物體吸收了熱量,它的內能就增加,物體放出了熱量,它的內能就減少.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.傳遞到溫度一致時熱傳遞停止.2 .高溫物體向低溫物體傳遞內能即熱量,溫度降低,低溫物體吸收能量,溫度升高.考點：做功和熱傳導在改變物體的內能上是等效的例題1如教材圖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,壓縮玻璃筒內空氣,對筒內空氣做了功.棉花燃燒是由于筒內的空氣內能增加,溫度升高了.實驗說明了做功可以改變物體內能.例題2將一根鐵絲反復彎折

4、數十次,鐵絲被彎折處發熱教材圖12-14.分析其原因.答：鐵絲內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能.練習：1、摩擦生熱的實質是利用改變物體內能的過程.2、熱傳遞的過程中,物體吸收或放出能量的多少就是,熱傳遞發生的條件是o在熱傳遞中,高溫物體將能量向傳遞,直至各物體03、指出以下事例中改變物體內能的方式：(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o4、冬天覺得手冷時,常將兩手掌緊貼后搓一搓,并

5、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別是什么3、熱量：熱量是物體通過熱傳遞方式所改變的內能.(1)熱量本身不是能量,不能說某個物體具有多少熱量,也不能比擬兩個物體熱量的大小.(2)熱量是物體在熱傳遞過程內能的變化量,所以說它是一個過程量,是內能變化的量度,假設無熱傳遞發生,那么不存在熱量.(3)熱量的多少與物體內能的多少、溫度的上下沒有關系.(4)熱量的單位是焦耳,熱量通常用Q表示.4、溫度、熱量、內能的聯系和區別區別：溫度是指物體的冷熱程度,從分子動理論的觀點來看,溫度是分子熱運動劇烈程度的標志,熱量是物體通過熱傳遞方式所改變的內能,是內能的變化量,內能是物體

6、內所有分子動能和勢能的總和.聯系：在不發生物態變化時,一個物體吸收了熱量,它們的內能增加,溫度升高；一個物體放出了熱量,它的內能減少,溫度降低.在發生物態變化時,物體吸收了熱量,內能增加,溫度可能不變；物體放出了熱量,內能減少,溫度可能不變.例題3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：木頭內能增大,溫度升高乙：到達木頭的著火點,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.甲丙乙參考答案：B例題4關于熱量和熱傳遞,以下說法正確的選項是A.溫度高的物體含的熱量一定多B.比熱大的物體含有的熱量一定多C.熱

7、總是從含有熱量多的物體傳遞到含有熱量少的物體D.熱總是從溫度高的物體傳向溫度低的物體參考答案：D第二節：物質的比熱容1 .比熱容c:單位質量的某種物質溫度升高或降低1C,吸收或放出的熱量叫做這種物質的比熱容,又稱比熱.2 .比熱是物質的一種屬性,它不隨物質的體積、質量、形狀、位置、溫度的改變而改變,只要物質相同,比熱就相同.3 .比熱的單位是：J/kg°C,讀作：焦耳每千克攝氏度.4 .水的比熱是：c=x103焦耳/千克C,它表示的物理意義是：每千克的水當溫度升高或降低1C時,吸收或放出的熱量是x103焦耳.5.熱量的計算：Q吸=cmt-t0=cmAt升Q吸是吸收熱量,單位是焦耳；c

8、是物體比熱,單位是：焦/千克C；m是質量；t.是初始溫度；t是后來的溫度.也就是常說的初溫和末溫.t=末溫一初溫.Q放=cmt0-t=cmt降41=初溫一末溫.通常的時候用ti表示初溫,12表示末溫.記住用高溫減去低溫就行了.注意：由公式可看出物體吸收或者放出的熱量與三者有關：物體的比熱,質量和溫度的改變量.特別要注意是溫度的改變量而不是其他的量,吸收或者放出相同的熱量,物體的初溫跟末溫是可以不一樣的.三者缺一不可.例題5以下幾種說法正確的選項是A.溫度高的物體比熱容大B.吸熱多的物體比熱容大C.比熱容大的物體吸熱多,比熱容小的物體吸熱少D.水的比熱容比冰的比熱容大參考答案：D例題6沙漠地區在

