内能与热机单元复习教学文稿

第十二章内能与热机本章知识点网络图

12.1认识内能

1．内能：在物理学中，把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体在任何情况下都具有内能。内能的单位是焦（J ）。

2．影响内能大小的因素之一是：温度，温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能越大，物体的内能也越多。这说明，同一物体的内能是随温度的变化而变化的。

3．改变物体内能的方法是：①做功；②热传递这两种方式对于改变物体的内能是等效的。

4．对物体做功，物体的内能增大，温度升高；物体对外做功，自身内能减小，温度降低

5．热传递发生的条件是：两个物体有温度差；热传递的方式有：传导、对流和辐射；发生热传递时，热量（内能）从高温物体传向低温物体，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到温度相同时，热传递才停止。

6.物体内能增大，可能是物体吸收了热量也可能别的物体对它做了功；物体内能减小，可以是物体放出了热量也可能它对别的物体做了功。12.2热量与热值

1．热量：在物理学中，把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量。物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少。2．热量用字母Q 表示，单位是焦（J ）。一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J 。3．实验表明：对同种物质的物体，它吸收或放出的热量跟物体的质量大小、温度的变化多少成正比。

4.物体吸收热量，内能增大，温度不一定升高。如冰熔化成水，温度保持0℃不变；物体放出热量，内能减小，温度一定降低，如水凝固成冰，温度保持0℃不变。

5．热值：把1kg 某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值。6．热值是燃料的一种属性，与质量、是否完全燃烧等没有关系，只与燃料的种类有关，不同燃料的热值一般不同。

7．燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q 放=qm 或Q 放=qV

8．Q 表示热量，单位是焦（J ），q 表示热值，单位是焦/千克（J/kg ）或焦/米3

（J/m 3）；m 表示质量，单位是千克（kg ）；V 表示体积，单位是米3

9．火箭用氢气作为燃料因为它的热值很大，q 氢=1.4×108J/m 3

，表示的物理意义

是：1m 3的氢气在完全燃烧时所放出的热量为 1.4×108

J 。

10．提高炉子效率的方法：①改善燃烧条件，使燃料尽可能充分燃烧；②尽可能减少各种热量损失。11.加热效率：η＝

放

吸Q Q ×100％

（变形公式：Q 吸＝Q 放η或Q 放＝

吸

Q ）

其中Q 吸=cm Δt ，Q 放=qm 或Q 放=qV

14.3研究物质的比热容

1．比热容：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫这种物质的比热容。

2．比热容是物质的一种属性，与物质的质量、体积等无关，只与物质的种类有关。不同物质的比热容一般不同，同种物质的比热容与物质的状态有关。3．比热容用字母c 表示，单位是：焦/(千克?℃)，符号是：J/(kg?℃)

4．水的比热容很大，为c水=4.2×103J/(kg?℃)，表示的物理意义是：1kg的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为 4.2×103J。

5．水的比热容大，在质量和吸收的热量相同时，升高的温度比其它物质小；放

出的热量相同时，降低的温度比其它物质小，因而温差变化较小。

6．水的比热容大，在质量和升高的温度相同时，比其它物质吸收的热量多，因

而可用水来降温；在降低的温度相同时，比其它物质放出的热量多，因而可用水来取暖。

7．发生热传递时，低温物体吸收的热量计算公式为：Q吸=cmΔt （Δt=t－t0）高温物体放出的热量计算公式为：Q放=cmΔt （Δt=t0－t）

12.4热机与社会的发展

1. 热机：车，船和飞机发动机是把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。

2. 内燃机是热机的一种，燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的内机，叫

做内燃机。如果不是在气缸内燃烧产生动力的就不是内燃机。比如有蒸汽机，中型汽轮机，大型汽轮机，燃气轮机等。

3．利用内能可以加热，也可以做功。

4．内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排

气四个冲程。曲轴转2周一个工作循环外做功1次活塞往复2次。

5.四冲程内燃机的工作原理（※考点）

①进气冲程

是向气缸内填充新鲜气体的过程。活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从上止点向

下止点移动的过程此时进气门打开；排气门关闭。当活塞到达下止点时该过程结束。

②压缩冲程

是将缸内的气体压缩的过程（为燃烧着火创造基本条件，缸内温度升高）。活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从下止点向上止点移动的过程此时进气门、排气门均关闭。当活塞到达上止点时该过程结束。

③做功冲程（燃烧与膨胀过程）

是缸内可燃混合气燃烧将化学能转换为热能的过程。活塞在燃气压力的作用下由上止点向下止点运动，曲轴通过连杆带动旋转输出功。此时进、排气门均关闭。

当活塞到达下止点时该过程结束

④排气冲程

是为了下一循环工作而清除缸内燃烧后的废气的过程。活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从下止点相上止点运动的过程。此时进气门关闭；排气门打开。当活塞到达上止点时该过程结束。

6、汽油和柴油机的区别：（※考点）

汽油机柴油机

不同点

构造：顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气

点燃方式点燃式压燃式

效率低高

应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机

8.提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失机件间保持良好

9、热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式：η=

放

有用Q W ×100％

（其中W

有用

＝Pt 或W

有用

=Fs ，Q 放=qm 或Q 放=qV ）

变形公式：W 有用＝Q 吸η，Q 放＝

有用

W 4．在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是

提高燃料利用率的重要措施。（※考点）

注意：热机能量的损失

①燃料未完全燃烧（尽量完全燃烧：充足空气）②废气排出带走能量（废气的利用）

③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）基础过关1.

写出下列物理量对应的符号和单位及相关公式。

功：符号：单位；公式：___________________

功率：符号：单位

；公式：___________________

机械效率：符号：；公式：___________________

能：单位；

热量：符号：

单

位

；

热值：符号：单位

；它与________有关；燃料燃烧放出

的热量公式：____________ 比热容：符号：

单位

；它与________、________有关。物体吸放

热的公式：__________ 2、物

体

做

功的

两上必

要因

素是

：___________和

________________________________。使用任何机械都不能__________，因此省力的机械,一定要费___________。

3、提高滑轮组的机械效率：（1）同一滑轮组的________越大，机械效率越大，所以滑轮组满载时，可以提高机械效率。（2）相同载重的情况下，_________重力越小，机械效率越大。（3）在滑轮的轮轴上加润滑油，以减小_____________。

相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。

一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，

做功1次。