第五章熱和能主題知識點要求熱和能 分子動理論和擴散現(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)燃機的構(gòu)造、工作原理和熱機的效率認識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 進行簡單計算 燃料燃燒放出的熱量跟哪些因素有關(guān)，會計算燃料放出的熱量用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象理解 不同物質(zhì)的吸熱能力探究無規(guī)則運動動勢增加減少轉(zhuǎn)移增加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)cm(t0t)機械機械內(nèi)內(nèi)機械一、分子熱運動1分子動理論的三個基本觀點分子無規(guī)則(1)物質(zhì)是由_組成的；相互作用的引力和斥力(2)一切物質(zhì)的分子都在不停地做_運動；(3)分子之間存在著_2擴散現(xiàn)象彼此進入無規(guī)則運動間隙(1)定義：不同的物質(zhì)在相互接觸時_對方的現(xiàn)象(2)說明：分子不停地做_；分子間存在_(3)影響因素：_，溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯溫度分子運動無法直接用肉眼觀察，肉眼能直接看見的運動都不是分子運動，如掃地時的灰塵3分子熱運動：分子的無規(guī)則運動溫度越高熱運動越劇烈二、內(nèi)能所有分子動能勢能1定義：物體_做熱運動的_和分子間_的總和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)一個物體在任何情況下都有內(nèi)能，但不一定具有機械能質(zhì)量溫度狀態(tài)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程條件：物體之間存在_最終結(jié)果：兩者的_溫度相同實質(zhì)：內(nèi)能從_物體轉(zhuǎn)移到_物體低溫(2)熱量：在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少高溫物體_，內(nèi)能_；低溫物體_，內(nèi)能_放出熱量減小吸收熱量增大溫度差高溫(3)做功對物體做功增加物體對外做功增加內(nèi)能：外界_，物體的內(nèi)能_減小內(nèi)能：_，物體的內(nèi)能_減小實質(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過程量，不能說一個物體“有多少”或“含有多少”熱量，應說“吸收”或“放出”熱量機械能和內(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大差多強質(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_(2)實驗器材：溫度計、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)吸熱能力的強弱(1)定義：_的某種物質(zhì)，溫度_時所吸收(或放出)的熱量單位質(zhì)量升高(或降低)1 (2)單位：_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.c水4.2103 J/(kg)同一種物質(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，應用：用水作為冷卻劑或散熱劑；調(diào)節(jié)氣候3熱量的計算(1)公式：Q_.cmt吸熱公式：Q 吸cm(tt0)；比熱容質(zhì)量初溫放熱公式：Q 放cm(t0t)末溫溫度變化量說明：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關(guān)質(zhì)量溫度變化量物質(zhì)的比熱容要能區(qū)分“升高”、“升高到”和“降低”、“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：把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器1內(nèi)燃機化學能內(nèi)能內(nèi)能(1)原理：燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，把_轉(zhuǎn)化為_；然后燃氣推動活塞做功，把_轉(zhuǎn)化為_機械能吸氣壓縮(2)四沖程內(nèi)燃機的工作過程：_沖程、_沖程、_沖程、_沖程做功排氣(3)能量轉(zhuǎn)化：壓縮沖程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能每個工作循環(huán)包括四個沖程，活塞往復運動兩次，曲軸轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次一個工作循環(huán)中，只有做功沖程是燃氣對外做功，其他三個輔助沖程依靠飛輪的_完成慣性100%.2熱機的效率(1)定義：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比(2)公式：W有Q總(3)提高熱機效率的途徑：保持良好的潤滑，減小摩擦；盡可能使燃料充分燃燒；對廢氣帶走的能量再利用3燃料的熱值J/kg焦每千克Qqm(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，計算公式為：QqV.五、能量的轉(zhuǎn)化和守恒1能的轉(zhuǎn)化：各種形式的能量在一定條件下都可以相互_轉(zhuǎn)化消失產(chǎn)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移2能量守恒定律：能量既不會憑空_，也不會憑空_，它只會從一種形式_為其他形式，或者從一個物體_到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量_保持不變考點1分子熱運動【例1】(2011年雅安)下列能說明分子做無規(guī)則運動的是()A汽車開過，路邊“塵土飛揚”B天降瑞雪，“紛紛揚揚”C大院中，“墻內(nèi)花開，墻外香”D操場上，“人聲鼎沸”思維點撥：分子的無規(guī)則運動是不能用肉眼直接觀察的，因此看得見的都不是分子的無規(guī)則運動我的答案：C教師參考備選題(2011 年內(nèi)江)關(guān)于熱現(xiàn)象，以下說法中正確的是 ()CA物體的機械能和物體的內(nèi)能是同種形式的能，都與物體的機械運動和分子熱運動以及分子間的相互作用情況有關(guān)B鐵絲很難被拉斷，說明分子之間只存在引力C分子之間存在著相互作用的引力和斥力D擴散現(xiàn)象只能說明分子是運動的，不能說明分子之間存在空隙考點2 內(nèi)能【例2】(2010年廣東)改變內(nèi)能有不同的方式，圖51 甲是在一個配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小團蘸了乙醚的棉花，當迅速壓下活塞時，可看見筒內(nèi)棉花燃燒起來這是通過_方式使玻璃筒內(nèi)的空氣_增加，溫度升高，達到棉花的燃點，使棉花燃燒圖乙是通過_方式把試管里的水加熱至沸騰圖51思維點撥：壓下活塞時，活塞對空氣做功，機械能轉(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)能熱傳遞教師參考備選題(2011 