1、第十三章内能第十四章内能的利用一、分子热运动一、分子热运动1.1.分子热运动：分子热运动：(1)(1)扩散现象：不同的物质在互相接触时彼此进入扩散现象：不同的物质在互相接触时彼此进入_的现象。的现象。(2)(2)热运动：一切物质的分子都在不停地做热运动：一切物质的分子都在不停地做_,_,分子的分子的运动与运动与_有关。有关。对方对方无规则运动无规则运动温度温度2.2.分子间的作用力：分子间的作用力：(1)(1)分子间存在相互作用的分子间存在相互作用的_。(2)(2)变化特点：当分子间距离很小时变化特点：当分子间距离很小时, ,作用力表现为作用力表现为_;_;当分子间当分子间距离稍大时距离稍大时
2、, ,作用力表现为作用力表现为_。引力和斥力引力和斥力斥力斥力引力引力(3)(3)固态、液态、气态的特性。固态、液态、气态的特性。物质形态物质形态固态固态液态液态气态气态分子间距离分子间距离小小_很大很大分子间作用力分子间作用力_较大较大很小很小有无一定体积有无一定体积_有无确定形状有无确定形状_较大较大很大很大有有有有无无有有无无无无二、内能二、内能1.1.定义：构成物体的所有分子定义：构成物体的所有分子, ,其热运动的其热运动的_与与_的总和。的总和。2.2.主要影响因素：主要影响因素：(1)(1)温度：同一物体温度：同一物体, ,温度越高温度越高, ,内能越大内能越大; ;温度降低时温度
3、降低时, ,内能会内能会_。(2)(2)质量：在温度相同、物态相同的情况下质量：在温度相同、物态相同的情况下, ,质量大的物体内能大。质量大的物体内能大。3.3.特点：一切物体任何时候都有特点：一切物体任何时候都有_。动能动能分子势能分子势能减小减小内能内能4.4.内能的改变：内能的改变：(1)(1)两种改变方式：两种改变方式：_和和_。(2)(2)热量：在热传递过程中热量：在热传递过程中, ,传递传递_的多少。的多少。5.5.比热容：比热容：(1)(1)定义：一定质量的某种物质定义：一定质量的某种物质, ,在温度升高时吸收的在温度升高时吸收的_与它的与它的_和和_乘积之比。乘积之比。(2)(
4、2)计算公式：计算公式： 。6.6.热量的计算公式：热量的计算公式：_。做功做功热传递热传递能量能量热量热量质量质量升高的温度升高的温度Qcm tQ=cmtQ=cmt三、热机三、热机1.1.能量转化：能量转化：_能转化为能转化为_能。能。2.2.内燃机：内燃机：(1)(1)定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。内内机械机械(2)(2)工作特点。工作特点。吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程进气门进气门_关闭关闭关闭关闭关闭关闭排气门排气门关闭关闭_关闭关闭打开打开活塞运活塞运动方向动方向向下向下向上向上向下向
5、下_能的转化能的转化_转转化成化成_转化成转化成_打开打开关闭关闭向上向上机械能机械能内能内能内能内能机械能机械能四、热机的效率四、热机的效率1.1.燃料的热值：燃料的热值：(1)(1)意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量。意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量。(2)(2)概念：某种燃料完全燃烧时放出的概念：某种燃料完全燃烧时放出的_与其质量之比。与其质量之比。2.2.热机的效率：用来做热机的效率：用来做_的那部分能量与燃料完全燃烧放出的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量的能量_。热量热量有用功有用功之比之比3.3.能量的转化与守恒：能量的转化与守恒：(1)(1)普遍性：在一定条件下普遍性：在
6、一定条件下, ,各种形式的能是可以各种形式的能是可以_的。的。(2)(2)能量守恒定律：能量既不会凭空消灭能量守恒定律：能量既不会凭空消灭, ,也不会凭空产生也不会凭空产生, ,它只会从它只会从一种形式一种形式_为其他形式为其他形式, ,或者从一个物体或者从一个物体_到其他物体到其他物体, ,而在而在转化和转移的过程中转化和转移的过程中, ,能量的总量能量的总量_。相互转化相互转化转化转化转移转移保持不变保持不变【读【读练练】1.1.【填一填【填一填】分子热运动分子热运动如图甲如图甲, ,抽掉玻璃板后抽掉玻璃板后, ,两个瓶子内的气体会混合在一起两个瓶子内的气体会混合在一起, ,这是一种这是一
