内能、内能的利用讲义
内能的利用(讲义及答案)
内能的利用（讲义）一、知识点睛【板块一】热值1.概念：某种燃料___________放出的热量与其质量之比。
2.公式：________________。
q：______________，单位：__________；Q：______________，单位：_________；m：______________，单位：_________。
3.理解：（1）热值在数值上等于_____________________________。
汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示__________________________________________________。
（2）热值是燃料的一种________，表示燃料的放热能力；大小只与物质的______有关，与其它因素皆无关。
（3）若燃料完全燃烧，则燃料燃烧放出热量Q=____________。
【板块二】内能的利用4.内能的利用方式：（1）___________；比如：天燃气烧水。
（2）___________；比如：汽油机、柴油机等。
5.热机：利用______来做功的机械。
内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
内燃机的四个冲程：___________、_________、__________、___________。
6.热机的效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
1/ 9公式：___________________。
7.提高热机效率的途径：__________________________________________________。
【板块三】能量的转化和守恒8.常见的能量形式：__________________________________________________。
9.能量守恒定律：能量不会凭空_____，也不会凭空______，它只会从一种形式_______成其他形式，或者从一个物体______到其他物体，而在____和______的过程中，能量的总量____________。
.专题 内能及内能的利用
第十二讲内能及内能的应用知识点：1、分子热运动内能比热容2、内能的利用热机模块一、分子热运动内能比热容（一）分子热运动1、内能的主体是，物质的组成物质是由大量组成的，一般分子的直径大约只有。
2、扩散现象：不同物质在时，彼此的现象叫扩散。
说明（l）分子在不停地做运动；（2）分子之间有。
点拨〕固、液、气都可发生扩散，扩散速度与温度有关。
3、分子热运动定义：因为分子的运动跟有关，所以这种无规则运动叫做分子的。
特点：温度越，分子热运动越剧烈。
4、分子间作用力引力固体能保持一定的体积和形状，说明分子间存在。
斥力固体和液体很难被压缩，说明分子间存在。
【例1】、用图的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气，另一瓶装有空气．为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是（选填“A”或“B”）瓶．根据现象可知气体发生了扩散．扩散现象说明气体分子。
【例2】、高档红木家具加工场空气中浮动着淡淡的檀香，这是现象，是红木分泌出的芳香分子在不停地做运动的结果。
家具在制作过程中，木头交接处要留有适当的缝隙，因为随着季节的变化，木头会产生现象。
用布对家具表面进行“磨光”处理，布与家具表面之间的摩擦属于摩擦。
用力“磨”是通过增大的办法来增大摩擦的。
【例3】、水与酒精混合，总体积会变小，是因为分子间有，分别在冷水杯和热水杯中滴一滴墨水，热水中的墨水扩散快，说明分子无规则运动的快慢与有关．【例4】、如图所示，图甲是一个铁丝圈，中间松松地系一根棉线，图乙是浸过肥皂水并附着肥皂液薄膜的铁丝圈；图丙表示用手轻轻地碰一下棉线的任意一侧；图丁表示这侧的肥皂液薄膜破了，棉线被拉向另一侧，这一实验说明了（）A．物质是由大量分子组成的B．分子间有间隙C．分子间存在着引力D．组成物质的分子在永不停息地做无规则运动（二）内能1、定义：物体内部所有分子热运动的 与 的 ，叫做物体的内能；2、产生原因：由于分子在不停地做 。
所以分子具有动能；由于分子存在 ，所以分子具有势能。
内能和内能的利用
内能培优资料知识要点1、内能（1）内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和，一切物体都有内能；（2）物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变；（3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递；做功可以改变内能，且对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小．2、分子热运动（1）组成物体的分子在不停地做无规则运动；（2）需要知道温度的概念和实质，温度是表示物体冷热程度的物理量，从分子运动论来看，温度反映了物体内分子做无规则运动的剧烈程度，温度越高分子运动越剧烈，温度越低，分子运动越缓慢，热运动和温度有关，温度越高分子扩散就越快．3、比热容①比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、温度计吸放热情况无关；②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化与物质的比热容成反比；练习1．（2014?黄冈）关于物体的内能，下列说法正确的是（）A．温度为0℃的物体没有内能B．