分子動(dòng)理論內(nèi)能和熱機(jī)

第五單元分子動(dòng)理論

內(nèi)能和熱機(jī)1、能準(zhǔn)確表述分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，即物質(zhì)是由大量分子組成的，分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子間存在著相互作用的引力和斥力考綱解讀2、知道內(nèi)能是物體能量的一種基本形式；知道內(nèi)能和溫度之間的關(guān)系，即質(zhì)量一定的物體,它的溫度越高，其內(nèi)能越大3、能舉例說(shuō)明燃料熱值的物理意義；能運(yùn)用關(guān)系式Q=mq進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算4、能舉例說(shuō)明熱量是在熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能的改變量

5、能舉例闡述比熱容的物理意義；能運(yùn)用比熱容知識(shí)解釋一些簡(jiǎn)單的自然和生活現(xiàn)象；能運(yùn)用關(guān)系式Q=cm(t2-t1)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算6、能舉例說(shuō)明做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種途徑7、知道熱機(jī)工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況（不要求知道內(nèi)燃機(jī)具體的工作過(guò)程，即不要求分析說(shuō)明內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程）命題規(guī)律

本單元內(nèi)容從實(shí)際中選取素材，考查學(xué)生在實(shí)際情境中提取信息、分析和處理問(wèn)題的能力，以引導(dǎo)教學(xué)聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際和社會(huì)實(shí)際、關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。考查的知識(shí)重點(diǎn)：對(duì)分子動(dòng)理論的理解；內(nèi)能及改變內(nèi)能的方法；比熱容和熱值的計(jì)算；熱機(jī)的工作原理及工作過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化等?？疾闊狳c(diǎn)內(nèi)能、比熱容、熱量的計(jì)算、熱機(jī)與環(huán)保相結(jié)合的內(nèi)容命題預(yù)測(cè)

2015年本單元內(nèi)容的考查還會(huì)以基礎(chǔ)性較強(qiáng)的題目為主，對(duì)分子動(dòng)理論，探究比熱容的概念、熱量的計(jì)算、環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題仍是考查的重點(diǎn)。

內(nèi)能與太陽(yáng)能、電能的轉(zhuǎn)化相結(jié)合，考查有關(guān)的計(jì)算，有可能成為中考的壓軸題。熱機(jī)與環(huán)保相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源和加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)將是考查的熱點(diǎn)。試題仍然以選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)探究題、計(jì)算題的形式呈現(xiàn)，試題難度和分值與往年相當(dāng)考點(diǎn)梳理一、分子動(dòng)理論1、物質(zhì)是由

組成的。2、一切物體的分子。（1）擴(kuò)散：的現(xiàn)象。（2）擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明：A.分子之間有間隙。B.

。3、分子之間有相互作用的

。分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)不同物質(zhì)在相互接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引力和斥力二、內(nèi)能三、比熱容1、定義：比熱容的大小等于一定質(zhì)量的某種物質(zhì)在溫度升高（或降低）時(shí)吸收（或放出）的熱量與它的質(zhì)量和升高（或降低）的溫度的乘積的比。2、單位：J/（Kg.℃）

3、水的比熱容為4.2×103J/（Kg.℃）表示：

也可以理解為：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量。水常用來(lái)調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因?yàn)椋?/p>

