《內(nèi)能與熱機(jī)》知識(shí)點(diǎn)梳理

1、第十二章 內(nèi)能與熱機(jī)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(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能和分子之間勢(shì)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(gè)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?yàn)橘|(zhì)量決 定了分子的數(shù)目，溫度決定了分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢，而體積與分子勢(shì)能有關(guān)。 同一物體條件下： 同體積：溫度越高，內(nèi)能越大，溫度越低，內(nèi)能越小。 同質(zhì)量：溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，內(nèi)能越大。 溫度影響物體的能內(nèi)是重要考點(diǎn)（3）內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別與聯(lián)系 內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總 和（微觀）；機(jī)械能是整個(gè)物體做機(jī)

2、械運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的動(dòng)能和勢(shì)能的總和（宏觀） 。 物體的內(nèi)能與溫度密切相關(guān)；物體的機(jī)械能與溫度無(wú)關(guān)。 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(jī)械能大小取決于物體的質(zhì)量， 相對(duì)位 置和速度，在一定條件下，機(jī)械能可能為零。 機(jī)械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化。（4）內(nèi)能的國(guó)際單位是焦耳，簡(jiǎn)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(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化， 對(duì)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(duì)外做功，它的內(nèi)能減少，是 內(nèi)能

3、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(shí)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(dǎo)，對(duì)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(shí)。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(diǎn)：做功和熱傳導(dǎo)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(gè)配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小團(tuán)硝化棉，迅速向下壓活 塞，棉花燃燒起來(lái)了。為什么？ 答：向下壓活塞，壓縮玻璃筒內(nèi)空氣，對(duì)筒內(nèi)空氣做了功。棉花燃燒是因?yàn)橥矁?nèi)的空 氣內(nèi)能增加，溫

4、度升高了。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了做功可以改變物體內(nèi)能。例題 2將一根鐵絲反復(fù)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(duì)鐵絲做了功。實(shí)驗(yàn)再次說(shuō)明做功可以改變物體的內(nèi)能。練習(xí)：1、摩擦生熱的實(shí)質(zhì)是利用 改變物體內(nèi)能的過(guò)程。2、熱傳遞的過(guò)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(shí)手感到發(fā)熱 ；（3）密封的空氣被壓縮時(shí)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 ；

5、（6）把燒熱工件放到冷水中，工件會(huì)涼下來(lái) 。4、冬天覺(jué)得手冷時(shí)，常將兩手掌緊貼后搓一搓，并向手上呵氣，就會(huì)覺(jué)得暖和些。試說(shuō)明 這樣做的道理，并說(shuō)明這兩種做法的區(qū)別是什么3、熱量熱量是物體通過(guò)熱傳遞方式所改變的內(nèi)能。（1）熱量本身不是能量，不能說(shuō)某個(gè)物體具有多少熱量，也不能比較兩個(gè) 物體熱量的大小。（2）熱量是物體在熱傳遞過(guò)程內(nèi)能的變化量，所以說(shuō)它是一個(gè)過(guò)程量，是 內(nèi)能變化的量度，若無(wú)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(méi)有關(guān)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(diǎn)考點(diǎn)） 區(qū)別：溫度是指物體的冷熱程度，從分子動(dòng)理論的

6、觀點(diǎn)來(lái)看，溫度是分子 熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的標(biāo)志， 熱量是物體通過(guò)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(dòng)而具有的動(dòng)和分子之間勢(shì)能的總和。 考點(diǎn)聯(lián)系：在不發(fā)生物態(tài)變化時(shí)， 一個(gè)物體吸收了熱量， 它們的內(nèi)能增加， 溫度升高；一個(gè)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(shí)， 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(lái)解釋：甲：木頭內(nèi)能增大，溫度升高 乙：達(dá)到木頭的著火點(diǎn)，使木頭燃燒起來(lái) 丙：鉆木頭時(shí)克服摩擦做功這三句話的正確順

7、序是：A. 甲乙丙 B. 丙甲乙 C. 乙甲丙 D. 甲丙乙2、關(guān)于熱量和熱傳遞，下列說(shuō)法正確的是（）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第二節(jié)：物質(zhì)的比熱容比熱和熱量計(jì)算1比熱（c ）:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低） C,吸收（或放 出）的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱。2比熱是物質(zhì)的一種屬性,它不隨物質(zhì)的體積、質(zhì)量、形狀、位置、溫度 的改變而改變,只要物質(zhì)相同,比熱就相同。3比熱的單位是：J/（kgC ），讀作：焦耳每千克攝氏度。34. 水的比熱是：C=4.2X 10焦

8、耳/（千克C ），它表示的物理意義是：每千3克的水當(dāng)溫度升高（或降低）1C時(shí)，吸收（或放出）的熱量是 4.2X 10焦耳。5. 熱量的計(jì)算：（考點(diǎn)難點(diǎn)：熱量計(jì)算） Q吸=cm（t-t0）=cm t升（Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c是物體比熱， 單位是：焦/（千克C ）； m是質(zhì)量；10是初始溫度；t是后來(lái)的溫度。也就是常 說(shuō)的初溫和末溫。 t=末溫一初溫。） Q放=cm（t0-t）=cm t降 t=初溫一末溫。通常的時(shí)候用 t1表示初溫, t 2 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(guān)：物體的比熱， 質(zhì)量和溫度的該變量。 特別要注意是溫度的改變量