物体内能增加，一定是通过外界对物体做功C．正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变D．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少2．（2014?安徽）运用分子动理论，可以对液体的蒸发现象作出合理地解释：由于液体表面的分子在做，所以在任何温度下蒸发现象都能发生；温度越高，分子的，从而蒸发越快3．（2014?安徽）某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到65℃，则这些水吸收的热量等于完全燃烧 m3天然气所放出的热量．[已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）、天然气的热值为4.2×107J/m3]．4．（2014?株洲）下列现象与分子热运动有关的是（）A．春天，百花争艳B．夏天，波光粼粼 C．秋天，丹桂飘香D．冬天，大雪纷飞分析：分子运动是肉眼看不见的运动，机械运动是宏观上物体的运动．分子运动，即扩散现象是肉眼看不见的，在不知不觉中发生的．5．（2014?株洲）净含量为350mL（lmL=1×10﹣6m3）的瓶装饮用纯净水的质量为kg．若将其放入冰箱冷藏，温度降低了20℃，则水放出的热量为 J．已=1.0×103 kg/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）．知水的密度ρ水6．（2014?威海）下面关于热现象的说法，正确的是（）A．物体温度升高一定是吸收了热量B．冰在融化时温度不变内能增加C．从游泳池里上来感觉冷是由于水蒸发放热D．汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小7．（2014?泰安）在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中，需要控制某些变量，以下做法多余的是（）A．采用完全相同的加热方式B．采用酒精灯加热时，酒精灯里加热的酒精量相同C．取相同质量的水和煤油D．盛放水和煤油的容器相同8．（2014?江西）莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW?h），已知汽油的热值为4.6×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW?h）表示获得1kW?h能量消耗0.2kg汽油）．求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少（2）该汽车发动机的效率最高可达多少（结果保留整数）9．（2014?菏泽）阅读下面的材料，解答问题山东菏泽向“大气污染宣战”某环保局研究表明：“PM2.5来源中，机动车的排放占33.1%，排第一位，燃煤污染排放占第二位”．“减少污染排放，还我一片蓝天”成为每一个公民的责任．菏泽首批50辆LNG（液化天然气）新能源公交车已经投入运营．天然气汽车和汽油车相比较燃烧多少千克汽油②若某公交汽车每天消耗100m3的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是多少10．（2014?威海）我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量空燃油的热值为5×107J/kg．求：（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦（2）当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米11. （2014苏州）燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×103J/（kg.℃），天然气的热值为8.4×l07J/m3.求：（1）水吸收的热量；（2）天然气完全燃烧放出的热量；（3）燃气灶烧水时的效率．12．（2014?巴中）由Q=cm（t﹣t）得c=，关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（）A．若质量增大一倍，则比热容减小一半B．若质量增大一倍，则比热容增大一倍C．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关D．若吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍16．（2014?聊城）煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机．某县在冬季利用地热能为用户取暖．县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150 m3/h．（1）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量．（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气（ρ水=1.0×l03kg/m3，c水=4.2×l03J/（kg?℃），天然气的热值为4×l07J/m7）13．（2013连云港）随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。
《内能》与《内能的利用》知识点总结
《内能》与《内能的利用》知识点总结一、内能1、内能的定义内能是指物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。
2、影响内能大小的因素（1）温度：同一物体，温度越高，内能越大。
