內(nèi)能與熱機內(nèi)能與熱機備考方略備考方略 三十六計三十六計要會區(qū)別溫度、內(nèi)能和熱量，必須從定義入手，比如：熱量的定義是通過熱傳遞改變內(nèi)能的方式。所以不能說某種物質(zhì)具有熱量，只能說吸收或者放出熱量。記住改變內(nèi)能的途徑，理解一定的燃料完全燃燒時所釋放的熱量。記住計算某種燃料完全燃燒所釋放的熱量的計算和物體溫度變化時吸熱、放熱的公式。從不同燃料燃燒釋放能量的能力不同，引入熱值的概念，并分析了熱機效率與環(huán)境保護的關(guān)系。復(fù)習過程中加強討論與交流，并能提出提高燃料利用率的好方法。解題規(guī)律總結(jié)解題規(guī)律總結(jié)1、知道分子運動論的內(nèi)容及分子間相互作用的規(guī)律。由此來解釋熔化的特點：溫度不變，但內(nèi)能增加，是因為分子的運動加劇了。2、學(xué)會區(qū)別溫度、內(nèi)能和熱量，這是重點也是難點。溫度、內(nèi)能和熱量是三個既有區(qū)別，又有聯(lián)系的物理量。溫度表示物體冷熱程度，從分子運動論的觀點來看，溫度越高，分子無規(guī)則運動的速度就越大，分子熱運動就越激烈，因此可以說溫度是分子熱運動激烈程度的標志。這里還得說明一下單個分子的運動是無意義的，我們這里指的都是大量分子的運動情況。內(nèi)能是一種形式的能。它是物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運動所具有的動能和分子勢能的總和。它跟溫度是不同的兩個概念，但又有密切的聯(lián)系，物體的溫度升高，它的內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小。在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少，叫熱量。在熱傳遞過程中，熱量從高溫物體轉(zhuǎn)向低溫物體，高溫物體放出了多少焦的熱量，它的內(nèi)能就減少了多少焦，低溫物體吸收了多少焦的熱量，它的內(nèi)能就增加了多少焦。溫度和熱量是實質(zhì)不同的物理量，它們之間又有一定的聯(lián)系。在只發(fā)生熱傳遞而不發(fā)生物態(tài)變化時，物體吸收了熱量，它的內(nèi)能增加，溫度升高；物體放出了熱量，它的內(nèi)能減少，溫度降低。3、怎樣理解做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能上是等效的？改變物體內(nèi)能有兩種方法：做功和熱傳遞，一個物體溫度升高了，如果沒有其他已知條件，則無法區(qū)別是由于做功還是由于熱傳遞而使它的內(nèi)能增加、溫度升高的。例如：鋸條的溫度升高了，它既可以是由于摩擦做功，也可以采用放在火上烤的方法（熱傳遞），但不管它通過哪種方法，都達到了使鋸條的內(nèi)能增加、溫度升高的效果。也就是說：通過做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。因此，對改變物體的內(nèi)能，做功和熱傳遞是等效的。4、理解比熱的概念比熱是反映物質(zhì)的熱學(xué)特性的物理量，它表示質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同；或者說質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，它們升高的溫度不同的性質(zhì)。為此，我們?nèi)挝毁|(zhì)量的不同物質(zhì)，都升高1時所吸收的熱量多少，來比較不同物質(zhì)的這種性質(zhì)，因此引出了比熱的定義：每千克的某種物質(zhì)，溫度升高1時，所吸收的熱量，叫做這種物質(zhì)的比熱。比熱是物質(zhì)的一種特性，對于某種物質(zhì)，它的比熱是一定的，不同的物質(zhì)，比熱一般是不同的。因此比熱如同密度一樣，可以鑒別物質(zhì)。比熱是物質(zhì)的一種特性，它由物質(zhì)本身決定，雖然某種物質(zhì)的比熱也可以用c=Q吸/m（t-t0）或c=Q放/m（t0-t）來計算，但某種物質(zhì)的比熱跟它吸、放熱的多少，質(zhì)量的大小升溫或降溫的多少無關(guān)。5、溫度改變時，物體吸收或放出熱量的多少跟哪些因素有關(guān)？在沒有物態(tài)變化時，由于溫度升高，計算物體吸收熱量的公式是Q吸=cm（t-t0），其中t表示物體的末溫，t0表示物體的初溫，用t表示物體的溫度變化，則t=t-t0，公式可改寫為Q吸=cmt?？