1、第十二章第十二章 内能与热机内能与热机本章知识梳理本章知识梳理思维导图思维导图1. 内能的概念；温度和内能的关系（认识）；内能的概念；温度和内能的关系（认识）；2. 从能量转化的角度认识燃料的热值；热机的工作进从能量转化的角度认识燃料的热值；热机的工作进程程 (认识认识)；3. 内能的利用内能的利用(认识认识)；4. 热量的概念热量的概念(认识认识)；5. 比热容的概念比热容的概念(认识认识)；6. 用比热容解释简单的自然现象（理解）；用比热容解释简单的自然现象（理解）；7. 能进行热量的简单计算（理解）能进行热量的简单计算（理解）.考纲要求考纲要求一、内能一、内能1. 定义：把物体内所有的定
2、义：把物体内所有的_与与_的总和，叫做物体的内能的总和，叫做物体的内能.2. 物体的内能与物体的内能与_、_、体积等有关、体积等有关.一般来说，物体的温度越高，内能越一般来说，物体的温度越高，内能越_.3. 一切物体在任何情况下都一切物体在任何情况下都_内能内能.内能的单内能的单位是位是_.4. 改变物体的内能有两种方式：改变物体的内能有两种方式：_和和_. 这两种方式改变物体的内能是这两种方式改变物体的内能是_的的.知识梳理知识梳理分子动能分子动能分子势能分子势能温度温度质量质量多多有有J做功做功热传递热传递等效等效5. 物体吸收热量，内能物体吸收热量，内能_；物体放出热量，；物体放出热量，
3、内能内能_.（均填（均填“增加增加”“”“不变不变”或或“减少减少”）6. 物体对外界做功，物体的内能物体对外界做功，物体的内能_；外界对；外界对物体做功，物体的内能物体做功，物体的内能_.（均填（均填“增增加加”“”“不变不变”或或“减少减少”）7. 如图如图Z12-1-1甲瓶内的气体（或图甲瓶内的气体（或图Z12-1-1乙试管内的乙试管内的水蒸气）膨胀，推动活塞做功，此过程是将水蒸气）膨胀，推动活塞做功，此过程是将_能转化为塞子的能转化为塞子的_能，瓶内气体（或试管内水能，瓶内气体（或试管内水蒸气）的内能蒸气）的内能_（填（填“增加增加”“”“不变不变”或或“减减知识梳理知识梳理增加增加减
4、少减少减少减少增加增加内内机械机械减少减少少少”）.图图Z12-1-1丙，迅速下压活塞，厚玻璃瓶内的硝丙，迅速下压活塞，厚玻璃瓶内的硝化棉燃烧此过程是将化棉燃烧此过程是将_能转化为能转化为_能，玻璃瓶内的气体内能能，玻璃瓶内的气体内能_（填（填“增加增加”“”“不不变变”或或“减少减少”）.知识梳理知识梳理机械机械内内增加增加二、热量与热值二、热量与热值1. 物理学中，把物体在热传递过程中内能物理学中，把物体在热传递过程中内能_叫做热量叫做热量.热量用符号热量用符号_表示，单位是表示，单位是_.2. 燃料燃烧时，将燃料燃烧时，将_能转化为能转化为_能能.3. 热值：把某种燃料完全燃烧时所放出的
5、热值：把某种燃料完全燃烧时所放出的_与燃料与燃料_的比叫做这种燃料的热值，用符号的比叫做这种燃料的热值，用符号_表示，单位是表示，单位是_或或_.4. 燃料在完全燃烧时，放出的热量燃料在完全燃烧时，放出的热量Q=_(q的的单位是单位是J/kg)或或Q=_(q的单位是的单位是J/m3).知识梳理知识梳理改变的多少改变的多少QJ化学化学内内热量热量质量质量qJ/kgJ/m3qmqV有关有关无关无关5. 热值是燃料的一种属性，与燃料的种类热值是燃料的一种属性，与燃料的种类_，与燃料的质量、燃烧情况等都与燃料的质量、燃烧情况等都_.（均填（均填“有有关关”或或“无关无关”）6. 同一个物体的温度升高时