7、种_现象现象; ;如图乙如图乙, ,两个铅柱没有被重物拉开两个铅柱没有被重物拉开, ,主要是由于铅柱的分主要是由于铅柱的分子之间有子之间有_。扩散扩散引力引力2.2.【辨一辨【辨一辨】内能的改变方式内能的改变方式冬天冬天, ,双手摩擦双手摩擦, ,利用利用_改变内能。向手上哈气改变内能。向手上哈气, ,利用利用_改变改变内能。内能。做功做功热传递热传递3.3.【判一判【判一判】内燃机冲程判断内燃机冲程判断如图如图为为_冲程冲程, ,在此冲程在此冲程,_,_能转化为能转化为_。压缩压缩机械机械内能内能4.4.【练一练【练一练】小明将小明将1kg1kg温度为温度为1010的水加热到的水加热到909
8、0时时, ,需要吸收需要吸收_J_J的的热量热量, ,这相当于完全燃烧这相当于完全燃烧_m_m3 3的天然气放出的热量。的天然气放出的热量。 已知已知c c水水=4.2=4.210103 3J/(kgJ/(kg),),天然气的热值为天然气的热值为8 810107 7J/mJ/m3 3 3.363.3610105 50.004 20.004 25.5.【填一填【填一填】能量守恒定律能量守恒定律如图是一种设想的永动机如图是一种设想的永动机, ,这种这种永动机永动机_(_(选填选填“能能”与与“不能不能”) )永远运动下去。能量在转化和转移的过程中永远运动下去。能量在转化和转移的过程中, ,总能量总
9、能量_。不能不能保持不变保持不变考点考点1 1分子动理论的初步认识分子动理论的初步认识1.1.扩散现象：扩散现象：(1)(1)表明：一切物体分子在不停地做无规则的运动。表明：一切物体分子在不停地做无规则的运动。(2)(2)影响因素：温度越高影响因素：温度越高, ,分子的热运动越剧烈。且在任何温度分子的热运动越剧烈。且在任何温度, ,扩散扩散现象都能发生。现象都能发生。(3)(3)发生条件：发生在两种或几种相互接触的不同物质之间发生条件：发生在两种或几种相互接触的不同物质之间, ,并且在固、并且在固、液、气三种状态不同的物质之间都能发生。液、气三种状态不同的物质之间都能发生。2.2.分子间有间隙
10、。分子间有间隙。3.3.分子间存在相互作用的引力和斥力：分子间的引力和斥力是同时存分子间存在相互作用的引力和斥力：分子间的引力和斥力是同时存在的。引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小。分子间距离增大在的。引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小。分子间距离增大时时, ,表现为引力表现为引力, ,分子间距离变小时分子间距离变小时, ,表现为斥力。当分子间距离相距表现为斥力。当分子间距离相距很远时很远时, ,作用力表现的非常微弱。作用力表现的非常微弱。【提分技法【提分技法】分子运动和机械运动的比较分子运动和机械运动的比较分子运动分子运动机械运动机械运动研究研究对象对象微观粒子微观粒子宏观物体的位置
11、变化宏观物体的位置变化是否是否可看到可看到用肉眼看不到用肉眼看不到一般用肉眼可以看到一般用肉眼可以看到条件条件不需要施加外力作用不需要施加外力作用, ,任何任何情况情况, ,一切物体都适用一切物体都适用运动状态的改变需施加运动状态的改变需施加外力外力【示范题【示范题1 1】(2015(2015自贡中考自贡中考) )下列现象中下列现象中, ,能说明分子不停地做无规能说明分子不停地做无规则运动的是则运动的是( () )A.A.校园里花香四溢校园里花香四溢 B.B.湖面上柳絮飘扬湖面上柳絮飘扬C.C.公路上大雾弥漫公路上大雾弥漫 D.D.工地上尘土飞扬工地上尘土飞扬【解题探究【解题探究】解答本题时思
12、考以下两个问题：解答本题时思考以下两个问题：(1)(1)分子的运动能否用肉眼直接观察到分子的运动能否用肉眼直接观察到? ?(2)(2)四个选项中四个选项中, ,哪些是肉眼直接观察到的现象哪些是肉眼直接观察到的现象? ?提示：提示：(1)(1)分子的运动不能用肉眼直接观察到分子的运动不能用肉眼直接观察到; ;(2)B(2)B、C C、D D选项中的现象是肉眼直接观察到的现象。选项中的现象是肉眼直接观察到的现象。【解析【解析】选选A A。校园里花香四溢。校园里花香四溢, ,是气体分子无规则运动的结果是气体分子无规则运动的结果, ,故故A A正正确确; ;柳絮、大雾和尘土都是肉眼看得见的柳絮、大雾和
