第十章分子動(dòng)理論、內(nèi)能與熱機(jī)

1、第十章 分子動(dòng)理論、內(nèi)能與熱機(jī)知識(shí)點(diǎn)要求分子動(dòng)理論和擴(kuò)散現(xiàn)象內(nèi)能的概念；溫度和內(nèi)能的關(guān)系能量守恒定律四沖程內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造、工作原理和熱機(jī)的效率認(rèn)識(shí)知識(shí)點(diǎn)要求做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，并能用此 解釋有關(guān)現(xiàn)象利用 Qcmt 進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算燃料燃燒放出的熱量跟哪些因素有關(guān)，會(huì)計(jì)算 燃料放出的熱量用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象理解不同物質(zhì)的吸熱能力探究續(xù)表無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)動(dòng)勢(shì)增加增加減少轉(zhuǎn)移增加減少其他能單位質(zhì)量1 J/(kg)4.2103 J/(kg)1 kgJ/kgcm(tt0)內(nèi)機(jī)械內(nèi)cm(t0t)機(jī)械機(jī)械內(nèi)一、分子動(dòng)理論1分子動(dòng)理論的三個(gè)基本觀點(diǎn)分子無(wú)規(guī)則(1)物質(zhì)是由_組成的；相互作用的引力和斥力(

2、2)一切物質(zhì)的分子都在不停地做_運(yùn)動(dòng)；(3)分子之間存在著_2擴(kuò)散現(xiàn)象彼此進(jìn)入無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)間隙(1)定義：不同的物質(zhì)在相互接觸時(shí)_對(duì)方的現(xiàn)象(2)說(shuō)明：分子不停地做_；分子間存在_溫度(3)影響因素：_，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯分子運(yùn)動(dòng)無(wú)法直接用肉眼觀察，肉眼能直接看見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)都不是分子運(yùn)動(dòng)，如掃地時(shí)的灰塵3分子熱運(yùn)動(dòng)：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)溫度越高熱運(yùn)動(dòng)越劇烈二、內(nèi)能所有分子動(dòng)能勢(shì)能1定義：物體_做熱運(yùn)動(dòng)的_和分子間_的總和溫度狀態(tài)2影響因素：_、_、_(1)物體在任何情況下都具有內(nèi)能，且任何溫度下物體的內(nèi)能都不為零(2)同一物體在同種狀態(tài)下，溫度越高，內(nèi)能越大；不同物體，溫度高的內(nèi)能不一定大(3)一

3、個(gè)物體在任何情況下都有內(nèi)能，但不一定具有機(jī)械能質(zhì)量3改變物體內(nèi)能的兩種方法：熱傳遞和做功(1)熱傳遞：溫度不同的物體相互接觸，低溫物體溫度升高、高溫物體溫度降低的過(guò)程條件：物體之間存在_溫度相同高溫最終結(jié)果：兩者的_吸收熱量實(shí)質(zhì)：內(nèi)能從_物體轉(zhuǎn)移到_物體(2)熱量：在熱傳遞過(guò)程中，傳遞內(nèi)能的多少高溫物體_ ，內(nèi)能_ ；低溫物體_ ，內(nèi)能_增大溫度差低溫放出熱量減小(3)做功對(duì)物體做功增加物體對(duì)外做功增加內(nèi)能：外界_，物體的內(nèi)能_減小內(nèi)能：_，物體的內(nèi)能_實(shí)質(zhì)：_做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能，是等效的熱量是一個(gè)過(guò)程量，不能說(shuō)一個(gè)物體“有多少”或“含有多少”熱量，應(yīng)說(shuō)“吸收”或“放出”熱量減小機(jī)