因为温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大。
（2）质量：在温度相同的情况下，物体的质量越大，内能越大。
因为质量越大，分子数量越多，分子动能和分子势能的总和也就越大。
（3）状态：同一物体，状态不同时，内能也可能不同。
比如，0℃的冰熔化成 0℃的水，需要吸热，内能增加。
3、内能与机械能的区别（1）机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，包括动能和势能。
（2）内能是微观的，是物体内部所有分子的能量总和。
4、改变内能的两种方式（1）做功对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，内能减少。
例如，摩擦生热是通过做功的方式增加物体的内能；内燃机的做功冲程中，燃气对外做功，内能减少。
（2）热传递发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。
热传递的条件是存在温度差，传递的是内能，而不是温度。
二、内能的利用1、热机（1）热机的定义把内能转化为机械能的机器叫做热机。
常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
（2）内燃机内燃机是最常见的热机之一，分为汽油机和柴油机。
汽油机：工作过程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
在吸气冲程中，吸入汽油和空气的混合物；在压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程中，内能转化为机械能；在排气冲程中，排出废气。
柴油机：工作过程也包括四个冲程，但在吸气冲程中，只吸入空气；在压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油，由于压缩冲程中气体的温度很高，达到了柴油的燃点，柴油燃烧，内能转化为机械能。
2、热机的效率（1）定义用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
（2）提高热机效率的途径使燃料充分燃烧。
尽量减少各种热量损失。
内能及内能的应用知识点
第一部分:热运动一、分子动理论二、分子热运动１、物体中大量分子的无规则运动叫做分子热运动。
分子的运动有肉眼看不见的。
扩散现象是分子热运动的宏观体现。
2、扩散及影响扩散的因素(1)定义:不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。
实质：分子(原子）的相互渗入。
扩散现象说明一切分子都在不停的做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。
(2)影响扩散的因素：温度温度越高，扩散越快（温度越高，分子的无规则运动越剧烈)注:扩散只发生在不同的物质间，同种物质之间不能发生扩散。
固体、液体、气体都能发生扩散,同时不同物质只有相互接触时，才能发生扩散。
三、分子热运动与机械运动的区别第二部分:内能一、内能注：（1)内能指的是物体的内能，不是分子的内能，更不能说内能是个别分子共同具有的动能和势能的总和。
（2）任何物体在任何情况下都有内能。
（3)内能有不可测性，只能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少。
二、影响内能的因素１、温度:同一物体，温度越高,内能越大。
(内能还受质量、材料种类、状态等因素的影响）２、质量:在温度一定时，物体的质量越大,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大。
3、体积：在质量一定时,物体的体积越大,分子间的势能越大，物体的内能就越大。
４、状态：同一物体，状态不同时所具有的内能也不同。
三、改变物体内能的两种方式(两种方式对改变物体内能是等效的)1、热传递定义:温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程叫做热传递。
热传递条件:物体间存在着温度差。
热传递方向：能量从高温物体传递到低温物体。
热传递的结果：高温物体内能减少,低温物体内能增加,两物体最终达到热平衡,温度相同。
注:热传递传递的是内能，而不是传递温度,更不传递某种热的物质。
2、做功可以改变物体内能对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功,物体的内能会减少;注:做功不一定都使物体的内能发生变化，这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。
第十一讲内能内能的利用(课件
第十一讲 内能 内能的利用
云南2008～2014中考试题精编 知识精讲
考点梳理
图说物理 重难点突破
实验突破
2015备考猜押
考点梳理
物质的构成 分子热运动 分子热运动 分子间的作用力
内
能 内 内能 热机
构成物体的所有分子， 比热容
能
的 利
热机的效率 能量的转化和守恒 能量的转移与转化
分子之间存在⑧ 难被分开.
引力
.如被紧压在一起的铝柱很
分子之间还存在⑨
分 子 间 的 作 用 力
斥力
.
分子之
间既有 引力又
（1）当固体被压缩时，作用力表现为斥力. （2）当固体被拉伸时，作用力表现为引力. （3）如果分子相距很远，作用力就变得 十分微弱，可以忽略. 分子
有斥力
分子动理论：常见的物质是由大量的⑩ 原子 构成的；物质内的分子在 11 不停的做热运动 ；分子之间存在 13 12
J/（kg· ℃） .
热
容
