内能与热机复习学案

《内能与热机》复习学案知识结构概念:内能物体内能的大小:.物体内能的改变: 做功对物体做功---内能增加.物体对外做功---内能减少.热传递：用传递的热量多少来衡量内能的变化定义:热量的计算比热容单位:比热容是物质的一种属性。

热机内燃机:四个冲程燃料的热值: 概念:公式:单位一、内能1、内能：，叫做物体的内能。

2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。

无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。

3、影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。

②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。

③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。

④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。

4、内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。

内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。

这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。

二、内能的改变1、改变内能的方法：和。

A、做功改变物体的内能：①做功可以改变内能：对物体做功物体内能会。

物体对外做功物体内能会。

②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化B、热传递可以改变物体的内能。

①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。

②热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、对流和辐射。

热传递传递的是内能（热量），而不是温度。

③热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。

④热传递过程中，叫热量，热量的单位是。

热传递的实质是内能的转移。

C、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是的。

但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。

D、温度、热量、内能的区别：△温度：表示物体的冷热程度。

温度升高内能增加不一定吸热。

如：钻木取火，摩擦生热。

△热量：是一个过程。

吸收热量不一定升温。

如：晶体熔化，水沸腾。

内能不一定增加。

如：吸收的热量全都对外做功，内能可能不变。

△内能：是一个状态量内能增加不一定升温。

如：晶体熔化，水沸腾。

不一定吸热。

如：钻木取火，摩擦生热☆指出下列各物理名词中“热”的含义：热传递中的“热”是指：热现象中的“热”是指：热膨胀中的“热”是指：摩擦生热中的“热”是指：三、热量1、比热容⑴定义：。

⑵物理意义：的物理量。

⑶比热容是物质的一种特性，大小只与物体的、有关，⑷水的比热容为4.2×103J(kg〃℃) 表示：。

⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大2、计算公式：※注意：此公式只能用于热传递过程中吸收或放出的热量，不能计算燃料燃烧放出的热量；使用公式计算时，还要注意比热容的单位是J(kg〃℃)，质量的单位是kg，温度的单位是℃，热量的单位是J。

四、内能的利用、热机(一)、内能的获得——燃料的燃烧燃料燃烧：能转化为能。

(二)、热值1、定义：，叫做这种燃料的热值。

2、单位：3、关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。

1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。

某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。

完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。

②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。

4、公式：Q＝mq（q为热值）。

5、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：。

煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：。

6、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输7、炉子的效率：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。

(三)、内能的利用1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。

⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是能转化为能。

2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。

能的转化：能转化为能3、内燃机：它主要有汽油机和柴油机。

4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。

另外压缩冲程将机械能转化为内能。

5、汽油机和柴油机的比较：6定义：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

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；机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

例1（2005年重庆市）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( )A．物体的温度越高，所含热量越多B．温度高的物体，内能一定大C．0℃的冰块，内能一定为零D．温度相同的两物体间不会发生热传递解析：物体的温度越高，物体的内能就越大，热量是指热传递过程中内能改变的多少，所以A选项是错误的。

物体的内能大小除了与温度有关外，还跟物体的质量、材料以及状态有关，所以B选项是错误的。

物体在任何情况下都有内能，所以C选项是错误的。

热传递发生的条件是两个物体要有温度差。

所以A选项是正确的。

答案 D例2 一块0℃的冰变为0℃的水的过程中，它的内能变化情况是（）A、变大；B、变小；C、不变；D、不能确定解析：0℃的冰在变为0℃的水的过程中，尽管温度不变，但是吸收了热量，状态发生了改变，分子间的平均距离改变了，分子势能变大了，所以内能增加了。

答案 A例3 根据公式c=Q/m△t，判断下列说法中正确的是（）A、物质的比热容跟它吸收的热量成正比B、物质的比热容跟它的质量和升高的温度成正比C、比热容是物质的一种特性，比热容的大小跟它吸收的热量、物体的质量及升高的温度都无关D、以上说法都不对解析：公式c=Q/m△t，不能说明比热容与Q、m，△t有关。

对同一种物质来说，比热容只与物质的本身的性质有关，与是否吸热，吸热多少，质量和温度的变化无关。

所以A、B、C选项都是错误的。

答案 C例4 沿海地区气温的变化为什么比内陆小?解析：这是因为水的比热容比干泥土的大，在同样受热或冷却的情况下，吸收或放出的热量相同，水的温度变化比干泥土小，因此，在受太阳照射的条件相同时，沿海的气温变化比内陆小。

