內(nèi)能與內(nèi)能的利用知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

初三物理《內(nèi)能》與《內(nèi)能的利用》知識(shí)總結(jié)第十三章熱和能

第一節(jié)分子熱運(yùn)動(dòng)一、擴(kuò)散現(xiàn)象：概念：不同物質(zhì)在彼此接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明：①一切物質(zhì)的分子都在不斷地做無(wú)規(guī)那么的運(yùn)動(dòng)；②分子之間有間隙。固體、液體、氣體都能夠發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，只是擴(kuò)散的快慢不同，氣體間擴(kuò)散速度最快，固體間擴(kuò)散速度最慢。汽化、升華等物態(tài)轉(zhuǎn)變進(jìn)程也屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)越猛烈，擴(kuò)散越快。由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，因此這種無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。二、分子間的作使勁：分子間彼此作用的引力和斥力是同時(shí)存在的。當(dāng)分子間距離等于r0（r0=10-10m）時(shí)，分子間引力和斥力相等，合力為0，對(duì)外不顯力；當(dāng)分子間距離減小，小于r0時(shí)，分子間引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大于引力，分子間作使勁表現(xiàn)為斥力；當(dāng)分子間距離增大，大于r0時(shí)，分子間引力和斥力都減小，但斥力減小得更快，引力大于斥力，分子間作使勁表現(xiàn)為引力；當(dāng)分子間距離繼續(xù)增大，分子間作使勁繼續(xù)減小，當(dāng)分子間距離大于10r0時(shí)，分子間作使勁就變得十分微弱，能夠忽略了?！愕诙?jié)內(nèi)能一、內(nèi)能：概念：物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。任何物體在任何情形下都有內(nèi)能。內(nèi)能的單位為焦耳（J）。內(nèi)能具有不可測(cè)量性。二、阻礙物體內(nèi)能大小的因素：溫度：在物體的質(zhì)量、材料、狀態(tài)相同時(shí)，物體的溫度升高，內(nèi)能增大，溫度降低，內(nèi)能減?。环粗?，物體的內(nèi)能增大，溫度卻不必然升高（例如晶體在熔化的進(jìn)程中要不斷吸熱，內(nèi)能增大，而溫度卻維持不變），內(nèi)能減小，溫度也不必然降低（例如晶體在凝固的進(jìn)程中要不斷放熱，內(nèi)能減小，而溫度卻維持不變）。質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大。材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時(shí)，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同。存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時(shí)，物體存在的狀態(tài)不同時(shí)，物體的內(nèi)能也可能不同。3、改變物體內(nèi)能的方式：做功和熱傳遞。做功：做功能夠改變內(nèi)能：對(duì)物體做功物體內(nèi)能會(huì)增加（將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）。物體對(duì)外做功物體內(nèi)能會(huì)減少（將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）。做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)：內(nèi)能和其他形式的能（主若是機(jī)械能）的彼此轉(zhuǎn)化的進(jìn)程。若是僅通過(guò)做功改變內(nèi)能，能夠用做功多少氣宇內(nèi)能的改變大小。熱傳遞：概念：熱傳遞是能量從高溫物體傳到低溫物體或從同一物體的高溫部份傳到低溫部份的進(jìn)程。熱量：在熱傳遞進(jìn)程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。（熱量是轉(zhuǎn)變量，只能說(shuō)“吸收熱量”或“放出熱量'，不能說(shuō)“含”、“有”熱量?！皞鬟f溫度”的說(shuō)法也是錯(cuò)的。）熱傳遞進(jìn)程中，高溫物體放出熱量，溫度降低，內(nèi)能減少；低溫物體吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增加；注意：在熱傳遞進(jìn)程中，是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移，能的形式并未發(fā)生改變；在熱傳遞進(jìn)程中，假設(shè)不計(jì)能量損失，那么高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量；因?yàn)樵跓醾鬟f進(jìn)程中傳遞的是能量而不是溫度，因此在熱傳遞進(jìn)程中，高溫物體降低的溫度不必然等于低溫物體升高的溫度；熱傳遞的條件：存在溫度差。若是沒(méi)有溫度差，就可不能發(fā)生熱傳遞。做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。第三節(jié)比熱容一、比熱容：概念：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1°c時(shí)吸收（或放出）的熱量。比熱容用符號(hào)c表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號(hào)是J/（kg?C）比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。物理意義：水的比熱容c水=X103j/（kg?C），物理意義為：1kg的水溫度升高（或降低）1C，吸收（或放出）的熱量為X103J。比熱容是物質(zhì)的一種特性，比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無(wú)關(guān)。水經(jīng)常使用來(lái)調(diào)劑氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因?yàn)樗谋葻崛荽?。比較比熱容的方式：質(zhì)量相同，升高溫度相同，比較吸收熱量多少（加熱時(shí)刻）：吸收熱量多，比熱容大。質(zhì)量相同，吸收熱量（加熱時(shí)刻）相同，比較升高溫度：溫度升高慢，比熱容大。二、熱量的計(jì)算公式：①溫度升高時(shí)用：Q吸=cm（t-t0）②溫度降低時(shí)用：Q放=cm（t-1）Q