物理意义：单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出 的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值 上也等于它的比热容. 特性：比热容是反映物质自身性质的物理量.不同的物 质，比热容一般不同. 作用：比热容大的物质对调节温度有很好的作用.
做功 的机械. 热机是利用内能 26 热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等. 内燃机是现代社会中最常见的一种热机，分为汽油机和柴
物体的内能.
图说物理
图片 命题点 命题内容 如图所示，甲图是 ④ 汽油机 的四个 冲程 ⑤ ⑥ 压缩 冲程，丁图是 吸气 冲程， 压缩 冲程是机械能 转化为内能，而 ⑦ 做功 冲程是内能转化
为机械能
人教版九年级物理第十四章内能的利用总复习讲义
第二讲内能的利用重点：热机的工作原理，热机的效率，热量的计算难点：热值的概念的理解，热机效率的计算方法：控制变量法，比较法，转换法，模型法一、知识点通关站【知识点 1】热机1．热机是将能转化为能的机械。
2．内燃机是由、、、四个冲程组成的。
【共同探究】：演示酒精灯对试管中的水加热时，水内能的变化。
水沸腾后会出现____________现象，在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能，又通过______对_____做功，把_____能转化为____能。
3、完成下表中的填空内燃机的工作过程表进气门开关排气门开关活塞的运动曲轴的运动能量的转化吸气冲程开关向下半周压缩冲程向周能→能做功冲程向周能→能排气冲程向周联系(1)每个工作循环飞轮转周,完成个做功冲程(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础(4)依靠的惯性完成吸气、压缩、排气冲程4、汽油机和柴油机的相同点和不同点①构造：；②吸气冲程：；③点火方式：；④效率：；相同点：；【知识点 2】热值1．1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107J/kg，其物理意义是，要是有4kg的煤完全燃烧能放出____ ___J的热量。
2热值是燃料的一种，只与有关，与无关。
其物理量符号是______。
它的单位是_________，符号是。
3公式：，；4变形公式：；【知识点 3】热机的效率1．与之比叫做热机的效率，热机的效率总是。
2．公式：；3.内能的利用效率：①思考：我们利用内能可以______和_____。
②由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要的多。
而且有效利用的热量又比实际放出的热量。
（填大、小）所以利用内能时就存在效率问题。
③取暖的煤炉子、做饭的煤气炉子等各种炉子是通过燃料的燃烧获得_____能，传递给水、食物一部分为人类服务。
第十三章内能内能的利用复习课件
汽车内燃机利用燃料（如汽油、柴油）在气缸内燃烧产生高温高压气体，推动 活塞运动，进而转化为机械能，驱动车辆前进。内燃机在汽车领域应用广泛， 是目前主流的汽车动力系统。
火力发电厂
总结词
火力发电厂通过燃烧燃料将化学能转化为内能，再利用内能推动涡轮机转动发电。
详细描述
火力发电厂利用化石燃料（如煤、油）在锅炉中燃烧产生高温高压蒸汽，蒸汽推动涡轮机转动，进而 带动发电机发电。火力发电厂是我国主要的电力供应来源之一，但同时也面临着环保和能源转型的压 力。
内能利用的经济性也是一大挑战。需 要降低能源成本、提高能源投资回报 率，以促进内能利用的普及和应用。
04
内能利用的发展趋势和未来展望
提高内能利用效率的技术发展
01
02
03
热电转换技术
利用热电效应将热能转换 为电能，提高能源利用效 率。
热工控制技术
通过优化热工控制系统， 实现能源的精准控制和高 效利用。
工业热力系统
总结词
工业热力系统利用内能进行热力转换和传递，实现工业生产的各种工艺过程。
详细描述
工业热力系统广泛应用于各种工业生产过程中，如冶金、化工、纺织等。通过利用内能进行热力转换和传递，实 现各种工艺过程的高效运转。工业热力系统的运行需要精确控制温度、压力等参数，以确保生产过程的稳定性和 产品质量。
高效热机技术
研发新型高效热机，提高 热能转换效率，降低能耗 。
新能源和可再生能源的利用
太阳能利用
通过太阳能电池板将太阳 能转换为电能，用于家庭 和工业用电。
风能利用
利用风力发电，减少对化 石燃料的依赖，降低碳排 放。
地热能利用
利用地热资源进行发电和 供暖，实现可再生能源的 利用。
初中中考物理专题复习之初中内能、内能的利用
初中中考物理专题复习之内能、内能的利用知识梳理常规知识点一、内能1.分子（1）物质由分子构成，分子的直径约为10-10米。
（2）分子的运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
由于分子的运动跟温度有关，这种无规则运动叫做分子的热运动。
温度越高，分子热运动越剧烈。
（3）扩散现象：两种不同的物质相互接触，分子彼此进入对方的现象。
①扩散现象可在气体间产生，如：炒菜时，我们闻到了菜的香味。
②扩散现象可在液体间产生，如：一滴红墨水滴入水杯中，整杯水变红了③扩散现象可在固体间产生，如：一堆煤堆在墙角，时间久了，墙体变黑注：扩散现象表明：①一切物体的分子都在不停地做无规则运动；②分子间有间隙。
（4）分子间的作用力：分子间既有引力，又有斥力。
分子间引力与斥力同时存在。
例：铁丝很难拉断，证明分子间存在引力，铁块同时又很硬难以压缩，证明分子间存在斥力。
分子间的引力和斥力同时存在于铁丝中。
2.内能（1）定义物体内部所有分子动能与分子势能的总和，叫物体的内能。
单位：J。