4、械能和內(nèi)能之間相互轉(zhuǎn)化三、比熱容1探究：比較不同物質(zhì)的吸熱能力(1)比較物體吸熱能力的兩種方法質(zhì)量相同的兩種物質(zhì)，吸收相同的熱量，溫度變化_的，吸熱能力_；質(zhì)量相同的兩種物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收熱量_的，吸熱能力_大差多強(qiáng)(2)實(shí)驗(yàn)器材：溫度計(jì)、秒表等(3)結(jié)論：不同的物質(zhì)，在質(zhì)量相同的條件下，溫度升高相同，所吸收的熱量是不同的2比熱容 c：表示物質(zhì)吸熱能力的強(qiáng)弱單位質(zhì)量(1)定義：_的某種物質(zhì)，溫度_時(shí)所吸收(或放出)的熱量升高(或降低) 1 J/(kg)(2)單位：_c水4.2103 J/(kg)(3)水的比熱容：_意義：1 kg 的水溫度升高 1 所吸收的熱量是 4.2103 J.同一

5、種物質(zhì)在不同狀態(tài)下的比熱容一般不同，如：水和冰的比熱容是不同的水的比熱容較大，應(yīng)用：用水作為冷卻劑或散熱劑；調(diào)節(jié)氣候3熱量的計(jì)算cmt比熱容質(zhì)量初溫(1)公式：Q_.末溫溫度變化量吸熱公式：Q吸c(diǎn)m(tt0)；物質(zhì)的比熱容放熱公式：Q放cm(t0t)說(shuō)明：c 為物質(zhì)的_，m 為物體的_，t0 為物體的_，t 為物體的_，t 為物體的_(2)物體吸收(放出)熱量的多少跟物體的_、_和_有關(guān)，跟物體的溫度高低無(wú)關(guān)溫度變化量質(zhì)量要能區(qū)分“升高”和“升高到”及“降低”和“降低到”的不同熱平衡方程：物體放出的熱量等于吸收的熱量，即：Q吸Q放四、熱機(jī)：把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器1內(nèi)燃機(jī)化學(xué)能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能(

6、1)原理：燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，把_轉(zhuǎn)化為_(kāi)；然后燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，把_轉(zhuǎn)化為_(kāi)吸氣壓縮做功排氣(2)四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程：_沖程、_沖程、_沖程、_沖程(3)能量轉(zhuǎn)化：壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能每個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次一個(gè)工作循環(huán)中，只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)外做功，其他三個(gè)輔助沖程依靠飛輪的_完成慣性2熱機(jī)的效率(1)定義：用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比(3)提高熱機(jī)效率的途徑：保持良好的潤(rùn)滑，減小摩擦；盡可能使燃料充分燃燒；對(duì)廢氣帶走的能量再利用3燃料的熱值J/kg焦每千克Qqm(

7、1)定義：1 kg 的某種燃料完全燃燒放出的熱量，用 q 表示(2)單位：_，讀作：_(3)燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算：_.熱值是表示燃料的燃燒放熱本領(lǐng)，只有燃料才有熱值；比熱容是表示物體溫度變化時(shí)吸熱或放熱的本領(lǐng)，任何物體都有比熱容氣體燃料的熱值單位一般用：J/m3, 讀作：焦每立方米，計(jì)算公式為：QqV.考點(diǎn) 1 分子熱運(yùn)動(dòng)【例 1】(2011 年雅安)下列能說(shuō)明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的是()A汽車開(kāi)過(guò)，路邊“塵土飛揚(yáng)”B天降瑞雪，“紛紛揚(yáng)揚(yáng)”C大院中，“墻內(nèi)花開(kāi)，墻外香”D操場(chǎng)上，“人聲鼎沸”思維點(diǎn)撥：分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是不能用肉眼直接觀察的，因此看得見(jiàn)的都不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)我的答案：C考點(diǎn)

8、2 內(nèi)能【例 2】(2010 年廣東)改變內(nèi)能有不同的方式，圖 101甲是在一個(gè)配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小團(tuán)蘸了乙醚的棉花，當(dāng)迅速壓下活塞時(shí)，可看見(jiàn)筒內(nèi)棉花燃燒起來(lái)這是通過(guò)_方式使玻璃筒內(nèi)的空氣_增加，溫度升高，達(dá)到棉花的燃點(diǎn)，使棉花燃燒圖 101 乙是通過(guò)_方式把試管里的水加熱至沸騰圖 101思維點(diǎn)撥：壓下活塞時(shí)，活塞對(duì)空氣做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使空氣的內(nèi)能增加；給試管加熱是火焰的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到水中，使水內(nèi)能增加我的答案：做功 內(nèi)能 熱傳遞幾種物質(zhì)的比熱容 J/(kg)水 4.2103煤油 2.1103銅 0.39103砂石 0.92103酒精 2.4103冰 2.1103水銀 0.1410