梢?，物體吸收熱量的多少跟它的比熱、質(zhì)量和升高溫度的多少三個因素有關(guān)，并且由它們的乘積所決定，跟物體的初溫t0或末溫t無關(guān)。在沒有物態(tài)變化時，由于溫度降低，計算物體放出熱量的公式是，Q放=cm（t0-t），其中t表示物體的末溫，t0表示物體的初溫，用t表示物體的溫度變化，則t=t-t0公式可改寫成Q放=cmt?？梢?，物體放出熱量的多少跟它的比熱、質(zhì)量和降低溫度的多少三個因素有關(guān)，并且由它們的乘積所決定，跟物體的初溫t0、末溫t無關(guān)。6、熟記熱機的四個沖程：其中吸氣和排氣考得較少，壓縮沖程和做功沖程考得較多。主要是理解記憶它們的活塞運動情況和能量轉(zhuǎn)化情況。7、理解熱機效率的定義：有用功和燃料完全燃燒所釋放的熱量的比值，根據(jù)定義解題。比如已知Q=1.14108J/（m2min）。那么要解決這樣的問題首先要清楚它的物理意義是什么，然后再來解題。像這樣的問題可以類比比熱容的定義就不難解決。它表示的是每平方米面積的物體上每分鐘所吸收或放出的熱量是1.14108J。近年來在熱學(xué)這方面出現(xiàn)的新穎題型增多，所以對物理定義的掌握要求也越來越高了。因此我們要理解定義，從而舉一反三。經(jīng)典例題經(jīng)典例題1、我國許多城市中建有大型綠地，綠地中的人工湖具有“吸熱”功能，若某一人工湖湖水的質(zhì)量為1.0107kg，水溫升高2，則湖水吸收的熱量為 J，若這些熱量被同等質(zhì)量的砂石吸收（已知砂石的比熱容小于水的比熱容），則砂石升高的溫度 2。第2空選填“大于”“等于”或“小于”，水的比熱容4.2103J/（kg）解析：根據(jù)Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1.0107kg2=8.41010J；根據(jù)t=Q/cm，溫度與比熱容成反比。沙石的比熱容比水的小，所以他的溫度變化量比水高2。8.41010大于2、關(guān)于熱量、溫度、內(nèi)能之間的關(guān)系，下列說法正確的是（ ）A一個物體溫度升高，一定吸收熱量B一個物體吸收熱量，溫度一定升高C一個物體溫度不變，一定沒有吸熱D一個物體溫度升高，內(nèi)能一定增加解析：熱量：在熱傳遞的過程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量，溫度：物體的冷熱程度。內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和。一個物體溫度升高，內(nèi)能增大，改變物體內(nèi)能大小有兩種方式:做功和熱傳遞，對物體做功也可使物體溫度升高（如搓手發(fā)熱），A錯；晶體熔化過程中吸收熱量，溫度保持不變，B錯，C錯；同一物體溫度升高，分子熱運動加快，內(nèi)能一定增加，D正確。D3、如圖所示是四沖程汽油機一個工作循環(huán)中的三個沖程，缺少的一個沖程的名稱及順序，下列判斷正確的是（）解析：甲圖進氣門打開、排氣門都關(guān)閉，活塞由上向下運動，所以為吸氣沖程；乙圖中進氣門、排氣門都關(guān)閉，活塞由下向上運動，所以為壓縮沖程；丙圖進氣門關(guān)閉、排氣門打開，活塞由下向上運動，所以為排氣沖程；綜上所述可以知道，在乙和丙之間補充做功沖程A吸氣沖程，應(yīng)在甲圖之前 B壓縮沖程，應(yīng)在甲、乙圖之間C做功沖程，應(yīng)在乙、丙圖之間 D排氣沖程，應(yīng)在丙圖之后C4、某太陽能熱水器中裝有40 kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10升高到60，已知c水=4.2103J/（kg）。求：（1）熱水器中的是所吸收的熱量；（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少立方米的天然氣？（天然氣的熱值為8.4107 J/m3，假設(shè)天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）解析：（1）熱水器中水吸收的熱量Q=cm（tt0） =4.2103J/（kg）40 kg（6010） =8.4106J。（2）天然氣完全燃燒放出的熱量Q放=Q吸=8.4106 J，因為Q放=Vq，所以，天然氣的體積V=Q放/q=8.4106J/8.4107J/m3=0.1m3。