注：分子间由于存在相互的作用力，从而具有的与其相对位置有关的能，称为分子势能。
分子之间存在引力和斥力，无论何时，引力与斥力都是同时存在的。
（2）大小物体内能的大小与物体的温度和质量有关。
注：对于同种物质，质量相同时，温度越高，内能越大；温度相同时，质量越大，内能越大；一切物体，不论温度高低，都具有内能（3）改变内能的两种方法做功和热传递。
①热传递，例如：烧开水；②做功，例如：不停地弯折铁丝，铁丝的弯折处变热做功和热专递这两种方法对于改变物体的内能是等效的注：①发生热传递时：高温物体放出热量，内能减少，温度降低；②低温物体吸收热量，内能增大③温度升高同时对物体做功，物体内能增大④温度升高但是物体对外做功，物体内能减少3.热传递现象（1）定义使温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低。
这个过程，叫热传递。
热传递有三种方式：热辐射、热传导和热对流。
第十四章 内能的利用 讲义
第十四章内能的利用专题一热机1、定义：利用做功的机械叫做热机。
2、能量转化：3、蒸汽机带来了“第一次工业革命”，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
瓦特．．在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。
4、内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
分为汽油机和柴油机，汽油机汽缸顶部有火花塞．．．，柴油机汽缸顶部有喷油嘴．．点燃柴油。
柴油．．．。
柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。
5、汽油机和柴油机的优缺点汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。
汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。
柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。
柴油发动机与汽油发动机相比热效率高．．．，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
．．．．30%6、汽油机的结构和四个冲程（1）在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？（2）哪个冲程使汽车获得动力？（3）哪个冲程排出了汽车的尾气？专题二热机的效率1、燃料的热值（1）定义：某种燃料完全．．燃烧放出的热量与其质量之比，。
用符号q 表示。
（2）物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全．．燃烧放出的热量。
（3）单位：焦每千克，符号：J/kg（4）特点：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的种类．．有关，是物质的一种特性，用来表示燃料放出热量本领的物理量。
2、利用热值计算热量：（1）气体燃料：qv Q = ，q 的单位：3m J（2）液体、固体燃料：mq Q = ，q 的单位：kg J3、热机的效率（1）定义：热机工作时，用来做 的那部分能量与燃料 放出的能量之比。
用符号 η 表示。
讲内能内能的利用课件
2023-11-01•内能概述•内能的变化与转移•内能的利用目录•内能利用的效率与环保•内能利用的发展趋势与前景01内能概述定义内能是指物体内部所有分子动能和势能的总和。
性质内能是物体内部微观粒子状态的宏观表现，与物体的温度、体积和状态等因素有关。
定义与性质内能的变化做功：对物体做功，物体的内能会增加；物体对外做功，其内能会减少。
热传递：将物体放入高温环境中，物体的内能会增加；将物体放入低温环境中，物体的内能会减少。
改变内能的方式：做功和热传递。
单位焦耳（J）是内能的国际单位，1焦耳等于1牛顿米。
测量方法使用热量计、温度计等工具测量物体的温度和体积，进而计算物体的内能。
内能的单位与测量02内能的变化与转移通过物体间的接触将内能从高温物体转移到低温物体。
热传递热对流热辐射通过气体或液体的流动实现内能的转移。
通过电磁波将内能从高温物体转移到远处的低温物体。
030201内能转移的前提是两个物体之间存在温度差，即高温物体和低温物体之间存在温差。
存在温度差内能可以通过接触从高温物体转移到低温物体，如手摸热水杯感受到热。
存在接触内能可以通过辐射从高温物体转移到低温物体，如太阳向地球辐射热量。
存在辐射加人体的内能。
家庭用空调制冷，通过热对流的方式将室内的热量转移到室外，降低室内温度。
太阳能热水器利用太阳辐射的能量加热水，将热水的内能转移到水箱中储存。
03内能的利用内燃机的利用内燃机是将内能转化为机械能的装置，利用内能做功。
内燃机的效率通常在30%~65%之间，消耗1kg燃料只能输出约2.5kg 的动能。
内燃机分为汽油机和柴油机两种，它们的工作原理相同，只是燃料不同。
内燃机广泛应用于汽车、拖拉机、轮船等领域，为人类的生产和生活提供了动力。
热机的利用热机是一种将内能转化为机械能的装置，利用内能做功。
热机的效率通常在30%~40%之间，消耗1kg燃料只能输出约3.5kg的动能。
热机的工作原理是将内能转化为机械能，通过吸热和放热的过程实现能量的转化。
内能及内能的利用讲义