6、，同一个物体的温度升高时，_会导致内能会导致内能增大，此过程中增大，此过程中_吸收热量（前两空均填吸收热量（前两空均填“一一定定”或或“不一定不一定”），因为也可以是外界对物体），因为也可以是外界对物体_.知识梳理知识梳理一定一定不一定不一定做功做功7. 同一物体吸收热量，同一物体吸收热量，_导致内能增大，此过程导致内能增大，此过程温度温度_会升高会升高.（均填（均填“一定一定”或或“不一定不一定”）三、比热容三、比热容1. 比热容在数值上等于比热容在数值上等于_质量的某种物质，质量的某种物质，温度升高温度升高(或降低或降低) _所吸收所吸收(或放出或放出)的的_.用用符号符号_表示，单位：表
7、示，单位：_.知识梳理知识梳理一定一定不一定不一定单位单位1 热量热量cJ/(kg)2. 水的比热容：水的比热容：c水水_，意义是，意义是1 kg的水温度升高的水温度升高(或降低或降低)1 所吸收所吸收(或放出或放出)的热量为的热量为_.3. 比热容是物质的一种属性，大小与物体的种类、状比热容是物质的一种属性，大小与物体的种类、状态态_，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等形状等_(均填均填“有关有关”或或“无关无关”).水结成冰水结成冰后，比热容后，比热容_（填（填“变大变大”“”“不变不变”或或“变变小小”）.知识梳理知识梳理4.2103J/(k
8、g)4.2103 J有关有关无关无关变小变小4. 物体吸、放热公式：物体吸、放热公式：Q=_.5. 人们用冷水冷却汽车发动机，用热水取暖，主要是因人们用冷水冷却汽车发动机，用热水取暖，主要是因为水的比热容较为水的比热容较_.通常情况下，与同等质量的其通常情况下，与同等质量的其他物质构成的物体相比，升高或降低相同温度，水他物质构成的物体相比，升高或降低相同温度，水吸收或放出的热量较吸收或放出的热量较_（填（填“多多”或或“少少”）.四、热机与社会发展四、热机与社会发展1. 热机的特点：将燃料的热机的特点：将燃料的_能通过燃烧时转化为能通过燃烧时转化为_能，然后通过做功，把能，然后通过做功，把_能
9、转化为能转化为_能能.知识梳理知识梳理cmt大大多多化学化学内内内内机械机械2. 热机定义：将热机定义：将_转化为转化为_的机器叫的机器叫热机热机.3. 四冲程汽油机正常工作时必须连续完成四冲程汽油机正常工作时必须连续完成_、_、_、_四个冲程四个冲程.压缩压缩冲程将冲程将_能转化为能转化为_能；做功冲程将能；做功冲程将_能转化为能转化为_能能.知识梳理知识梳理内能内能机械能机械能吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气机械机械内内内内机械机械4. 如图如图Z12-1-2是汽油机一个工作循环的四个冲程是汽油机一个工作循环的四个冲程.甲是甲是_冲程，乙是冲程，乙是_冲程，丙是冲程，丙是_冲程，丁是冲程，
10、丁是_冲程冲程.知识梳理知识梳理吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量一、改变内能的方式一、改变内能的方式1. （2016莆田）如图莆田）如图Z12-2-1所示是古人锻造铁器的过所示是古人锻造铁器的过程，关于改变物体内能的方式，下列说法中正确的是程，关于改变物体内能的方式，下列说法中正确的是()CA. 加热和锻打属于热传递，淬火属于做功加热和锻打属于热传递，淬火属于做功B. 加热属于热传递，锻打和淬火属于做功加热属于热传递，锻打和淬火属于做功C. 加热和淬火属于热传递，锻打属于做功加热和淬火属于热传递，锻打属于做功D. 加热和淬火属于做功，锻
