1、第十三章第十三章 内能与热机内能与热机一、物质的内能一、物质的内能1.1.内能内能(1)(1)定义定义:物体内所有分子无规则运动的物体内所有分子无规则运动的_，以及以及_的总和。的总和。动能动能分子势能分子势能(2)(2)影响因素：物体的内能与影响因素：物体的内能与_有关。有关。如果体积变化不大，同一物体的温度越高，其内能越如果体积变化不大，同一物体的温度越高，其内能越_；温度越低，其内能越；温度越低，其内能越_。(3)(3)特点：物体的内能特点：物体的内能_(_(选填选填“会会”或或“不不会会”)为零。为零。温度温度大大小小不会不会2.2.改变内能的两种途径改变内能的两种途径(1)(1)_，
2、如，如_。(2)(2)_，如，如_。做功做功压缩空气压缩空气热传递热传递用热水袋取暖用热水袋取暖3.3.热量热量(1)(1)定义：在热传递过程中，物体间定义：在热传递过程中，物体间_传递的多少。传递的多少。(2)(2)热传递条件：物体之间有热传递条件：物体之间有_。(3)(3)热传递规律：低温物体吸热，内能热传递规律：低温物体吸热，内能_；高温；高温物体放热，内能物体放热，内能_。(4)(4)热传递实质：能量的热传递实质：能量的_。(5)(5)热传递方式：热传递方式：_、_、_。内能内能温度差温度差增加增加减少减少转移转移传导传导对流对流辐射辐射二、物质的比热容二、物质的比热容1.1.定义定义
3、:_的物质温度的物质温度_所吸收所吸收(或放出或放出)的热量。的热量。2.2.单位单位:_:_。单位质量单位质量升高（或降低）升高（或降低）1 1 J/(kg)J/(kg)3.3.水的比热容水的比热容(1)(1)数值：数值：c c水水4.24.210103 3 J/(kg)J/(kg)。(2)(2)意义：意义：_。(3)(3)应用：由于应用：由于_，可以用水冷却汽车，可以用水冷却汽车发动机，冬天用水取暖等。发动机，冬天用水取暖等。4.4.热量的计算公式：热量的计算公式：Q=_Q=_。1 kg1 kg水温度升高水温度升高(或降低或降低)1)1 吸收吸收(或放出或放出)的热量是的热量是4.24.2
4、10103 3 J J水的比热容大水的比热容大cmcmt t三、内燃机三、内燃机1.1.热机热机:把燃料燃烧时释放的把燃料燃烧时释放的_转变为转变为_的装置。的装置。内能内能机械能机械能2.2.内燃机内燃机(1)(1)定义定义:_直接在发动机气缸内燃烧直接在发动机气缸内燃烧_的热机。的热机。(2)(2)分类：常见的内燃机有分类：常见的内燃机有_和和_。燃料燃料产生动力产生动力汽油机汽油机柴油机柴油机(3)(3)汽油机的工作过程汽油机的工作过程关关向上向上关关机械能机械能内能内能向下向下关关关关内能内能机械能机械能开开两周两周一个一个做功做功飞轮的惯性飞轮的惯性四、热值与热机效率四、热值与热机效
5、率1.1.热值热值(1)(1)定义定义:某种燃料完全燃烧放出的某种燃料完全燃烧放出的_与所用与所用该燃料的该燃料的_之比，叫做这种燃料的热值。它之比，叫做这种燃料的热值。它是燃料的一种是燃料的一种_。热量热量质量质量特性特性(2)(2)单位：固体、液体用单位：固体、液体用_，气体常用，气体常用_。(3)(3)燃料燃烧的放热公式：燃料燃烧的放热公式：_(_(适用于适用于固体和液体固体和液体)或或Q=qV(Q=qV(适用于气体适用于气体)。J/kgJ/kgJ/mJ/m3 3Q=mqQ=mq2.2.热机效率热机效率(1)(1)定义：热机效率等于热机运转中，对外做的定义：热机效率等于热机运转中，对外做
6、的_与燃料完全燃烧的能量的与燃料完全燃烧的能量的_。(2)(2)提高的主要途径：减少提高的主要途径：减少_有用功有用功比值比值热机工作中的各种能量损失热机工作中的各种能量损失考点考点 1 1 内能及其改变内能及其改变例例1 1 寒冷的冬天，人们的手常常会感到冷。小丽和小寒冷的冬天，人们的手常常会感到冷。小丽和小亮为了使自己的手更暖和些，分别采用了如图所示的亮为了使自己的手更暖和些，分别采用了如图所示的方法。从物理学的角度看，小丽和小亮改变手内能的方法。从物理学的角度看，小丽和小亮改变手内能的途径分别是途径分别是()()A.A.做功、做功做功、做功 B.B.做功、热传递做功、热传递C.C.热传递
7、、热传递热传递、热传递 D.D.热传递、做功热传递、做功解析：解析：小丽哈气是通过热传递改变内能，而小亮搓手是通过做功，使小丽哈气是通过热传递改变内能，而小亮搓手是通过做功，使机械能转化为内能。机械能转化为内能。答案：答案：D D解题技巧：解题技巧：做功和热传递都可以改变物体的内能。做功是能量的转做功和热传递都可以改变物体的内能。做功是能量的转化，热传递是能量的转移，二者在改变内能的效果上是相同的。化，热传递是能量的转移，二者在改变内能的效果上是相同的。1.(20151.(2015海南海南)下列事例中，利用热传递改变内能的是下列事例中，利用热传递改变内能的是()()2.2.（20152015辽