内能知识清单1.分子动能:(1)组成物质的分子是不停运动的,分子由于运动而具有的能叫分子动能(2)温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大2.分子势能(1)由于分子间存在引力和斥力,分子具有分子势能(2)分子作用越大,分子势能越大3.内能(1)定义:物体内部所有分子具有的分子动能和分子势能的总和统称为内能(2)内能的单位:焦耳(J)(3)一切物体都具有内能(4)内能大小与物体质量、温度、状态等因素有关4.改变内能的方式:(1)热传递如:蒸汽机物体吸热内能增加,物体放热内能减少.热传递的实质：内能的传递过程（内能的转移）条件：不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差转移方向：高温→低温结果：温度相同(2)做功如:冬天搓手、钻木取火实质：内能与机械能的相互转化（如：气体膨胀）外界对物体做功，物体内能增加物体对外界做功，物体内能减小注：做功和热传递在改变物体内能上是等效的知识点二热量（难点）（1）定义：在传递过程中，传递内能的多少叫做热量。
用符号Q表示。
物体吸收热量，内能增加，放出热量，内能减少。
（2）单位：焦耳（J）理解热量的概念应注意以下三点：①物体本身没有热量。
不能说某个物体含有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小，只有发生了热传递过程，有了能量（内能）的转移，才能讨论热量问题。
②热量是再热传递过程中，能量（内能）转移的数量。
热传递的方向是能量（内能）从高温物体转移到低温物体或同一物体的高温部分转移到低温部分，能量（内能）转移的多少叫热量。
热量是一个过程量，它存在于热传递的过程中，离开热传递谈热量是没有意义的，所以我们不能说“某物体含有或具有多少热量”，只能说“吸收了多少热量或放出了多少热量”。
③热量的多少与物体能量（内能）的多少、物体温度的高低没有关系。
考点例析例1.下列现象中，不能说明分子不停息地做无规则运动的是（）A.香水瓶打开盖后，满屋充满香气B.太阳光下扫地，能看见尘土飞扬C.糖放入水中后，水变甜了D.衣箱中卫生球逐渐变小，衣箱里充满了卫生球味例2.下列现象中，能说明分子间存在斥力的是( )A.固体、液体很难被压缩B.气体容易压缩C.液体的形状可以任意改变D.破镜难再重圆例3.区别内能与机械能的说法中正确的是( )A.一个物体具有内能，就一定有机械能B.一个物体没有机械能，但一定有内能C.一个物体没有内能，但一定有机械能D.因为内能与温度有关，所以0℃的物体没有内能例 4.改变物体内能的方法有和两种，食品放入电冰箱后温度降低，是用的方式减少了食品的内能，电冰箱里的压缩机，在压缩某种液体的蒸汽时，使蒸汽的温度升高，是利用的方式增加了蒸汽的内能。
第15讲 内能内能的利用(共49张PPT)
知识点五 热机的效率 一、燃料的热值 1.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的 热值。 2.单位：焦每千克（J/kg）。 3.性质：热值是燃料本身的一种属性，它只跟燃料的种类有关，与燃料 多少、体积大小、温度高低以及是否完全燃烧等均无关。 4.公式：Q放=mq，式中q为燃料的热值，m为燃料的质量；或Q放=Vq， 式中V为气体燃料的体积。
3.固态、液态和气态的特征
物态 固态
微观特性
宏观特性
分子间作用 有无一定形 有无一定体
分子间距离
力
状
积
很小
很大
有
有
液态
较大
较大
无
有
气态
很大
很小
无
无
示例1 端午时节，空气中弥漫着粽子的香味，“粽叶飘香”说明了分子 做无规则运动；在吃粽子时，米粒和粽叶不容易分开，这说明分子间存在
引力 。“花气袭人知骤暖”说明分子的运动与 温度 有关。
第十二讲 内能内能的利用
01
考点 梳理知识点
知识点一 分子热运动
一、物质的构成 常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。分子很小，通 常以10-10m为单位来量度分子。 二、分子热运动 1.扩散：不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。它表 明了分子在不停地做无规则运动。 2.分子热运动：由于分子的无规则运动跟温度有关，所以这种无规则运 动叫做分子的热运动。温度越高，分子运动越剧烈。
热传递和做功都能改变物体的内能，它们在改变物体的内能上是 等效的
2.热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量的单位是焦耳（J）。
示例2 关于物体的内能，下列说法错误的是( C ) A．一切物体，不论温度高低，都具有内能 B．钻木取火是利用做功来改变内能的 C．物体温度不变，内能一定不变 D．热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体
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知识点一：分子热运动1．物质的组成（1）物质是由大量的构成的，分子是保持物质化学性质的最小粒子。
（2）分子很小，如果把分子看成一个球形，直径通常只有10－10m，只有用高倍电子显微镜才能看到。
（3）物质是由分子组成的，分子又是由组成的，原子又是————组成的，原子核又是由组成的，质子和中子又是由更小的夸克组成的。
2．分子热运动扩散现象a．不同的物体在相互接触时，的现象叫做扩散现象。
b．扩散现象说明，它可以发生在任意两种物质之间。
c．扩散现象与有关，越高扩散越快。
3．分子运动和物体运动的区别分子热运动是指一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
分子的热运动与温度有关，温度越高，热运动就越剧烈。
分子的热运动是微观的，我们用肉眼无法观察，只能借助一些表象来了解。
物质的运动是宏观运动，可用肉眼看得到。
比如河流的流动。
4．分子间的作用力（1）当你去拉伸物体时，物体很难被拉长，说明分子间有，当你去压缩物体时，物体很难被压缩，说明分子间有。