11、打属于热传递加热和淬火属于做功，锻打属于热传递本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量2. （2017天津）下列事例中，改变物体内能的方式与天津）下列事例中，改变物体内能的方式与其他三个不同的是其他三个不同的是()A. 用力搓手，手会发热用力搓手，手会发热B. 用炉灶烧水，水温升高用炉灶烧水，水温升高C. 气缸内气体被压缩，温度升高气缸内气体被压缩，温度升高D. 用锯条锯木头，锯条温度升高用锯条锯木头，锯条温度升高B本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量3. （2015齐齐哈尔）如图齐齐哈尔）如图Z12-2-2所示，在平底烧瓶内所示，在平底烧瓶内装有少量的
12、水，用打气筒向瓶内打气，观察到许多物理装有少量的水，用打气筒向瓶内打气，观察到许多物理现象，其中分析错误的是现象，其中分析错误的是()A. 往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功B. 往瓶内打气时，瓶内气体内能减少往瓶内打气时，瓶内气体内能减少C. 塞子跳出时，看到瓶内有白雾出现，是液化现象塞子跳出时，看到瓶内有白雾出现，是液化现象D. 塞子跳出时，瓶内气体温度降低塞子跳出时，瓶内气体温度降低B本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量4. （2015烟台）如图烟台）如图Z12-2-3所示，所示，“钻木钻木”能能“取取火火”，说明，说明_可以改变物体的
13、内能；可以改变物体的内能；“烤火烤火”能能“取暖取暖”，说明，说明_可以改变物体的内可以改变物体的内能这两种方式在改变物体的内能上是能这两种方式在改变物体的内能上是_的的.做功做功热传递热传递等效等效本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量5. （2017安顺）在图安顺）在图Z12-2-4的漫画中，老人和小孩的的漫画中，老人和小孩的感觉虽然不同，但从科学的角度看，两幅图都说明了感觉虽然不同，但从科学的角度看，两幅图都说明了_可以改变物体的内能，图中的小孩从滑梯上可以改变物体的内能，图中的小孩从滑梯上滑下，他的机械能滑下，他的机械能_；内能；内能_（后（后两空均填两空均填“增加
14、增加”“”“不变不变”或或“减少减少”）做功做功减少减少增加增加本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量二、热量、温度、内能之间的关系二、热量、温度、内能之间的关系6. （2017毕节）下列说法正确的是毕节）下列说法正确的是()A. 温度从高温物体传递到低温物体温度从高温物体传递到低温物体B. 温度为温度为0 的物体没有内能的物体没有内能C. 温度高的物体含有热量多温度高的物体含有热量多D. 晶体熔化吸热，温度保持不变晶体熔化吸热，温度保持不变D本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量7. 下列说法正确的是下列说法正确的是()A. 温度高的物体含有的热量比温
15、度低的物体多温度高的物体含有的热量比温度低的物体多B. 做功可以改变物体的内能做功可以改变物体的内能C. 物体放出热量，温度一定降低物体放出热量，温度一定降低D. 正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变B本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量8. （2015威海）有关温度、热量、内能的说法，正确威海）有关温度、热量、内能的说法，正确的是的是()A. 物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高B. 物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加C.