1Kg的水溫度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的熱量為4.2×103J水的比熱容大4、計(jì)算公式：Q=cm(t1-t2),Q=cm(t2-t1)或?qū)懽鱍=cm△t四、熱值1、定義：某種燃料完全燃燒所放出的熱量與燃料質(zhì)量的比叫做這種燃料的熱值。也可以理解為1Kg某種燃料完全燃燒所放出的熱量。單位：J/Kg2、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)。3、公式：Q=mq(q指熱值）或Q=Vq五、熱機(jī)1、熱機(jī)：利用燃料燃燒來(lái)做功的裝置。能的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能2、內(nèi)燃機(jī)：將燃料燃燒移置機(jī)器內(nèi)部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來(lái)做功的機(jī)器叫做內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。3、四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。其中做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對(duì)外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。4、熱機(jī)效率：1）定義：熱機(jī)用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒所放出的能量之比叫做熱機(jī)效率。2）公式：η=W有用/Q總×100%3、提高熱機(jī)效率的途徑：盡量減少各種熱量損失。如：使燃料充分燃燒、機(jī)器部件間保持良好的潤(rùn)滑、減小摩擦等。方法錦囊：1、正確理解溫度、內(nèi)能、熱量之間的區(qū)別和聯(lián)系（1）區(qū)別：a、溫度是表示物體冷熱程度的物理量。它是一個(gè)狀態(tài)量。所以只能說(shuō)“是”多少，溫度是不能“傳遞”和“轉(zhuǎn)移”的。溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志。b、內(nèi)能是能量的一種形式，它是物體內(nèi)部所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。內(nèi)能與溫度聯(lián)系密切，當(dāng)一個(gè)物體的溫度升高時(shí)，它的內(nèi)能增大，內(nèi)能與溫度一樣，也是一個(gè)狀態(tài)量，通常用“具有”等詞來(lái)修飾。c、熱量是在熱傳遞過(guò)程中傳遞能量的多少。它反映了熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量，是內(nèi)能轉(zhuǎn)移多少的量度，是一個(gè)過(guò)程量，要用“吸收”或“放出”來(lái)表述而不能用“具有”或“含有”。沒(méi)有溫度差，就沒(méi)有熱傳遞，也就不存在“熱量”的問(wèn)題。（2）聯(lián)系：溫度的變化，可以改變物體的內(nèi)能，傳遞熱量的多少可以量度物體內(nèi)能改變的多少。物體吸收或放出熱量，它的內(nèi)能將發(fā)生改變，但它的溫度不一定改變。如冰熔化時(shí)要吸熱，內(nèi)能增加，但溫度保持在0℃不變。同樣，物體放出熱量時(shí)，溫度也不一定降低。典例1關(guān)于內(nèi)能下列說(shuō)法正確的是（）A、溫度高的問(wèn)題內(nèi)能一定大B、兩個(gè)相互接觸的物體卻沒(méi)有發(fā)生熱傳遞是因?yàn)榫哂邢嗤膬?nèi)能C、對(duì)物體做功，內(nèi)能一定增加D、0℃的冰也具有內(nèi)能D解析說(shuō)明：本題主要是考查內(nèi)能與溫度的關(guān)系。同一個(gè)物體溫度越高內(nèi)能肯定越大，而不同物體就不好比了，因?yàn)閮?nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、狀態(tài)也有關(guān)系；物體間發(fā)生熱傳遞的條件是由溫度差；改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，但做功不一定改變內(nèi)能，如重力做功只會(huì)改變物體的重力勢(shì)能；一切物體都有內(nèi)能，0℃的冰也不例外。類似例題下列關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量的描述正確的是（）A、物體的溫度不變，內(nèi)能一定不變B、做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能C、溫度高的物體含有的熱量比溫度低的物體多D、熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞B2、水的比熱容大的特點(diǎn)在日常生活和生產(chǎn)中具有的重要意義，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是由于水的比熱容大，那么一定質(zhì)量的水升（或降低）一定的溫度吸收（或放出）的熱量較多，這有利于用水作為冷卻劑或散熱劑。二是由于水的比熱容大，一定質(zhì)量的水吸收（或放出）較多的熱量，而自身的溫度卻改變不多，這一點(diǎn)有利于調(diào)節(jié)氣候。夏天，太陽(yáng)曬到海面上，海水溫度升高過(guò)程中吸收大量的熱，所以在沿海地區(qū)，并不覺(jué)得特別熱，冬天海水由于溫度降低而放出大量的熱，使沿海地區(qū)氣溫降得不是太低，所以沿海地區(qū)又不是特別冷。典例2（2014.新疆）人體發(fā)熱時(shí)常用濕毛巾敷在頭部，過(guò)一段時(shí)間后毛巾溫度升高，體溫降低，這說(shuō)明

可以改變物體的內(nèi)能，也說(shuō)明水的

較大，對(duì)調(diào)節(jié)溫度有很好的作用。熱傳遞比熱容3、熱量的有關(guān)計(jì)算（1）公式應(yīng)用型：主要用溫度變化時(shí)的熱量的計(jì)算公式Q=cm△t、燃料燃燒時(shí)的計(jì)算公式Q=mq(q指熱值）或Q=Vq以及其變形公式進(jìn)行解題，使用公式時(shí)要正確理解“升高了”、“降低了”、“升高到”、“降低到”的區(qū)別。（2）能量轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化型：能量轉(zhuǎn)移即發(fā)生了熱傳遞，內(nèi)能由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，能量轉(zhuǎn)化型即燃料燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。典例3（2014.安徽）某太陽(yáng)能熱水器裝有100kg、初溫為20℃的冷水，經(jīng)過(guò)一天太陽(yáng)的輻射，水溫升高到65℃，則這些水吸收的熱量等于完全燃燒

m3天然氣所放出的熱量。假如用功率為2kW的電熱水器產(chǎn)生同樣多的熱量，則通電時(shí)間為

s?！疽阎谋葻崛轂?.2×103J/(kg.℃)、天然氣的熱值為4.2×107J/m3】0.4594504、有關(guān)效率的問(wèn)題：

效率問(wèn)題是中考的熱點(diǎn)問(wèn)題，例如簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率、太陽(yáng)能熱水器的吸熱效率、爐子的發(fā)熱效率、熱機(jī)的效率等。（1）機(jī)械效率：η=W有用/W總×100%。其中W有用指有用功，即對(duì)人們有用的功，W總指利用機(jī)械做的總功。（2）熱效率：η=Q有用/Q總×100%。其中Q有用指有效利用的熱量；Q總指總熱量。如果是爐子或煤氣灶，則Q總為燃料完全燃燒放出的熱量（Q總=qm或Q總=qV）；如果是太陽(yáng)能熱水器，則Q總為太陽(yáng)射入的總能量；如果是電熱水器，則Q總為電流做功放出的總熱量（Q總=W=pt）。（3）熱機(jī)的效率：η=W有用/Q總×100%。其中W有用指用來(lái)做有用功的那部分能量，Q總指燃料完全燃燒釋放的熱量（Q總=qm或Q總=qV）。典例4（2013.安徽）某家庭用一個(gè)標(biāo)“220V,1000W”的電熱水器來(lái)燒水。該電熱水器正常工作20min，可將質(zhì)量為5kg溫度為20℃的水加熱到60℃。水的比熱容為4.2×103J/(kg℃).求這段時(shí)間內(nèi)：

（1）水吸收的熱量。

（2）電熱水器消耗的電能。

（3）電熱水器的熱效率。

解析：本題考查了熱量的計(jì)算、消耗電能的計(jì)算、效率的計(jì)算，能從題中