9、日光照射下,要比湖泊濕地處溫度升高得快,這是由于A.沙石吸熱多B.沙石的比熱容小C.沙石的密度大D.沙漠地區日照時間長參考答案：B練習答案：1、做功2、熱量存在溫度差低溫物體溫度相等3、(1)熱傳遞(2)做功(3)做功(4)熱傳遞(5)做功(6)熱傳遞物質的比熱容同步練習一、根底篇1、10g水和100g水的比熱容,溫度為10c的水與溫度為90C的水的比熱容.2、一箱汽油用掉一半后,以下關于它的說法正確的選項是()A.它的密度變為原來的一半B.它的比熱容變為原來的一半C.它的熱值變為原來的一半D.它的質量變為原來的一半3、現代火箭用液態氫做燃料,是由于它具有()A.較小的密度B.較低的沸點C.較

10、大的體積D.較高的熱值二、提升篇4、汽車散熱器等制冷設備常用水作為冷卻劑,這是利用了水的-較大的性質.如果汽車散熱器中裝有4kg的水,當溫升高了10c時,它吸收了J的熱量.c水=xi03J/(kg?C)5、天然氣在我市廣泛使用,天然氣的熱值為4X107J/常,完全燃燒天然氣可以放出J的熱量,這些熱量假設只有42%被水吸收,那么可以使常溫下5kg的水溫度上升Co水的比熱容為X103J/(kg?C)6、甲、乙兩物體的比熱容之比為2:3,吸收熱量之比為3:1,它們升高的溫度相同,那么甲、乙兩物體的質量之比為()A.9:2:9C.1:2D.2:1參考答案：1、相同相同2、D3、D54、比熱容*105、

11、 2*106406、A第三節內燃機1 .熱機：車,船和飛機的發動機.是把燃料燃燒時釋放的內能轉變為機械能的裝置.2 .內燃機：內燃機是熱機的一種,燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力的內機叫做內燃機.如果不是在氣缸內燃燒產生動力的就不是內燃機.比如有蒸汽機,汽輪機等3 .內能的利用：利用內能可以加熱,也可以做功.4 .內燃機可分為汽油機和柴油機,它們一個工作循環由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程.一個工作循環中對外做功1次,活塞往復2次,曲軸轉2周.5四沖程內燃機的工作原理進氣沖程是向氣缸內填充新鮮氣體的過程.活塞在氣缸中由曲軸通過連桿帶動從上止點向下止點移動的過程此時進氣門翻開,排氣門關閉.當活

12、塞到達下止點時該沖程結束.壓縮沖程是將缸內的氣體壓縮的過程為燃燒著火創造根本條件,缸內溫度升高.活塞在氣缸中由曲軸通過連桿帶動從下止點向上止點移動的過程此時進、排氣門均關閉.當活塞到達上止點時該沖程結束.做功沖程是缸內可燃混合氣燃燒將化學能轉換為熱能的過程.活塞在燃氣壓力的作用下由上止點向下止點運動,曲軸通過連桿帶動旋轉輸出功.此時進、排氣門均關閉,當活塞到達下止點時該沖程結束排氣沖程是為了下一循環工作而去除缸內燃燒后的廢氣的過程.活塞在氣缸中由曲軸通過連桿帶動從下止點向上止點運動的過程.此時進氣門關閉,排氣門翻開.當活塞到達上止點時該沖程結束.6四沖程內燃機的工作原理-歸納1 .過程：吸、壓

13、、膨、排2 .運動：往復、旋轉、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汽油和柴油機的區別：汽油機柴油機構造頂部有一頂部有一不同點個火花塞個噴嘴吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點燃方點燃式壓燃式式效率低高應用小型汽載重汽車、摩托車、大型車拖拉機相沖程：活塞在往復運動中從汽同缸的一端運動到另一端.一個點工作循環活塞往復運動2次,曲軸和飛輪轉動2周,經歷四個沖程,做功1次.8.提升熱機效率的途徑: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熱機效率和環境保護1.熱值q:1千克某種燃料完全燃

14、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：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是針對燃料的質量而言,如果燃料的質量不是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：說明要完全燒盡,否那么1kg燃料化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值.熱值反映的是某種物質的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學能轉變成內能的本領大小,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、質量、體積等均無關.2 .燃料燃燒放出熱量計算Q=qmQ是熱量,單位是：焦耳；q是熱值,單位是：焦/千克；m是質量,單位是：千克熱值跟熱量不能搞混了.3 .熱機的效率：用來做有用功的那局部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：Y=Wr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,是提升燃料利用率的重要舉措注意：熱機能量的損失燃料未完全燃燒(盡量完全燃燒：充足空氣,研磨成細顆粒)氣排出帶走能量(廢氣的利用)克服磨擦,消耗能量(使用潤滑劑,減小摩擦)例題7某中學為學生供給開水,