16、 物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体能小的物体B本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量三、热值、比热容的概念三、热值、比热容的概念9. 下列说法正确的是下列说法正确的是()A. 容易燃烧的燃料热值一定大容易燃烧的燃料热值一定大B. 热值大的燃料，放出的热量一定多热值大的燃料，放出的热量一定多C. 选用热值大的燃料可以提高燃料的利用率选用热值大的燃料可以提高燃料的利用率D. 1 kg煤油和煤油和2 kg煤油的热值一样大煤
17、油的热值一样大D本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量10. （2016南京）根据表中数据，下列判断正确的是南京）根据表中数据，下列判断正确的是()D一些物质的比热容一些物质的比热容J/(kg)水水4.2103铝铝0.88103煤油、冰煤油、冰2.1103干泥土干泥土0.84103砂石砂石0.92103铜铜0.39103本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量A. 不同的物质，比热容不可能相同不同的物质，比热容不可能相同B. 在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢C. 因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼因为水的比热容
18、较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大夜温差大D质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多的热量多本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量11. （2016眉山）下表是一些物质的比热容眉山）下表是一些物质的比热容J/（kg）：）：根据表中数据，下列判断正确的是根据表中数据，下列判断正确的是()C水水4.2103铝铝0.88103煤油、冰煤油、冰2.1103干泥土干泥土0.84103砂石砂石0.92103铜铜0.39103本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量A. 物质的比热容与物质的状态无关物质的比热容
19、与物质的状态无关B. 200 g水的比热容是水的比热容是100 g水的比热容的两倍水的比热容的两倍C. 质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化比较大变化比较大D. 一般情况下，我们把一般情况下，我们把1 kg的水加热至沸腾，水需要的水加热至沸腾，水需要吸收约吸收约42107 J的热量的热量本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量四、应用比热容解释生活中的现象四、应用比热容解释生活中的现象12. （2015龙岩）骄阳下的露天泳池边，水泥砂石地热龙岩）骄阳下的露天泳池边，水泥砂石地热得烫脚，而泳池里的水却凉凉的这主要是因为得烫
20、脚，而泳池里的水却凉凉的这主要是因为()A. 砂石的比热容大砂石的比热容大B. 水的比热容大水的比热容大C. 砂石的密度大砂石的密度大D. 水的密度大水的密度大B本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量13. 小红家买了一个电暖气，她阅读说明书时发现电暖小红家买了一个电暖气，她阅读说明书时发现电暖气里的工作物质是油而不是水，好处之一是油的比热容气里的工作物质是油而不是水，好处之一是油的比热容比水的比水的_，加热时升温，加热时升温_(填填“快快”或或“慢慢”)，电暖气周围的空气温度升高，这是通过，电暖气周围的空气温度升高，这是通过_的方式改变内能的方式改变内能.14. （201
21、5大连）汽车发动机的散热器用水做冷却剂，大连）汽车发动机的散热器用水做冷却剂，是由于水的是由于水的_较大的缘故；发动机温度降低是较大的缘故；发动机温度降低是通过通过_方式减少内能的方式减少内能的.小小快快热传递热传递比热容比热容热传递热传递本章重点考点（一）本章重点考点（一） 内能与热量内能与热量1. （2016兰州）为了比较兰州）为了比较A、B两种液体比热容的大小，两种液体比热容的大小，某实验小组做了如图某实验小组做了如图Z12-3-1所示的实验，在两个相同所示的实验，在两个相同的试管中，分别装入的试管中，分别装入A、B两种液体，将试管放入完全两种液体，将试管放入完全相同的盛水烧杯中，用相同
22、的酒精灯加热相同的盛水烧杯中，用相同的酒精灯加热.本章重点考点（二）本章重点考点（二） 探究物质的吸、放热性能探究物质的吸、放热性能（1）实验采用水浴法加热，目的是使液体）实验采用水浴法加热，目的是使液体A、B_受热受热.（2）在试管中装入液体）在试管中装入液体A、B时，要控制他们的初温和时，要控制他们的初温和_相同相同.（3）加热相同的时间，是为了使液体）加热相同的时间，是为了使液体A、B吸收的热量吸收的热量_（填（填“相同相同”或或“不相同不相同”）.（4）加热相同时间后，液体）加热相同时间后，液体A、B的温度如图所示，这的温度如图所示，这表明液体表明液体_（填（填“A”或或“B”）的比热