分子间的引力和斥力是存在的。
（2）引力和斥力的变化规律：分子间的引力和斥力随分子间的距离增大而减小，随分子间的距离减小而增大。
当分子间的距离增大时，引力和斥力都减小，斥力减小得快，分子间的作用力表现为引力。
当分子间的距离减小时，引力和斥力都增大，斥力增加得更快，分子间的作用力表现为斥力。
（3）分子动理论的基本内容：常见的物质是由大量的构成的，物质内的分子在的热运动，分子之间存在着相互作用的。
例题解析1．走进鲜花店里，会闻到浓郁的花香，这表明（）A．分子很小B．分子间有斥力C．分子在不停地运动D．温度越高，分子运动越快2．如图是一组实验，观察实验完成填空；（1）如图甲，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。
封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置。
发现混合后与混合前相比总体积变，说明分子间存在。
固体和液体很难被压缩说明分子间存在；（2）图乙是现象，说明分子在不停地做无规则运动；（3）图丙是把墨水滴入冷水和热水的情况，此实验说明，分子无规则运动越剧烈；（4）如图丁，把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，观察到弹簧测力计示数在离开水面时比离开水面后，说明分子间存在。
3．（1）甲、乙两个相同的透明玻璃水杯，盛有质量相等、温度不同的纯净水，其中一杯是80℃的热水，另一杯是50℃的冷水，它们都静静地放置在水平桌面上。
同时向两个水杯中滴入一滴碳素墨水，过几分钟后观察到如图（a）所示的现象。
①甲、乙两个水杯中，盛有热水的是；②该实验说明分子热运动的剧烈程度与有关。
（2）如图（b）所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，即使在下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，这一现象表明。
（3）将一半酒精和一半水充分混合后，总体积（变大/变小/不变）这一现象说明。
巩固练习4．如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验：图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了；图b：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力示数大于玻璃板的重力；图c：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积；图d：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；图e：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
（1）图a和图两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子在。
（2）图b和图两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在。
（3）图c实验表明，分子之间存在。
5．用如图的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气。
为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是（选填“A”或“B”）瓶。
抽掉玻璃板根据两瓶气体颜色均匀混合可知气体发生了现象。
该现象说明分子。
若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃．则在温度下（填序号）气体扩散最快。
6．如图A所示，在一端开口的玻璃管中倒入一半水，然后再注入一半的酒精，将管口密封后翻转让水和酒精充分混合，可以观察到混合液的体积（选填“大于”，“小于”或“等于”）水和酒精原来的总体积，这一现象说明。
如图B所示，分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水，可以看到热水瓶中的墨水变成红色的速度较快，这说明。
本知识点小结知识点二：内能1．内能的概念（1）内能概念：物体内部所有分子热运动的，叫做物体的内能。
（2）物体内能与温度的关系：一个物体在状态不变时，温度越高内能，温度越低内能，这时改变的主要是分子动能。
当状态改变时，尽管温度不变，内能也会改变，这时改变的主要是分子势能。
晶体在熔化过程中虽然温度不变，但内能。
影响内能的因素：温度，质量，存在状态。
一切物体在任何情况下都有内能，千万不要认为0℃的物体没有内能。
（3）内能与机械能的区别：物体的机械能是指物体宏观运动具有的能量。
而内能与物体内分子微观运动紧密相关，与物体宏观运动无关。
如：把一个物体放在太阳底下晒，内能，机械能。
把一个物体抬高，机械能，内能。
2．内能的改变（1）改变物体内能的方法是：①；②。
这两种方式对于改变物体的内能是等效的。
（2）热传递发生的条件是：两个物体有；发生热传递时，热量（内能）从物体传向物体，高温物体热量，低温物体热量，直到温度，热传递才停止。
三、温度、内能和热量的区别温度、内能和热量是三个既有区别，又有联系的物理量。
1．温度表示物体，从分子运动论的观点来看，温度越高，分子热运动就越，因此可以说温度是分子热运动激烈程度的标志。
2．内能是一种形式的能。
它是物体内所有分子无规则运动所具有的的总和。
它跟温度是不同的两个概念，但又有密切的联系，物体的温度升高，它的内能；温度降低，内能。
3．在热传递过程中，叫热量。