13、尘土都是肉眼看得见的, ,它们的运动都是物体的运动它们的运动都是物体的运动, ,不是分子的运动不是分子的运动, ,故故B B、C C、D D错误。错误。【示范题【示范题2 2】(2014(2014大连中考大连中考) )在苹果园中在苹果园中, ,会闻到苹果的清香味儿会闻到苹果的清香味儿, ,说明分子在不停地说明分子在不停地_;_;把两个铅块紧压在一起把两个铅块紧压在一起, ,结合成一个整体结合成一个整体, ,需要用足够大的力才能把它们拉开需要用足够大的力才能把它们拉开, ,说明分子之间存在说明分子之间存在_。【解题关键【解题关键】解答本题抓住以下关键：解答本题抓住以下关键：关键关键1 1：明确物
14、质是由分子和原子组成的。：明确物质是由分子和原子组成的。关键关键2 2：明确分子动理论的基本内容。：明确分子动理论的基本内容。【解析【解析】本题考查分子动理论。组成物质的分子都在永不停息地做无本题考查分子动理论。组成物质的分子都在永不停息地做无规则运动规则运动, ,由于分子间有引力由于分子间有引力, ,两个铅块紧压在一起两个铅块紧压在一起, ,结合成一个整体结合成一个整体, ,需要用足够大的力才能把它们拉开。需要用足够大的力才能把它们拉开。答案：答案：运动引力运动引力【备选例题【备选例题】(2014(2014泰安中考泰安中考) )下面现象可以说明分子的热运动的下面现象可以说明分子的热运动的是是
15、( () )A.A.风吹树叶摇动风吹树叶摇动 B.B.扫地时尘土飞扬扫地时尘土飞扬C.C.玫瑰花芳香四溢玫瑰花芳香四溢 D.D.河水向低处流河水向低处流【解析【解析】选选C C。本题考查分子热运动。水向低处流、风吹树叶动、尘。本题考查分子热运动。水向低处流、风吹树叶动、尘土飞扬是物体的机械运动土飞扬是物体的机械运动, ,不属于分子的运动。玫瑰花芳香四溢是花不属于分子的运动。玫瑰花芳香四溢是花香分子运动到空气中被人们闻到了香分子运动到空气中被人们闻到了, ,属于分子的热运动。故选属于分子的热运动。故选C C。【知识拓展【知识拓展】分子间相互作用的斥力与引力的特点分子间相互作用的斥力与引力的特点(
16、1)(1)同时性：二者同时存在。同时性：二者同时存在。(2)(2)一致性：二者都随分子间距离的增大而减小。当分子间距很大时一致性：二者都随分子间距离的增大而减小。当分子间距很大时( (约大于约大于1010倍分子直径倍分子直径),),二者均可忽略不计。二者又都随着分子间距二者均可忽略不计。二者又都随着分子间距的减小而增大。的减小而增大。(3)(3)差异性：二者随分子间距离变化的快慢不同。差异性：二者随分子间距离变化的快慢不同。当分子间距增大时当分子间距增大时, ,斥力减小得更快斥力减小得更快, ,分子间表现为引力分子间表现为引力; ;当分子间距减小时当分子间距减小时, ,斥力增大得更快斥力增大得
17、更快, ,分子间表现为斥力。分子间表现为斥力。考点考点2 2温度、内能、热量的比较温度、内能、热量的比较1.1.区别：区别：(1)(1)温度：一切物体任何时候都有温度。温度：一切物体任何时候都有温度。(2)(2)内能：能量的一种形式内能：能量的一种形式, ,可以转化或转移。物体的内能不会为零可以转化或转移。物体的内能不会为零, ,通常用通常用“具有具有”来修饰。来修饰。(3)(3)热量：用热量：用“吸收吸收”或或“放出放出”来表述来表述, ,而不能用而不能用“具有具有”或或“含有含有”表述。如果物体之间没有温度差表述。如果物体之间没有温度差, ,就没有热传递就没有热传递, ,就没有内能的转移就
18、没有内能的转移, ,也就不存在也就不存在“热量热量”。2.2.联系：联系：说明：箭头方向表示由某个量的变化会不会引起另一个量的变说明：箭头方向表示由某个量的变化会不会引起另一个量的变化化;“;“一定一定”和和“不一定不一定”是指物理量变化的情况。是指物理量变化的情况。(1)(1)物体温度升高物体温度升高, ,内能一定增加内能一定增加, ,可能吸热可能吸热, ,也可能外界对物体做功。也可能外界对物体做功。(2)(2)物体吸热物体吸热, ,内能不一定增加内能不一定增加( (物体可能对外做功物体可能对外做功),),温度不一定升高温度不一定升高; ;物体放热物体放热, ,内能不一定减少内能不一定减少,
19、 ,温度不一定降低。温度不一定降低。【失分盲点【失分盲点】(1)(1)温度高的物体内能不一定大温度高的物体内能不一定大, ,内能还与物体的质量有关。内能还与物体的质量有关。(2)(2)改变内能有两种方式：做功和热传递改变内能有两种方式：做功和热传递, ,它们在改变内能的效果上是它们在改变内能的效果上是一样的一样的, ,物体内能发生改变物体内能发生改变, ,可能由于做功可能由于做功, ,也可能由于热传递。也可能由于热传递。(3)(3)热量是由温度高的物体传向温度低的物体热量是由温度高的物体传向温度低的物体, ,而不是从内能大的物体而不是从内能大的物体传向内能小的物体。传向内能小的物体。【示范题【