^吸m(t-t0)=Q吸+tcm0_0放_(tái)m(t0-t)m=O

^吸—c(Lt0)Q吸c(diǎn)m-_0放_(tái)

m=c(；-t)t0=t-t0=^放+tt=t—^放cm0cm只給出溫度轉(zhuǎn)變量時(shí)用：Q=cm*c=~mQ^tm=~cAt△t=cQiQ——熱量一一焦耳（J）;c——比熱容一一焦耳每千克攝氏度（J/（kg?°C））；m——質(zhì)量——千克（kg）；t——末溫——攝氏度（C）；t0——初溫——攝氏度（C）審題時(shí)注意“升高（降低）到10C”仍是“升高（降低）（了）10C”，前者的“10C”是末溫（t）,后面的“10C”是溫度的轉(zhuǎn)變量（At）o由公式Q=cmAt可知：物體吸收或放出熱量的多少是由物體的比熱容、質(zhì)量和溫度轉(zhuǎn)變量這三個(gè)因素決定的。第十四章：內(nèi)能的利用內(nèi)能的利用內(nèi)能的利用方式利用內(nèi)能來(lái)加熱：實(shí)質(zhì)是熱傳遞。利用內(nèi)能來(lái)做功：實(shí)質(zhì)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。第一節(jié)：熱機(jī)1、熱機(jī)：概念：熱機(jī)是利用內(nèi)能來(lái)做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械。熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)和柴油機(jī)）、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等2、內(nèi)燃機(jī)：內(nèi)燃機(jī)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的進(jìn)程，叫做一個(gè)沖程。四沖程內(nèi)燃機(jī)包括四個(gè)沖程：吸氣沖程、緊縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，吸氣、緊縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán)，每一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周，活塞上下往復(fù)2次，做功1次。在這四個(gè)沖程中只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功，而其它三個(gè)沖程（吸氣沖程、緊縮沖程和排氣沖程）是依托飛輪的慣性來(lái)完成的。緊縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。①汽油機(jī)工作進(jìn)程：

