总复习：热和能(提高)知识讲解

总复习：热和能（提升）

【考纲要求】

1.了解分子动理论的初步知识；

2.知道物体的内能，知道影响内能大小的因素，改变内能的两种方式；

3.掌握比热容的概念，能利用比热容解释相关现象；

4.了解热机的工作原理，知道汽油机、柴油机的工作原理及能量转化；

5.知道热机的效率；知道提升热机效率的途径；

6.知道能量的转化和守恒。

【知识网络】

【考点梳理】

1.物质的构成：常见物质是由分子、原子构成的。

2.分子的热运动：

（1）扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。

（2）影响扩散快慢的因素：温度。

（3）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

3.分子之间的作用力：分子之间即存有斥力也存有引力。

要点诠释：

1.物体内部大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度的高低是物体内分子热运动剧烈水准的标志。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。

2.分子之间的引力和斥力同时存有，仅仅对外表现不同：

（1）当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力。

（2）当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。

3、分子动理论的基本观点：

（1）常见物质是由大量的分子、原子构成的；

（2）物质内的分子在不停地做热运动；

（3）分子之间存有引力和斥力。

考点二、内能

1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。

2.单位：焦耳，符号：J。

3.影响内能大小的因素：温度、质量、体积、状态等。

4.改变内能的方式：热传递、做功。

5.内能与机械能的区别：物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况相关，是物体能量的微观表现；物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置相关，是物体能量的宏观表现。物体的内能在任何情况下都不会为零（因为分子不停地做无规则运动总有动能），而物体的机械能能够相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。

要点诠释：

1.内能与温度：同一个物体，它的温度越高，内能越大。物体的温度升高，内能增加，内能增加，温度不一定升高，如：晶体熔化的过程，物体吸收热量内能增加，但是温度不变。

2.热传递：

（1）发生条件：温度差。

（2）方向：能量从高温物体传递到低温物体。

（3）结果：物体温度相同。

（4）实质：内能的转移。

3.热量：热传递中，传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”了热量，不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳（J）

4.做功：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。做功的实质是能量的转化。考点三、比热容

1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。符号c

2.单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(㎏·℃）。

3.热量的计算：

（1）吸热公式：

式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t 表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。

（2）放热公式：

式中（t0-t）表示物体温度的降低量。

要点诠释：

1.比热容是物质本身的一种性质：

（1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。

（2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。

2.水的比热容比较大，是4.2×103J/(㎏·℃）。主要表现：

（1）因为水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。

（2）因为水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这个点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水因为温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。 考点四 、热机

1.热机：利用内能做功的机械。

2.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

3.内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机。 （1）种类：汽油机和柴油机

（2）四个冲程：活塞在汽缸内往复运动，从汽缸缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程，汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的持续循环来保证连续工作的。在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为机械能。

4.燃料的热值：

（1）定义：把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，符号：J/kg 。

（3）热量的计算：Q mq =放，Q 放—燃料完全燃烧后放出的热量，m —质量，q —燃料的热值。 5.热机的效率：

（1）定义：用来做有用功的那部分内里，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。 （2）公式：W Q η=

有放

。

要点诠释：

1.汽油机和柴油机的异同点：

农机具轮船等重型机械

2.燃料在热机中燃烧时，总有一小部分燃料不能完全燃烧而损失掉，燃料释放出的内能只有一部分用来推动热机的运动，即转化为热机的机械能，其余的能量在废气、散热、机械摩擦中损失掉了，其中废气带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提升燃料利用率的重要措施。热机的效率是热机性能的一个重要指标，热机的效率越高，它的机械性能就越好。

考点五、能量的转化和守恒

1.常见的能量形式有：机械能、内能、电能、光能、化学能等。这些不同形式的能在一定的条件下能够相互转化。如摩擦生热是机械能转化为内能；水电站里的水轮机带动发电机发电是机械能转化为电能。

2.能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

要点诠释：

定律中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了变化，一种形式的能转化为另一种形式的能。如钻木取火，就是通过克服摩擦做功，使机械能转化为内能。能的转移，是指同一种能从一个物体转移到另一个物体上，能的形式没有变化，如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。

【典型例题】

类型一、基础知识

1.相关分子热运动，下列说法准确的是（）

A．液体很难被压缩，说明分子间有斥力

B．手捏海绵，海绵体积变小，说明分子间有空隙

C．扫地时尘土飞扬，说明分子在做无规则运动

D．扩散现象不能在固体中发生

【思路点拨】（1）分子间同时存有相互作用的引力和斥力；（2）力能够改变物体的形状；（3）要区分开分子的运动和固体小颗粒的运动（机械运动）；（4）扩散现象在固体、液体、气体中均能发生。

【答案】A

【解析】A、液体很难被压缩，说明分子间有斥力，故A准确；B、用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明力能够改变物体的形状，不能说明分子间有空隙，故B错误；C、尘土飞扬是固体小颗粒的运动，属于机械运动，不是分子的运动，故C错误；D、扩散现象能在固体中发生，比如长时间紧挨在一起的金板和铅板，金中有铅，铅中有金，故D错误。

【总结升华】本题考查分子的运动、分子间作用力、力的作用效果，考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用水平。

举一反三：

【变式】下列现象中，不能用分子热运动的观点来解释的是（）

A．打开香皂盒会闻到香味

B．擦黑板时粉尘飞扬

C．水和酒精混合后体积变小

D．将两个铅柱底削平、削干净，紧压在一起，它们就结合起来了

【答案】B

2.关于温度、内能和热量，下列说法准确的是（）