20、示范题3 3】(2015(2015烟台中考烟台中考) )关于温度、热量、内能关于温度、热量、内能, ,以下说法正确以下说法正确的是的是( () )A.0A.0的冰没有内能的冰没有内能B.B.物体的温度越高物体的温度越高, ,物体的内能越大物体的内能越大C.C.物体的温度越低物体的温度越低, ,所含的热量越少所含的热量越少D.D.物体的内能与温度有关物体的内能与温度有关, ,只要温度不变只要温度不变, ,物体的内能就一定不变物体的内能就一定不变【解题关键【解题关键】解答本题应明确以下关键点：解答本题应明确以下关键点：【解析【解析】选选B B。本题考查对温度、热量、内能概念及其关系的理解。本题考查
21、对温度、热量、内能概念及其关系的理解。组成物体的分子在永不停息地做无规则的运动组成物体的分子在永不停息地做无规则的运动, ,所以任何温度的物体所以任何温度的物体都有内能都有内能, ,故故A A说法错误说法错误; ;内能的大小与温度有关内能的大小与温度有关, ,温度越高温度越高, ,物体的内物体的内能越大能越大, ,故故B B说法正确说法正确; ;热量是一个过程量热量是一个过程量, ,要用要用“吸收吸收”或或“放出放出”来来描述描述, ,不能用不能用“具有具有”或或“含有含有”来描述来描述, ,故故C C说法错误说法错误; ;晶体在熔化晶体在熔化( (或凝固或凝固) )过程中过程中, ,吸收吸收
22、( (或放出或放出) )热量热量, ,其内能增大其内能增大( (或减小或减小),),但温度保但温度保持不变持不变, ,故故D D说法错误。说法错误。【示范题【示范题4 4】(2015(2015泰安中考泰安中考) )下列物理现象中下列物理现象中, ,属于通过做功途径改属于通过做功途径改变物体内能的是变物体内能的是( () )A.A.冬天晒太阳人会感到暖和冬天晒太阳人会感到暖和B.B.饮料放入冰箱冷藏室会变凉饮料放入冰箱冷藏室会变凉C.C.锯木头时锯条会变热锯木头时锯条会变热D.D.烧红的铁块放入水中会变凉烧红的铁块放入水中会变凉【解题关键【解题关键】解答本题要明确两点：解答本题要明确两点：(1)
23、(1)改变内能的两种方式：做功和热传递。改变内能的两种方式：做功和热传递。(2)(2)通过做功改变内能的实质是能量的转化通过做功改变内能的实质是能量的转化, ,通过热传递改变内能的实通过热传递改变内能的实质是内能的转移。质是内能的转移。【解析【解析】选选C C。本题考查改变内能的两种方式。冬天晒太阳。本题考查改变内能的两种方式。冬天晒太阳, ,人体温度人体温度升高升高, ,属于热传递增加物体的内能属于热传递增加物体的内能; ;饮料放入冰箱冷藏室饮料放入冰箱冷藏室, ,饮料温度降饮料温度降低低, ,是通过热传递改变物体的内能是通过热传递改变物体的内能; ;用锯条锯木头用锯条锯木头, ,锯条温度升
24、高锯条温度升高, ,是克是克服摩擦做功服摩擦做功, ,机械能转化成内能机械能转化成内能, ,属于做功增加物体的内能属于做功增加物体的内能; ;烧红的铁烧红的铁块放入水中块放入水中, ,铁块向水放热铁块向水放热, ,铁块的温度降低铁块的温度降低, ,内能减小内能减小, ,是通过热传递是通过热传递改变物体的内能。改变物体的内能。【备选例题【备选例题】(2014(2014柳州中考柳州中考) )在实例中在实例中, ,通过热传递改变物体内能通过热传递改变物体内能的是的是( () )【解析【解析】选选A A。给冷水加热。给冷水加热, ,水温升高水温升高, ,是火的内能转移到水上是火的内能转移到水上, ,属
25、于热属于热传递传递; ;压缩空气压缩空气, ,机械能转化成内能机械能转化成内能, ,使空气的内能增大、温度升高使空气的内能增大、温度升高, ,属属于做功改变内能。下滑时臀部发热于做功改变内能。下滑时臀部发热, ,这是摩擦生热这是摩擦生热, ,属于做功改变内能属于做功改变内能; ;双手相互摩擦双手相互摩擦, ,手发热手发热, ,是克服摩擦力做功是克服摩擦力做功, ,属于做功改变内能属于做功改变内能; ;故选故选A A。【知识拓展【知识拓展】机械能和内能的比较机械能和内能的比较定义定义分类分类影响因素影响因素研究对象研究对象存在情况存在情况机机械械能能物体动能物体动能和势能的和势能的总和总和动能动