年大連)下列現(xiàn)象中，通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是()AA用爐灶燒水，水溫升高B兩手相互摩擦，手發(fā)熱C用鋸鋸木頭，鋸條發(fā)熱D氣體膨脹，氣體溫度降低幾種物質(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 0.14103鋁 0.88103考點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)動機用水來冷卻是因為水的比熱容較大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撥：利用表格中的信息，結(jié)合四個選項，逐個判斷它們是否正確，不能以偏概全我的答案：C教師參考備選題夏季的海邊，晝夜溫差小，氣候宜人，這是由于水的比熱容大下列現(xiàn)象不能反映水的這一特性的是()BA汽車發(fā)動機的冷卻循環(huán)系統(tǒng)常用水做工作物質(zhì)B炎熱的夏天經(jīng)常在教室的地面上灑水C北方冬天暖氣供熱設(shè)備用水做工作物質(zhì)D北方春天的晚上，農(nóng)民往稻田里灌水以防止秧苗凍壞考點4熱量的計算【例4】(2010年肇慶)太陽能是一種清潔能源某太陽能熱水器每天能使 500 kg 的水溫度升高 30 ，那么這些水吸收的熱量為_J，這些熱量相當于完全燃燒_m3 的天然氣放出的熱量 天然氣的熱值取 7107J/m3，水的比熱容 c4.2103 J/(kg)思維點撥：利用Q 吸cmt計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：6.31070.9(2010年揚州)已知水的比熱容為 4.2103J/(kg)，則 1 kg的水溫度升高 50 吸收_J的熱量生活中我們經(jīng)常看到司機往汽車發(fā)動機的水箱里灌水，這是因為水的_大，所以在相同條件下水能帶走較多的_，冷卻效果好2.1105比熱容熱量考點5熱機【例5】(2011年棗莊)下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)及涉及的主要能量轉(zhuǎn)化情況的下列關(guān)于)圖 52 中的補充正確的是(圖52A做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能壓縮沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B壓縮沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能做功沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C壓縮沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D做功沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能壓縮沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能思維點撥：吸氣沖程之后是壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；壓縮沖程之后是做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能我的答案：C教師參考備選題(2011年內(nèi)江)如圖 B11所示，是四沖程汽油機工作的部分沖程示意圖，其中_圖是做功沖程，_乙甲圖是依靠飛輪的慣性來完成的沖程圖B11考點6能量的轉(zhuǎn)化和守恒【例6】(2011年福州)福州江濱大道繽紛園入口處，安裝了兩盞“風光互補”景觀節(jié)能燈，如圖 53 所示，它“頭頂”小風扇，“肩扛”太陽能電池板關(guān)于節(jié)能燈的設(shè)計解釋合理的是()圖53A太陽能電池板是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B小風扇是用來給太陽能電池板散熱的C小風扇是風力發(fā)電機，將電能轉(zhuǎn)化為機械能D蓄電池在夜晚放電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學能思維點撥：小風扇是風力發(fā)電機，將機械能轉(zhuǎn)化為電能；蓄電池在夜晚放電時，將化學能轉(zhuǎn)化為電能我的答案：A教師參考備選題(2011年揚州)下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的說法錯誤的是()CA核電站發(fā)電核能轉(zhuǎn)化為電能B電飯鍋燒飯電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C熱機工作機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D太陽能電池太陽能轉(zhuǎn)化為電能1(2011 年肇慶)下列說法，正確的是()CA汽車開過鄉(xiāng)間公路，路面揚起灰塵，這些灰塵是由分子運動引起的B分別滴在熱水和冷水中的墨水，它們的擴散速度相同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)分子間的距離都是相同的2(2011年湛江)關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能，以下說法正確的是()BA0 的冰沒有內(nèi)能B水沸騰時繼續(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：熱量是過程量不是狀態(tài)量，不能說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力計的下面，記下測力計的讀數(shù)(如圖 54 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)彈簧測力計讀數(shù)變大，其原因是玻璃板與水的接觸面之間存在()B圖54A摩擦力B分子引力C分子斥力 D大氣壓力4(2010 年廣州)如圖 55 所示實驗，試管口木塞沖出過程()D圖55A試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣B試管口出現(xiàn)白霧說明水蒸氣內(nèi)能增加C能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機壓縮沖程相同D水蒸氣對木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減少5(2011年湛江)城市中到處可見的違章“小廣告”，嚴重影響著城市市容市貌，被稱為“城市牛皮癬”，已成為城市管理中的一大“頑癥”在創(chuàng)建“宜居港城”活動中，小敏和同學們一起到街頭巷尾用砂紙清除那些違章“小廣告”；砂紙表面很粗糙，是為了_(填“增大”或“減小”)摩擦力，過了一會兒，小敏感覺砂紙發(fā)熱，是因為機械能轉(zhuǎn)化為_能，這是通過_方式改變的增大內(nèi)做功