23、容较）的比热容较大大.均匀均匀质量质量相同相同B本章重点考点（二）本章重点考点（二） 探究物质的吸、放热性能探究物质的吸、放热性能2. 小明在学习小明在学习“物质的比热容物质的比热容”时，取相同质量的水时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如下表，并在图下表，并在图Z12-3-2乙中作出沙子升高的温度随时间乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线变化的图线.加热时间加热时间/min0.51.01.52.02.5升高的升高的温度温度/水水2.04.06.08.010.0沙子沙子4.37.915.218.421.5本章重点考点
24、（二）本章重点考点（二） 探究物质的吸、放热性能探究物质的吸、放热性能（1）用温度计测量水的初温如图）用温度计测量水的初温如图Z12-3-2甲所示，其读甲所示，其读数为数为_.（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子间内水和沙子_相同相同.18吸收的热量吸收的热量本章重点考点（二）本章重点考点（二） 探究物质的吸、放热性能探究物质的吸、放热性能（3）请利用表中数据在乙图中作出表示水升高的温度）请利用表中数据在乙图中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线随时间变化规律的图线.（4）沙子在）沙子在100105 min内升高的温度有明
25、显异常，内升高的温度有明显异常，其主要原因是其主要原因是_.沙子受热不均匀沙子受热不均匀如答图如答图Z12-3-1所示所示.本章重点考点（二）本章重点考点（二） 探究物质的吸、放热性能探究物质的吸、放热性能3. 在探究在探究“比较不同物质吸热能力比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有夹将温度传感器及分别盛有A、B两种液体的两个试管两种液体的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的液固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机体良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图相连接，如
26、图Z12-3-3甲所示甲所示.本章重点考点（二）本章重点考点（二） 探究物质的吸、放热性能探究物质的吸、放热性能（1）两个试管内的液体的）两个试管内的液体的_（填（填“体积体积”或或“质量质量”）应该相等）应该相等.（2）两试管内液体温度随时间变化关系如图）两试管内液体温度随时间变化关系如图Z12-3-3乙乙所示所示.分析图像可知，分析图像可知，_液体的吸热本领强液体的吸热本领强.（3）若）若A、B两种液体中，两种液体中，B液体是水，则另一种液体液体是水，则另一种液体的比热容是的比热容是_J/（kg）.c水水=4.2103 J/（kg）质量质量B2.1103本章重点考点（二）本章重点考点（二）
27、 探究物质的吸、放热性能探究物质的吸、放热性能1. （2017广东改编）广东改编）“可燃冰可燃冰”是一种新型能源，主是一种新型能源，主要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以渣，所以“可燃冰可燃冰”是一种新型是一种新型_(填填“清洁清洁”或或“污染污染”)能源能源.求：求：1 m3甲烷完全燃烧能产生多少热甲烷完全燃烧能产生多少热量，这些热量可以把多少水从量，这些热量可以把多少水从20 加热到加热到100 .已已知知q甲烷甲烷=4.2107 J/m3，c水水=4.2103 J/(kg)清洁清洁答案：答案：4.2107 J；125 k
28、g本章重点考点（三）本章重点考点（三） 比热容和热值的综合计算比热容和热值的综合计算2. （2017南充）在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对南充）在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热，实验中完全燃烧了水进行加热，实验中完全燃烧了5.6 g酒精，求放出了酒精，求放出了多少热量多少热量?若这些热量的若这些热量的30%被被150 g、25 的水吸收，的水吸收，则水温升高多少？已知水的比热容为则水温升高多少？已知水的比热容为4.2103 J/(kg)，酒精的热值为，酒精的热值为3.0107 J/kg，环境为，环境为1标准标准大气压大气压答案：答案：1.68105 J；75 本章重点考点（三）本章重
29、点考点（三） 比热容和热值的综合计算比热容和热值的综合计算3. （2017云南）可燃冰是一种新型能源，它是水和天云南）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题分是甲烷，其开采是世界难题.据中央电视台据中央电视台2017年年5月月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500 kg，初温为，初温为20 的水加热到的水加热到100 ，共燃烧了，共燃烧了12 m3 天然气，已知
30、水天然气，已知水的比热容的比热容c水水=4.2103 J/（kg），天然气的热值），天然气的热值本章重点考点（三）本章重点考点（三） 比热容和热值的综合计算比热容和热值的综合计算q=4.2107 J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：倍，求：（1）水吸收的热量）水吸收的热量.（2）燃气锅炉烧水时的效率）燃气锅炉烧水时的效率.（3）若换用可燃冰，应使用多少可燃冰？）若换用可燃冰，应使用多少可燃冰？答案：（答案：（1）1.68108 J（2）33.3%（3）0.075 m3本章重点考点（三）本章重点考点（三） 比热容和热值的综合计算比热容和热值的综合计算