26、能质量、速度质量、速度宏观物体宏观物体可以为零可以为零重力势能重力势能质量、高度质量、高度弹性势能弹性势能弹性形变弹性形变的程度的程度内内能能物体内部物体内部所有分子所有分子热运动的热运动的动能和分动能和分子势能的子势能的总和总和分子动能分子动能质量、温度质量、温度微观粒子微观粒子不能为零不能为零, ,自然界中自然界中一切物体一切物体在任何情在任何情况下都有况下都有内能内能分子势能分子势能质量、状态质量、状态( (体积体积) )考点考点3 3比热容的理解及应用比热容的理解及应用1.1.比热容的理解：比热容的理解：(1)c= ,(1)c= ,只是比热容在数值上等于只是比热容在数值上等于 , ,比
27、热容既不与热量成正比热容既不与热量成正比比, ,也不与质量、温度的变化的乘积成反比。同种状态下也不与质量、温度的变化的乘积成反比。同种状态下, ,比热容只比热容只取决于物质的种类。取决于物质的种类。(2)(2)同一物质的比热容随状态的改变而改变。例如同一物质的比热容随状态的改变而改变。例如, ,水的比热容是水的比热容是4.24.210103 3J/(kgJ/(kg),),变为固态的冰后的比热容是变为固态的冰后的比热容是2.12.110103 3J/(kgJ/(kg)。Qm tQm t2.2.应用：应用：(1)(1)夏天沿海地区比内陆凉爽夏天沿海地区比内陆凉爽, ,冬天沿海地区比内陆暖和：这是因
28、为在冬天沿海地区比内陆暖和：这是因为在吸收或放出相同热量时吸收或放出相同热量时, ,比热容较小的物质比热容较小的物质, ,温度易发生明显变化温度易发生明显变化, ,比比热容较大的物质热容较大的物质, ,温度不易发生明显变化。温度不易发生明显变化。(2)(2)生产生活中常利用水作发动机的冷却剂：这是因为一定质量的水生产生活中常利用水作发动机的冷却剂：这是因为一定质量的水升高一定的温度比其他同样质量的物质升高同样的温度吸收的热量多。升高一定的温度比其他同样质量的物质升高同样的温度吸收的热量多。【示范题【示范题5 5】(2014(2014巴中中考巴中中考) )由由Q=cm(t-tQ=cm(t-t0
29、0) )得得c= ,c= ,关于同一关于同一种物质的比热容种物质的比热容, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.若质量增大一倍若质量增大一倍, ,则比热容减小一半则比热容减小一半B.B.若质量增大一倍若质量增大一倍, ,则比热容增大一倍则比热容增大一倍C.C.比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关D.D.若吸收的热量增大一倍若吸收的热量增大一倍, ,比热容增大一倍比热容增大一倍0Qm(tt )【解题关键【解题关键】解答本题抓住以下关键点：解答本题抓住以下关键点：关键关键1 1：明确比热容是物质的一种
30、特性。：明确比热容是物质的一种特性。关键关键2 2：知道比热容只与物质的种类有关：知道比热容只与物质的种类有关, ,而与物质的质量、温度、体而与物质的质量、温度、体积等因素无关。积等因素无关。【解析【解析】选选C C。比热容是物质本身的一种特性。比热容是物质本身的一种特性, ,在状态和物质种类一定在状态和物质种类一定时时, ,比热容大小与物体吸放热、温度变化大小、质量多少都没有关系。比热容大小与物体吸放热、温度变化大小、质量多少都没有关系。故选故选C C。【示范题【示范题6 6】(2015(2015新疆中考新疆中考) )新疆旅游景区新疆旅游景区“金沙滩金沙滩”烈日下湖边烈日下湖边的沙子热得烫脚
31、的沙子热得烫脚, ,而湖水却是冰凉的而湖水却是冰凉的, ,这是因为这是因为( () )A.A.水的温度变化较大水的温度变化较大 B.B.水的比热容较大水的比热容较大C.C.水吸收的热量较多水吸收的热量较多 D.D.沙子的比热容较大沙子的比热容较大【解题关键【解题关键】解答本题明确以下两点：解答本题明确以下两点：关键关键1 1：水的比热容大于沙子的比热容。：水的比热容大于沙子的比热容。关键关键2 2：在吸收的热量相同时：在吸收的热量相同时, ,比热容大的温度变化小。比热容大的温度变化小。【解析【解析】选选B B。本题考查水比热容较大的应用。在质量、吸收。本题考查水比热容较大的应用。在质量、吸收(