9、3鋁 0.88103考點(diǎn) 3 比熱容【例 3】小明根據(jù)下表提供的幾種物質(zhì)的比熱容得出以下四個(gè)結(jié)論，其中正確的是()A.液體的比熱容一定比固體的大B同一物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化后，比熱容不變C汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水來(lái)冷卻是因?yàn)樗谋葻崛葺^大D質(zhì)量相等的鋁塊和銅塊，升高相同的溫度，鋁塊吸收的熱量多思維點(diǎn)撥：利用表格中的信息，結(jié)合四個(gè)選項(xiàng)，逐個(gè)判斷它們是否正確，不能以偏概全我的答案：C考點(diǎn) 4 熱量的計(jì)算【例 4】(2010 年肇慶)太陽(yáng)能是一種清潔能源某太陽(yáng)能熱水器每天能使 500 kg 的水溫度升高 30 ，那么這些水吸收的熱量為_(kāi)J ，這些熱量相當(dāng)于完全燃燒_m3 的天然氣放出的熱量 天然氣的熱值取 7107

10、J/m3，水的比熱容 c4.2103 J/(kg)思維點(diǎn)撥：利用 Q吸c(diǎn)mt 計(jì)算出熱水器中的水吸收的熱量，再根據(jù) Q放Q吸qV 的變形公式求出天然氣的體積我的答案：6.3107 0.92.1105比熱容熱量(2010 年揚(yáng)州)已知水的比熱容為 4.2103 J/(kg)，則 1 kg的水溫度升高 50 吸收_J 的熱量生活中我們經(jīng)常看到司機(jī)往汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的水箱里灌水，這是因?yàn)樗腳大，所以在相同條件下水能帶走較多的_，冷卻效果好考點(diǎn) 5 熱機(jī)【例 5】(2011 年棗莊)下列流程圖是用來(lái)說(shuō)明單缸四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)及涉及的主要能量轉(zhuǎn)化情況的下列關(guān)于圖 102 中的補(bǔ)充正確的是()圖 10

11、2A做功沖程 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能壓縮沖程 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B壓縮沖程 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能做功沖程 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C壓縮沖程 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功沖程 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D做功沖程 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能壓縮沖程 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能思維點(diǎn)撥：吸氣沖程之后是壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；壓縮沖程之后是做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能我的答案：C1(2011 年肇慶)下列說(shuō)法，正確的是()CA汽車開(kāi)過(guò)鄉(xiāng)間公路，路面揚(yáng)起灰塵，這些灰塵是由分子運(yùn)動(dòng)引起的B分別滴在熱水和冷水中的墨水，它們的擴(kuò)散速度相同C10 mL 酒精和 10 mL 水混合后的總體積小于 20 mL，這是由于分子間有空隙D水、水蒸氣、冰三種物態(tài)分子間的距離

12、都是相同的2(2011 年湛江)關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的是()BA0 的冰沒(méi)有內(nèi)能B水沸騰時(shí)繼續(xù)吸熱，溫度保持不變C物體的溫度越低，所含的熱量越多D物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，只要溫度不變，物體的內(nèi)能就一定不變解析：熱量是過(guò)程量不是狀態(tài)量，不能說(shuō)物體所含熱量的多少3(2011 年廣州)把干凈的玻璃板吊在彈簧測(cè)力計(jì)的下面，記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)(如圖 103 所示)讓玻璃板的下表面接觸水面，然后稍稍用力向上拉，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)變大，其原B因是玻璃板與水的接觸面之間存在(A摩擦力B分子引力C分子斥力D大氣壓力)圖 1034(2010 年廣州)如圖 104 所示實(shí)驗(yàn)，試管口木塞沖出過(guò)程()D圖 104A試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣B試管口出現(xiàn)白霧說(shuō)明水蒸氣內(nèi)能增加C能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程相同D水