答案同上例5（07年泰安市中考题）如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气的能转化为塞子的机械能。

图中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。

解析:用酒精灯加热试管中的水，酒精的化学能转化为水的内能，试管内水蒸气将塞子推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能。

图甲、图乙中两气门都关闭，可能是压缩冲程或做功冲程；由于图乙中活塞由汽缸的顶端向底部运动，所以图乙是做功冲程，与实验中的能量转化一致。

答案内图乙例6物理实践活动中，小明探究一个电热杯正常工作时烧水的效事。

下表是记录的实验数据。

请对表中的实验数据作分析论证：(1)在整个加热过程中，每分钟电热杯内水温升高的值是否相同?(2)0～5 min和5—10 min内水吸收的热量分别为Ql 和Q：，电热杯在这两段时间内产生的热量均为Q1烧水的效率分别为η1和η2。

请比较Q1、Q2以及η1、η2的大小。

(3)要测出某一段时间内电热杯烧水的效率值，除表格内的数据外，还应知道哪些物理量值?(4)小明发现这个电热杯烧水的效率总是小于l，这是为什么?解析：在整个加热过程中，前一段时间，每分钟温度升高的值较小，沸腾前几分钟，每分钟水温升高值较大。

0—5min，水温升高了30℃，5—10 min。

水温升高了48 ℃，相同质量的水，升高的温度越高，吸收的热量越多．所以Q1<Q2，电热杯在这两段时间内产生的热量相等。

这个热量等于消耗的电能(总能量)，水吸收的热量是有用的能量，有用的能量占总能量的比例就是电热杯的效率。

显然η1。

<η2。

根据W=Pt计算电热杯消耗的电能，除了加热时间，还需要电热杯的功率P，根据Q=cm△t计算水吸收的热量，除了水升高的温度△t，还需要水的比热客，水的质量。

电热杯对水加热时，电热杯本身要吸收一部分热量，还要向周围空气传递一部分热量，水汽化还要吸收一部分热量。

所以电热杯产生的热量不可能全部被水吸收，所以电热杯的效率不可能等于1。

答案(1)不相同；(2)Q1<Q2．η1<η2；(3)电热杯内水的质量，电热杯的功率，水的比热容；(4)电热杯产生的热量不可能全部被水吸收，所以电热杯的效率不可能等于l。

一、填空题1. 在忽略热传递的情况下，对物体做功，物体的内能。

物体对外做功，物体的内能。

2.很多化学反应需要在加热的条件下进行，除了某些反应本身必须吸收热量外可，加热的作用更多是使反应物的温度升高，反应速度加快。

从物理学的角度看，加热是通过的方式增加物体的内能。

反应物的温度越高，反应物分子运动越快。

3.太阳能在现代社会中被广泛应用，各种直接利用太阳能的装置也应运而生.太阳能热水器是通过的方式把太阳能转化为能的装罟；太阳能电池是把太阳能转化为能的装置．4．“钻木取火”是通过的方式改变木头的内能Array的；太阳能热水器是通过的方式改变水的内能的。

5.若液化气钢瓶放在烈日下曝晒，将通过的方法使它的内能 ( 选填“减少”或“增加”)，具有一定的危险性，因此液化气钢瓶严禁曝晒。

6．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗。

对前一句，从物理学角度可以理解为花分泌的芳香油分子，说明当时周围的气温。

7．用无烟煤来做饭时，热量大部分是通过方式传递给锅；若无烟煤的热值是7,完全燃烧0.5kg无烟煤能放出J热量；饭菜3.410/J kg做好时，厨房弥漫着饭菜的香味，说明。

8．如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气的能转化为塞子的机械能。

图中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。

9．夏天，有人用和室温相同的湿毛巾包在同温度的牛奶瓶外，希望牛奶不致很快变质，这是利用水时从牛奶热的道理10．(6分)两玻璃杯甲和乙，甲中是空的，乙中装有水，如图所示．把两个杯子都放进冰箱中冷冻18分钟，取出后用两手掌分别握住玻璃杯，比较它们的冷热．你的结论是；原因是。