32、 (放出放出) )的热量相等时的热量相等时, ,比热容较大的物质比热容较大的物质, ,温度变化不显著温度变化不显著; ;在质量、变化的在质量、变化的温度相同时温度相同时, ,比热容较大的物质比热容较大的物质, ,吸收吸收( (放出放出) )的热量较多。故选的热量较多。故选B B。考点考点4 4热值和热量热值和热量1.1.热值的理解：热值是燃料本身的一种特性热值的理解：热值是燃料本身的一种特性, ,表示燃料完全燃烧时放表示燃料完全燃烧时放热本领的大小热本领的大小, ,取决于燃料本身的化学成分取决于燃料本身的化学成分, ,与燃料的质量、燃料燃烧与燃料的质量、燃料燃烧是否完全、燃烧快慢等无关。是否完
33、全、燃烧快慢等无关。2.2.热量的计算：热量的计算：(1)(1)利用比热容计算物体吸收或放出的热量。利用比热容计算物体吸收或放出的热量。吸热公式：吸热公式：Q Q吸吸=cm(t-t=cm(t-t0 0) )。放热公式：放热公式：Q Q放放=cm(t=cm(t0 0-t)-t)。其中其中t t0 0表示物体的初温表示物体的初温,t,t表示物体的末温。表示物体的末温。(2)(2)利用热值计算燃料完全燃烧放出的热量。利用热值计算燃料完全燃烧放出的热量。固体、液体燃料：固体、液体燃料：Q Q放放=mq(m=mq(m表示燃料的质量表示燃料的质量) )。气体燃料：气体燃料：Q Q放放=Vq(V=Vq(V表
34、示燃料的体积表示燃料的体积) )。3.3.热机效率：热机效率：(1)(1)计算：计算：= = 100%100%。用炉子加热物体：。用炉子加热物体：Q Q总总为燃料完全燃烧放为燃料完全燃烧放出的热量出的热量(Q(Q总总=mq),Q=mq),Q有有为被加热物质吸收的热量为被加热物质吸收的热量; ;如果是太阳能热水器如果是太阳能热水器, ,则则Q Q总总为太阳辐射在热水器上的总能量为太阳辐射在热水器上的总能量,Q,Q有有为水吸收的热量为水吸收的热量; ;如果是电如果是电热器热器, ,则则Q Q总总为电流做功放出的热量为电流做功放出的热量(W=UIt),Q(W=UIt),Q有有为水吸收的热量。为水吸收
35、的热量。(2)(2)变形公式：变形公式：Q Q有用有用=Q=Q放放。QQ有总【失分盲点【失分盲点】(1)(1)温度温度“升高了升高了”“”“降低了降低了”是指温度的变化量是指温度的变化量, ,即即tt; ;温度温度“升高升高到到”“”“降低到降低到”是指物体的末温是指物体的末温t t。(2)(2)计算时计算时, ,单位要统一单位要统一, ,质量的单位是质量的单位是kgkg。(3)(3)水加热到沸腾后水加热到沸腾后, ,继续加热继续加热, ,在计算水的末温时在计算水的末温时, ,水温不能在水温不能在100100以上。以上。【示范题【示范题7 7】(2015(2015苏州中考苏州中考) )某学习小
36、组同学想研究酒精灯烧水某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给时的热效率。他们用酒精灯给100 g100 g的水加热的水加热, ,经过一段时间测得经过一段时间测得水温升高了水温升高了6060、消耗了、消耗了4.2 g4.2 g酒精。已知：水的比热容为酒精。已知：水的比热容为4.24.210103 3J/(kgJ/(kg),),酒精的热值为酒精的热值为3 310107 7J/kgJ/kg。求：。求：(1)(1)此过程中水吸收的热量。此过程中水吸收的热量。(2)4.2 g(2)4.2 g酒精完全燃烧放出的热量。酒精完全燃烧放出的热量。(3)(3)酒精灯烧水时的热效率。酒精灯烧水时的
37、热效率。【解题关键【解题关键】解答本题抓住以下关键点：解答本题抓住以下关键点：关键关键1 1：明确天然气燃烧放出热量的计算公式为：明确天然气燃烧放出热量的计算公式为Q Q放放=Vq=Vq。关键关键2 2：知道水吸收热量的计算公式为：知道水吸收热量的计算公式为Q Q吸吸=cm(t-t=cm(t-t0 0) )。关键关键3 3：知道热效率的计算公式为：知道热效率的计算公式为= = 100%100%。QQ吸放【自主解答【自主解答】(1)(1)水吸收的热量水吸收的热量Q Q吸吸=cmt=cmt=4.2=4.210103 3J/(kgJ/(kg)0.1 kg0.1 kg6060=2.52=2.52101
38、04 4J J(2)(2)酒精完全燃烧产生的热量酒精完全燃烧产生的热量Q Q放放=mq=mq=0.004 2 kg=0.004 2 kg3 310107 7J/kg=1.26J/kg=1.2610105 5J J(3)(3)酒精灯烧水时的热效率酒精灯烧水时的热效率= = 100%= 100%= 100%=20%100%=20%答案：答案：(1)2.52(1)2.5210104 4J J(2)1.26(2)1.2610105 5J J(3)20%(3)20%QQ吸放452.52 10 J1.26 10 J【备选例题【备选例题】1.(20141.(2014苏州中考苏州中考) )燃气灶烧水时燃气灶烧
