資源簡(jiǎn)介

第十三章 內(nèi)能
分子熱運(yùn)動(dòng)
1. 分子：保持物質(zhì)原來性質(zhì)不變的最小微粒，分子很小，直徑大約10-10m。分子數(shù)目巨大。
2. 擴(kuò)散：不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，叫做擴(kuò)散。擴(kuò)散現(xiàn)象等大量事實(shí)表明，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
3. 影響擴(kuò)散快慢的主要因素：溫度越高，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)就越劇烈，擴(kuò)散就越快。 由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子熱運(yùn)動(dòng)。
4. 分子間作用力：分子間同時(shí)存在引力和斥力。分子間距決定了分子間的作用力，從而決定了固體、液體和氣體的特征。
5．分子動(dòng)理論：常見的物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的；物質(zhì)內(nèi)的分子在不停地做熱運(yùn)動(dòng)；分子之間存在引力和斥力。
內(nèi)能
1. 分子具有動(dòng)能：分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能，那么分子也具有動(dòng)能。擴(kuò)散現(xiàn)象表明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子具有的動(dòng)能也就越大。
2. 分子具有勢(shì)能：相互吸引或排斥的分子應(yīng)該也具有勢(shì)能。
3. 物體的內(nèi)能：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。內(nèi)能的單位是焦耳（J）。所有的物體的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以一切物體都具有內(nèi)能。
4. 內(nèi)能的影響因素：（1）同一個(gè)物體，溫度越高，內(nèi)能越大；（2）溫度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，內(nèi)能越大；（3）同一物體，狀態(tài)不同時(shí)所具有的內(nèi)能也不同。
5.改變物體內(nèi)能的方法：（1）熱傳遞可以改變內(nèi)能 發(fā)生熱傳遞時(shí)，高溫物體內(nèi)能減少，低溫物體內(nèi)能增加。在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量（Q），熱量的單位是焦耳（J）。熱傳遞的本質(zhì)：內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。熱傳遞條件：物體之間存在溫度差。（2）做功可以改變內(nèi)能 對(duì)物體做功，內(nèi)能增加，溫度升高。物體對(duì)外做功，內(nèi)能減少，溫度降低。 做功改變內(nèi)能的本質(zhì)：機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化。
比熱容
實(shí)驗(yàn)探究：比較不同物質(zhì)的吸熱能力
實(shí)驗(yàn)方法：①控制變量法，②轉(zhuǎn)換法（加熱時(shí)間的長(zhǎng)短反映吸收熱量的多少）
實(shí)驗(yàn)中注意的問題：①應(yīng)控制水和食用油的質(zhì)量相等、初溫相等，②物質(zhì)吸收熱量的多少用加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來度量
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①不同的物質(zhì)，在質(zhì)量相等、升高溫度相同時(shí)，吸收熱量不同，②水的吸熱能力更強(qiáng)；③物體吸收熱量的多少，不僅與物體的溫度變化、質(zhì)量有關(guān)，還與物質(zhì)種類有關(guān)。
2．比較比熱容的方法：
①質(zhì)量相同，升高溫度相同，比較加熱時(shí)間長(zhǎng)短；加熱時(shí)間越長(zhǎng)，吸收熱量多，比熱容大。
②質(zhì)量相同，吸收熱量（加熱時(shí)間）相同，比較升高溫度；溫度升高慢，比熱容大。
3. 比熱容定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。比熱容表示物質(zhì)吸熱（或放熱）能力的物理量。符號(hào)：c，單位：J/(kg·℃)，讀做：焦耳每千克攝氏度。 c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃) 的物理意義：1 kg水溫度升高或降低1 ℃吸收或放出的熱量是4.2×103 J。
4. 比熱容公式：Q＝cm△t c＝ m＝ △t＝
Q——熱量——焦耳（J）；c——比熱容——焦耳每千克攝氏度（J/(kg·℃)）；m——質(zhì)量——千克（kg）；t——末溫——攝氏度（℃）；t0——初溫——攝氏度（℃）
由公式Q＝cm△t可知：物體吸收或放出熱量的多少是由物體的比熱容、質(zhì)量和溫度變化量這三個(gè)因素決定的。
5.比熱容的特點(diǎn)：①比熱容是物質(zhì)的一種特性，每種物質(zhì)都有自己的比熱容，不同物質(zhì)的比熱容一般不同，可以粗略鑒別物質(zhì)。②比熱容的大小，只取決于物體本身及狀態(tài)，與質(zhì)量大小，溫度高低，吸放熱多少，都沒有關(guān)系。 ③對(duì)于同一種物質(zhì)，比熱容的大小與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。 ④物質(zhì)的比熱容越大。吸熱本領(lǐng)越強(qiáng)，其溫度越不容易改變。