JKW1牌］拍?耳3加伸理加灑鄲LJKW1牌］拍?耳3加伸理加灑鄲LI：件航耘R4內(nèi)w-fjj丁■??吸氣神程|姓氣門打開(kāi).排氣門糊活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣的粘合物進(jìn)人汽叵「壓縮沖程=進(jìn)氣門和排氣n都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃并混合物被壓編.侃以沖程』:壓蜀沖程結(jié)束時(shí)，火花筆產(chǎn)生電火花.使燃料址烈臨產(chǎn)生高溫高任的氣體.高溫高壓的氣體推浙活塞曲下運(yùn)動(dòng).帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外排氣沖程】逃氣門美用，排氣門打開(kāi)，活勒句上運(yùn)劫，把廢氣排擔(dān)氣臨。②柴油機(jī)工作進(jìn)程:柴油機(jī)四沖程2.壓爆沖程4②柴油機(jī)工作進(jìn)程:柴油機(jī)四沖程2.壓爆沖程4.卜沖程3、汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：汽油機(jī)的氣缸頂部是火花塞；柴油機(jī)的氣缸頂部是噴油嘴。汽油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物；柴油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。汽油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式；柴油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是壓燃式。柴油機(jī)比汽油及效率高，比較經(jīng)濟(jì)，但笨重。汽油機(jī)和柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動(dòng)。4、熱值燃料燃燒，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。概念：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。用符號(hào)q表示。單位：固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克（J/kg）、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米（J/m3）。熱值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、是不是完全燃燒等無(wú)關(guān)。公式：?Q=qmQm=q_Qq_mQ——放出的熱量一一焦耳（J）；q——熱值一一焦耳每千克（J/kg）；m——燃料質(zhì)量——千克（kg）。②Q=qVV=Qq=QQ——放出的熱量一一焦耳（J）；q——熱值一一焦耳每立方米（J/m3）；V——燃料體積立方米（m3）。物理意義：酒精的熱值是X1Q7J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是X107J。煤氣的熱值是X107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是X107J。第二節(jié)：熱機(jī)效率阻礙燃料有效利用的因素:一是燃料很難完全燃燒，二是燃料燃燒放出的熱量散失很多，只有一小部份被有效利用。有效利用燃料的一些方式：把煤磨成粉末狀、用空氣吹進(jìn)爐膛（提高燃燒的完全程度）；以較強(qiáng)的氣流，將煤粉在爐膛里吹起來(lái)燃燒（減少煙氣帶走的熱量）。熱機(jī)的效率:熱機(jī)用來(lái)做有效功的那部份能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志，與熱機(jī)的功率無(wú)關(guān)。Q_Q有用Q總Q_Q有用Q總—n由于熱機(jī)在工作進(jìn)程中總有能量損失，因此熱機(jī)的效率總小于1。熱性能量損失的要緊途徑：廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機(jī)械損失。提高熱機(jī)效率的途徑：①使燃料充分燃燒，盡可能減小各類熱量損失；②機(jī)件間維持良好的潤(rùn)滑，減小摩擦。③在熱機(jī)的各類能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要方法。常見(jiàn)熱機(jī)的效率：蒸汽機(jī)6%?15%、汽油機(jī)20%?30%、柴油機(jī)30%?45%內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)高，柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)高。第三節(jié)：能量的轉(zhuǎn)化與守恒一、能量的轉(zhuǎn)化與守恒能量及其存在的形式：若是一個(gè)物體能對(duì)別的物體做功，咱們就說(shuō)那個(gè)物體具有能。自然界有多種形式的能量，如機(jī)械能、內(nèi)能、光能、電能、化學(xué)能、核能等。能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化：能量能夠從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，如發(fā)生碰撞或熱傳遞時(shí)；也能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，如太陽(yáng)能電池、發(fā)電機(jī)等。能量守恒定律：能量既可不能憑空消滅，也可不能憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的進(jìn)程中，能的總量維持不變。二、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的大體定律。大到天體，小到原子核，也不管是物理學(xué)問(wèn)題仍是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問(wèn)題，所有能量轉(zhuǎn)化的進(jìn)程，都遵從能量守恒定律。3、“第一類永動(dòng)機(jī)”永久不可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗`抗了能量守恒定律。做功沖神沖程,汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程’圖10是在此沖料中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能做功沖神沖程,2.下面實(shí)例中，通過(guò)做功使物體內(nèi)能發(fā)生變化的題CD）A鋸木頭時(shí)鋸條發(fā)燙B.冬天把手放在爐子旁邊取暖C?衛(wèi)星殘骸墜入大氣層時(shí)與大氣摩擦燃燒D.劃火柴取火■看完汽油機(jī)的工作原理，我們可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)完成4個(gè)沖程活塞往復(fù)—次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)周，對(duì)外做功—次。例；■■臺(tái)汽油機(jī)曲軸每秒轉(zhuǎn)40圈，lOminx^外共做功9600000JL在這個(gè)過(guò)程中，曲軸共轉(zhuǎn)動(dòng)圈，活塞往復(fù)次.削外做助冗，T二小混欠做均J.氣油機(jī)與柴油機(jī)的異i司A汕機(jī)柴洶機(jī)不同J點(diǎn)構(gòu)造吸7沖程頂部n—-個(gè)火花基吸入汽油jj空氣FI勺混合氣體項(xiàng)部有一個(gè)唯油唯吸入寧FA燃方式~數(shù)率j■■su*七BE燃式應(yīng)用小型"車、座托車蜷頂行年、大刑拖檢機(jī)和月1點(diǎn)山?jīng)_程,活塞在往堂設(shè)的中從汽成的-瑞江劫到另-端、②個(gè)工佇慎環(huán)活密件?建運(yùn)冽2執(zhí)，曲軻1利電栓做別M揭、蛤加4個(gè)|1|'程，做功L次■下-列事例中『是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是A）錦于鋸木頭，鋸尸卷流爆竹飛上天空C〉熱水瓶親詼水慈氣沖出D）斑水水溫升高

的甲、乙兩個(gè)，甲伉質(zhì)幕大?于乙的質(zhì)鼠眷它你耍收了相等的甲、乙兩個(gè)，甲伉質(zhì)幕大?于乙的質(zhì)鼠眷它你耍收了相等的耘:之后翌它們接觸在一起m]A.it畝礎(chǔ)給甲球.■B.熱筮白甲球梅繪乙球’C,戡由甲球羅給乙球.?D.涓度由乙球傳紿甲球■我們說(shuō)煤的熱值大于木柴的熱值，這是指[]A.燃煤比燒木柴產(chǎn)生的熱量務(wù).■B.燒煤比燒木柴產(chǎn)生的溫度高.匚要使它們放出同樣多的熱量，燒的娛比燒的木柴的質(zhì)量少