39、水时, ,把质量为把质量为2kg2kg、初温、初温为为2020的水加热到的水加热到100,100,共燃烧了共燃烧了0.02m0.02m3 3天然气天然气( (假设天然气完全燃假设天然气完全燃烧烧) )。已知水的比热容为。已知水的比热容为4.24.210103 3J/(kgJ/(kg),),天然气的热值为天然气的热值为8.48.410107 7J/mJ/m3 3。求：。求：(1)(1)水吸收的热量。水吸收的热量。(2)(2)天然气完全燃烧放出的热量。天然气完全燃烧放出的热量。(3)(3)燃气灶烧水时的效率。燃气灶烧水时的效率。【解析【解析】(1)(1)水吸收的热量：水吸收的热量：Q Q吸吸=cm
40、(t-t=cm(t-t0 0)=4.2)=4.210103 3J/(kgJ/(kg) )2 kg2 kg(100-20)=6.72(100-20)=6.7210105 5J J(2)(2)天然气完全燃烧放出的热量：天然气完全燃烧放出的热量：Q Q放放=qV=qV=8.4=8.410107 7J/mJ/m3 32 21010-2-2m m3 3=1.68=1.6810106 6J J(3)(3)燃气灶的效率：燃气灶的效率：= = 100%= 100%= 100%=40%100%=40%答案：答案：(1)6.72(1)6.7210105 5J J(2)1.68(2)1.6810106 6J J(3
41、)40%(3)40%QQ吸放566.72 10 J1.68 10 J2.(20142.(2014聊城中考聊城中考) )煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井, ,出水温度为出水温度为90,90,出水流量为出水流量为150 m150 m3 3/h/h。(1)(1)求每小时流出的地热水温度降低到求每小时流出的地热水温度降低到50,50,所放出的热量。所放出的热量。(2)(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热这些热量如果用天然气蒸汽锅炉
42、供热, ,且天然气蒸汽锅炉的热效率且天然气蒸汽锅炉的热效率为为90%,90%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气?(?(水水=1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 3,c,c水水=4.2=4.210103 3J/(kgJ/(kg),),天然气的热值为天然气的热值为4 410107 7J/mJ/m3 3) )【解题关键【解题关键】解答本题抓住以下关键点：解答本题抓住以下关键点：关键关键1 1：已知水的体积：已知水的体积, ,由密度公式的变形公式可以求出水的质量。由密度公式的变形公式可以求出水的质量。关键关键2 2：已知水的初、末温度
43、和水的比热容：已知水的初、末温度和水的比热容, ,由放热公式可以求出水所由放热公式可以求出水所释放的热量。释放的热量。关键关键3 3：已知效率先求出天然气需要放出的热量：已知效率先求出天然气需要放出的热量, ,由由Q=VqQ=Vq的变形公式可的变形公式可以求出天然气的体积。以求出天然气的体积。【自主解答【自主解答】(1)(1)已知出水流量为已知出水流量为150m150m3 3/h,/h,由由= = 得：每小时流出得：每小时流出的水的质量的水的质量m=Vm=V=1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 3150 m150 m3 3=1.5=1.510105 5kg,kg,水放出的热量水放出
44、的热量Q=cmtQ=cmt=4.2=4.210103 3J/(kgJ/(kg)1.51.510105 5kgkg(90-(90-50)=2.5250)=2.5210101010J J。mV(2)(2)由由= = 得天然气需要放出的热量得天然气需要放出的热量Q Q放放= =2.8= =2.810101010J,J,由由Q Q放放=Vq=Vq得天然气的体积得天然气的体积V= =700mV= =700m3 3。答案：答案：(1)2.52(1)2.5210101010J J(2)700 m(2)700 m3 3QQ吸放10Q2.52 10 J0.9吸1073Q2.8 10 Jq4 10 J / m放【