9、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 1 下列幾種說(shuō)法正確的是（ ）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例題 2 沙漠地區(qū)在日光照射下， 要比湖泊濕地處溫度升高得快， 這是因?yàn)椋?）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(qū)日照時(shí)間長(zhǎng)物質(zhì)的比熱容同步練習(xí)、基礎(chǔ)4、 10g 水和 100g 水的比熱容，溫度為10C的水與溫度為 90 C的水的比熱容6、一箱汽油用掉一半后，下列關(guān)于它的說(shuō)法正確的是（）B .它的比熱容變?yōu)樵瓉?lái)

10、的一半D .它的質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半）A .它的密度變?yōu)樵瓉?lái)的一半C .它的熱值變?yōu)樵瓉?lái)的一半10、現(xiàn)代火箭用液態(tài)氫做燃料，是因?yàn)樗哂校ˋ .較小的密度B .較低的沸點(diǎn)C.較大的體積D .較高的熱值二、提高1汽車散熱器等制冷設(shè)備常用水作為冷卻劑，這是利用了水的較大的性質(zhì)。女口果汽車散熱器中裝有 4kg的水，當(dāng)溫升高了 10C時(shí)，它吸收了 J的熱量。已知 c 水=4.2 X 103 j/（kg）2、天然氣在我市廣泛使用，已知天然氣的熱值為4X 107J/m3,完全燃燒0.05m3天然氣可以放出 J的熱量，這些熱量若只有42%被水吸收，則可以使常溫下5kg的水溫度上升C。水的比熱容為 4.2 X

11、103j/（kgC ）4、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，則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為（ ）A. 9:2B. 2:9C. 1:2D. 2:1 學(xué)第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)1. 熱機(jī)：車，船和飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能 的裝置。2. 內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種， 燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的內(nèi)機(jī)， 叫做內(nèi)燃機(jī)。如果不是在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的就不是內(nèi)燃機(jī)。比如有蒸汽機(jī)， 中型汽輪機(jī)，大型汽輪機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)等。3. 利用內(nèi)能可以加熱，也可以做功。4. 內(nèi)燃機(jī)可分為汽油機(jī)和柴油機(jī)，它們一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程。 一個(gè)工作循環(huán)中對(duì)外做

12、功 1 次，活塞往復(fù) 2 次，曲軸轉(zhuǎn) 2 周。5四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理（考點(diǎn)） 進(jìn)氣過(guò)程是向氣缸內(nèi)填充新鮮氣體的過(guò)程。 活塞在氣缸中由曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)從上止點(diǎn)向 下止點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程此時(shí)進(jìn)氣門打開(kāi)； 排氣門關(guān)閉。 當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)該過(guò)程結(jié) 束。 壓縮過(guò)程 是將缸內(nèi)的氣體壓縮的過(guò)程（為燃燒著火創(chuàng)造基本條件，缸內(nèi)溫度升高） ?；钊?在氣缸中由曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程此時(shí)進(jìn)氣門、 排氣門 均關(guān)閉。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)該過(guò)程結(jié)束。 燃燒與膨脹過(guò)程 是缸內(nèi)可燃混合氣燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能的過(guò)程。 活塞在燃?xì)鈮毫Φ淖饔孟掠?上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出功。此時(shí)進(jìn)、排氣門均關(guān)閉

13、。 當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)該過(guò)程結(jié)束 排氣過(guò)程 是為了下一循環(huán)工作而清除缸內(nèi)燃燒后的廢氣的過(guò)程。 活塞在氣缸中由曲軸通過(guò) 連桿帶動(dòng)從下止點(diǎn)相上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。 此時(shí)進(jìn)氣門關(guān)閉； 排氣門打開(kāi)。 當(dāng)活塞 到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)該過(guò)程結(jié)束。6四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理-歸納1. 過(guò)程：吸、壓、膨、排2. 運(yùn)動(dòng)：往復(fù)、旋轉(zhuǎn)、氣門的配合關(guān)閉3. 過(guò)程中的異、同點(diǎn):吸與膨（活塞向下、氣門開(kāi)閉、活塞運(yùn)動(dòng)力的作用等）； 壓與排（活塞向上、氣門開(kāi)閉、活塞運(yùn)動(dòng)力的作用等）。7汽油和柴油機(jī)的區(qū)別：（考點(diǎn)）8.提高熱機(jī)效率的途徑：使燃料充分燃燒 間保持良好柴油機(jī)的吸氣沖程進(jìn)入氣缸的只有空氣，而汽油機(jī)進(jìn)入氣缸的是空氣和汽 油的混合氣。汽

14、油機(jī)柴油機(jī)不 同 占 八、構(gòu)造：頂部有一個(gè)火花塞。頂部有一個(gè)噴油嘴。吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點(diǎn)燃方式點(diǎn)燃式壓燃式效率低高應(yīng)用小型汽車、摩托車載重汽車、大型拖拉機(jī)相同占八、沖程：活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端。一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng) 2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng) 2周，經(jīng)歷四個(gè)沖程，做功 1次。盡量減小各種熱量損失機(jī)件第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)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(guān)于熱值的理解： 對(duì)于熱值的概念，要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞“ 1kg”、“某種燃料”、“完全 燃燒”。1kg是針對(duì)燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是

15、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(shuō)明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒： 表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。 熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時(shí)反映出不同燃料燃燒過(guò)程 中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說(shuō)，它是燃料本身的一種特性，只與 燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無(wú)關(guān)。2. 燃料燃燒放出熱量計(jì)算：Q放=q m （Q放是熱量，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(jī)的效率：用來(lái)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(jī)的效率。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。公式：n =W有用/ Q總=W有用/qm4. 在熱機(jī)的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是 提高燃料