在热传递过程中，热量从物体转向物体，高温物体放出了多少焦的热量，它的内能就了多少焦，低温物体吸收了多少焦的热量，它的内能就了多少焦。
4．温度和热量是实质不同的物理量，它们之间又有一定的联系。
在不发生物态变化时，物体吸收了热量，它的内能，温度；物体放出了热量，它的内能，温度5．温度内能和热量的区别温度状态量物体温度升高，内能（填“变大”、“变小”或“不变”），（填“一定”或“不一定”）吸热钻木取火、摩擦生热热量过程量物体吸收热量，温度不（填“一定”或“不一定”）升高晶体熔化，水沸腾物体吸收热量，内能（填“一定”或“不一定”）增加对试管内的水加热，蒸气将软木塞冲出内能状态量物体内能增加，温度（填“一定”或“不一定”）升高晶体熔化，水沸腾物体内能增加，（填“一定”或“不一定”）吸收热量钻木取火、摩擦生热例题解析1．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（）A．温度高的物体内能一定大B．物体的温度越低，所含的热量越少C．物体吸收了热量，其温度不一定升高D．物体的内能增大，一定是外界对其做了功2．汽车发动机的气缸体和气缸盖的内外壳间有个“水套”，冷却液在其间循环，以防止汽车发动机过热，在汽车开始行驶的一端时间内，冷却液温度逐渐升高，它的内能会（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过的方式改变冷却液的内能。
3．将装有热奶的奶瓶放入水中冷却，如图甲所示；根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图象，如图乙所示。
根据图象回答下列问题：（1）温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的；（填“A”或“B”）（2）表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中；（填“A”或“B”）（3）水的初温是℃，热奶的末温是℃，水的末温是℃（4）热奶和水会发生热传递，是因为它们具有不同的。
这个过程中热奶的内能，水的内能。
巩固练习4．把一杯牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示。
（1）图象中，表示牛奶温度变化的是（选填“甲”或“乙”），在第8min时，牛奶（选填“能”或“不能”）继续吸热。
（2）若牛奶和热水的质量相等，并且忽略奶瓶的吸热以及热量的散失，从图象可知，（选填“牛奶”或“水”）的比热容较大。
5．如图所示实验中，水蒸气会把软木塞冲出去。
水蒸气膨胀对做功，水蒸气的内能（填“增大”、“减小”或“不变”）．这时水蒸气的部分转化为塞子的。
6．小明同学把金属勺放在热汤中，过一会儿，发现金属勺的温度升高了，它的增加；把金属勺从热汤中拿出来，过一段时间后，金属勺的温度降低了，它的减少了，于是李文静同学得出结论：通过可以改变物体的内能。
他们又把热的钢棒放入杯内水中，发现杯内水的温度会升高，即水的内能会，这一实验表明用的方法可以使物体的内能发生变化。
本知识点小结知识点三：比热容一、比热容1.比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量，一定质量的某种物质，在温度升高时之比，叫做这种物质的比热容。
比热容用符号表示，它的单位是2．物理意义：水的比热容，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4．2×103J。
比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体的种类、状态（填“有关”、或“无关”），与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等（填“有关”、或“无关”）。
3．比较比热容的方法：①质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容（填“大”、或“小”）。
②质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容（填“大”、或“小”）。
水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容（填“大”、或“小”）。
二、热量的计算1．热量的计算公式：吸热公式Q吸＝__________ 放热公式Q放＝___________2．公式中Q吸表示物体吸收的热量。
Q放表示物体放出的热量。
C表示物质的比热容，m 表示物体的质量，t0表示物体的初温，t表示物体的末温，若用△t表示温度的变化量，则上述两个公式可以表达为：Q=___________例题解析1．如图是用相同的加热装置对质量相同的a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象。
下列对图象的分析正确的是（）A．t1﹣t2时间内物质a的温度不变，内能不变B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多D．b的比热容大于c的比热容2．质量相等的水和酒精，它们放出相等的热量后，降低的温度分别为：△t水、△t酒精，根据下表中的比热容数据，则△t水：△t酒精为（）物质的比热容水4.2×103冰2.1×103煤油2.1×103铝0.88×103c/J/（kg•℃）酒精2.4×103砂石0.92×103水银0.14×103铜0.39×103 A．4：7 B．7：4 C．1：2 D．2：1巩固练习3．某工人在野外施工，需要将质量为4.2kg，初温为10℃的铝合金工件升高一定的温度，除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外，无其它热源。