45、知识拓展【知识拓展】转化效率转化效率其他形式的能转化为内能时其他形式的能转化为内能时, ,由于有能量损失由于有能量损失, ,所以存在转化效率所以存在转化效率()()问题。问题。(1)(1)用炉火加热水时用炉火加热水时, ,化学能转化为内能化学能转化为内能, ,水吸收的热量水吸收的热量Q Q吸吸=Q=Q放放=mq=mq。(2)(2)使用太阳能热水器时使用太阳能热水器时, ,太阳能转化为内能太阳能转化为内能, ,水吸收的热量水吸收的热量Q Q吸吸=E=E太太。(3)(3)使用电热器加热水时使用电热器加热水时, ,电能转化为内能电能转化为内能, ,水吸收的热量水吸收的热量Q Q吸吸=W=W电电。考点
46、考点5 5热机热机1.1.工作特点：燃烧时把燃料的化学能转化为内能工作特点：燃烧时把燃料的化学能转化为内能, ,又通过做功把内能又通过做功把内能转化为机械能。转化为机械能。2.2.工作过程：工作过程：一个工作循环一个工作循环, ,活塞往复运动两次活塞往复运动两次, ,曲轴转动两周曲轴转动两周, ,对外做功一次。对外做功一次。3.3.判断汽油机冲程的方法：看气门和活塞判断汽油机冲程的方法：看气门和活塞(1)(1)判断吸气冲程和排气冲程：进气门打开判断吸气冲程和排气冲程：进气门打开, ,活塞向下运动是吸气冲程活塞向下运动是吸气冲程; ;排气门打开排气门打开, ,活塞向上运动是排气冲程。活塞向上运动
47、是排气冲程。(2)(2)判断做功冲程和压缩冲程：两气门均关闭判断做功冲程和压缩冲程：两气门均关闭, ,活塞向下运动是做功冲活塞向下运动是做功冲程程, ,向上运动是压缩冲程向上运动是压缩冲程; ;如果火花塞点燃必为做功冲程。如果火花塞点燃必为做功冲程。【示范题【示范题8 8】(2015(2015滨州中考滨州中考) )汽车已经成为现代生活不可缺少的一汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分部分, ,汽车多数采用汽油机作为发动机汽车多数采用汽油机作为发动机, ,如图是四冲程汽油机的工作循如图是四冲程汽油机的工作循环示意图环示意图, ,下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是( () )A.A.甲冲程是把
48、机械能转化为内能甲冲程是把机械能转化为内能B.B.乙冲程是排气冲程乙冲程是排气冲程C.C.丙冲程是把机械能转化为内能丙冲程是把机械能转化为内能D.D.丁冲程是吸气冲程丁冲程是吸气冲程【解题关键【解题关键】解答本题从以下角度分析：解答本题从以下角度分析：(1)(1)进气门和排气门的打开和关闭情况进气门和排气门的打开和关闭情况; ;(2)(2)活塞上下运动情况。活塞上下运动情况。【解析【解析】选选C C。本题考查汽油机四个冲程的识别。甲图中进气门和排。本题考查汽油机四个冲程的识别。甲图中进气门和排气门都关闭气门都关闭, ,活塞向上运行活塞向上运行, ,是压缩冲程是压缩冲程, ,将机械能转化为内能将
49、机械能转化为内能, ,故故A A正正确确; ;乙图中进气门关闭乙图中进气门关闭, ,排气门打开排气门打开, ,活塞向上运动活塞向上运动, ,是排气冲程是排气冲程, ,故故B B正正确确; ;丙图中进气门和排气门都关闭丙图中进气门和排气门都关闭, ,活塞向下运行活塞向下运行, ,是做功冲程是做功冲程, ,将内能将内能转化为机械能转化为机械能, ,故故C C错误错误; ;丁图中进气门打开丁图中进气门打开, ,活塞向下运行活塞向下运行, ,是吸气冲是吸气冲程程, ,没有能量转化的过程没有能量转化的过程, ,故故D D正确。正确。【示范题【示范题9 9】(2014(2014安顺中考安顺中考) )一台柴
50、油机飞轮的转速为一台柴油机飞轮的转速为2 400 r/min,2 400 r/min,则在则在1 s1 s内内, ,柴油机完成柴油机完成_个冲程个冲程, ,对外对外做功的次数是做功的次数是_次。次。【解题探究【解题探究】解答本题时思考以下两个问题：解答本题时思考以下两个问题：(1)(1)一个工作循环一个工作循环, ,活塞往复几次活塞往复几次? ?曲轴转动几周曲轴转动几周? ?(2)(2)飞轮每转一周飞轮每转一周, ,做功几次做功几次? ?提示：提示：( (1)1)一个工作循环一个工作循环, ,活塞往复两次活塞往复两次, ,曲轴转动两周。曲轴转动两周。(2)(2)飞轮每转一周飞轮每转一周, ,做