第十四章 內(nèi)能的利用
第1節(jié)熱機(jī)
1. 熱機(jī)：利用內(nèi)能做功的機(jī)械，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
2. 內(nèi)燃機(jī)：燃料在氣缸內(nèi)燃燒生成高溫高壓的的燃?xì)?使燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功的機(jī)器。分類：汽油機(jī)、柴油機(jī)。
3. 內(nèi)燃機(jī)包括四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
4.汽油機(jī)工作過程：
①吸氣沖程：進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣的混合氣體從進(jìn)氣門吸入氣缸；
②壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。
③做功沖程：在壓縮空氣結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連桿帶動(dòng)曲軸、飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)能做功。
④排氣沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。
5.在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周，活塞上下往復(fù)2次，對(duì)外做功1次。
6. 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、壓縮沖程和排氣沖程）是依靠飛輪的慣性來完成的。
7.壓縮沖程將機(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。
8.柴油機(jī)：構(gòu)造與汽油機(jī)類似，每一個(gè)工作循環(huán)也是由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個(gè)沖程組成。
9.汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別：①結(jié)構(gòu)不同：汽油機(jī)汽缸頂部是火花塞，柴油機(jī)是噴油嘴。②吸氣沖程不同：汽油機(jī)吸入汽缸的是汽油與空氣的混合物，柴油機(jī)吸入氣缸里的只有空氣。③點(diǎn)火方式不同：汽油機(jī)利用火花塞點(diǎn)燃燃料，是點(diǎn)燃式；柴油機(jī)是壓燃式。
第2節(jié)熱機(jī)的效率
1.熱值的定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量Q與其質(zhì)量m之比，叫做這種燃料的熱值。使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。用符號(hào)q表示。
2.單位：固體燃料的熱值的單位是（J/kg）、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米（J/m3）。熱值只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等無關(guān)。
3.公式： ①Q(mào)＝qm m= q=
其中Q——放出的熱量——焦耳（J）；q——熱值——焦耳每千克（J/kg）；m——燃料質(zhì)量——千克（kg）。
②Q＝qV V= q=
其中Q——放出的熱量——焦耳（J）；q——熱值——焦耳每立方米（J/m3）；V——燃料體積——立方米（m3）。
4.物理意義：酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示：在數(shù)值上等于1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。
5.熱機(jī)的效率：用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒釋放的熱量之比，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)的功率無關(guān)。
6公式： Q總= Q有用= Q總η
由于熱機(jī)在工作過程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1。1．
7. 提高熱機(jī)效率的方法：①盡量使燃料充分燃燒；②盡量減少各種熱量損失；③合理利用散熱。④加潤(rùn)滑油，減少因克服摩擦而做的額外功。
第3節(jié)熱量的轉(zhuǎn)化和守恒
1. 能量的轉(zhuǎn)化——能量形式發(fā)生改變——做功/燃燒（功是能量轉(zhuǎn)化的量度）
能量的轉(zhuǎn)移——能量形式未發(fā)生改變——熱傳遞
注：能量的轉(zhuǎn)化/轉(zhuǎn)移具有方向性。內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不會(huì)自發(fā)地由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移。
2. 能量守恒定律：大量事實(shí)表明：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。
3. 永動(dòng)機(jī)是不可能實(shí)現(xiàn)的的原因是違背了能量守恒定律。

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