8、宁大连）汽车发动机的散热器用水做冷却辽宁大连）汽车发动机的散热器用水做冷却剂，是由于水的剂，是由于水的_较大的缘故；发动机温度较大的缘故；发动机温度降低是通过降低是通过_方式减少内能的。方式减少内能的。比热容比热容热传递热传递考点考点 2 2 比热容与热量的计算比热容与热量的计算例例2 2 湿地具有美化环境、调节气候等功能。近年来，济湿地具有美化环境、调节气候等功能。近年来，济南市已建立各级湿地公园南市已建立各级湿地公园1717处，有力地保护了我市湿地处，有力地保护了我市湿地生态系统，改善了我市的生态环境。从物理学的角度分生态系统，改善了我市的生态环境。从物理学的角度分析，湿地能调节空气的湿度
9、，是因为大量水析，湿地能调节空气的湿度，是因为大量水_（填（填写物态变化名称）可以提高空气中水蒸气的含量；湿度写物态变化名称）可以提高空气中水蒸气的含量；湿度能调节空气的温度，是因为水的能调节空气的温度，是因为水的_。炎热的夏天，。炎热的夏天，赤脚站在水中感到凉爽，走在沙土上感到烫脚。引起这赤脚站在水中感到凉爽，走在沙土上感到烫脚。引起这种反差的原因是由于水和沙土具有不同的种反差的原因是由于水和沙土具有不同的_。解析：解析：物质从液态变成气态的过程称为汽化，汽化可以提高空气中物质从液态变成气态的过程称为汽化，汽化可以提高空气中水蒸气的含量；水蒸气的含量；水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较
10、，吸水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低得少。收或放出相同的热量，水的温度升高或降低得少。答案：答案：汽化比热容大比热容汽化比热容大比热容解题技巧：解题技巧：湿地含有水，水会不停地汽化（蒸发），变成水蒸气散湿地含有水，水会不停地汽化（蒸发），变成水蒸气散在空气中，所以可以提高空气中水蒸气的含量，调节空在空气中，所以可以提高空气中水蒸气的含量，调节空3.3.已知水的比热容为已知水的比热容为4.24.210103 3 J/(kg)J/(kg)，则质量为，则质量为2 kg2 kg的水，温度由的水，温度由25 25 降低到降低到20 20 放出的热量是放出
11、的热量是()()A.4.2A.4.210104 4 J B.2.1 J B.2.110105 5 J JC.1.68C.1.6810105 5 J D.3.78 J D.3.7810105 5 J J4.4.小刚班的同学准备用如图所示的实验装置探究小刚班的同学准备用如图所示的实验装置探究“在在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类是否有关多少与物质的种类是否有关”。（1 1）在准备实验器材时，应选择）在准备实验器材时，应选择_的两的两个酒精灯。个酒精灯。火焰大小相同火焰大小相同（2 2）在此实验中，液体吸收热量的多少是通过）
12、在此实验中，液体吸收热量的多少是通过_来比较的。来比较的。加热时间加热时间（3 3）其中两个小组记录的实验数据如下表：）其中两个小组记录的实验数据如下表：通过分析实验数据，他们得出的结论是：通过分析实验数据，他们得出的结论是：_。（4 4）使一样多的水升高相同的温度，加热时间应该相）使一样多的水升高相同的温度，加热时间应该相同。但同。但1 1、2 2两组的同学在交流实验数据时却发现，第两组的同学在交流实验数据时却发现，第1 1组的加热时间明显偏长。其原因可能是组的加热时间明显偏长。其原因可能是_。在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与
13、物质的种类有关量的多少与物质的种类有关这两组使用的酒精灯火焰的大小不同这两组使用的酒精灯火焰的大小不同考点考点 3 3 热机及其效率热机及其效率例例3 3 关于如图所示的实验，关于如图所示的实验，下列说法错误的是下列说法错误的是()()A.A.这个实验说明做功可以改变物体的内能这个实验说明做功可以改变物体的内能 B.B.这个实验说明物体内能可以对外做功这个实验说明物体内能可以对外做功C.C.在这个实验的过程中内能转化为机械能在这个实验的过程中内能转化为机械能 D.D.这个实验基本反映出了热机的工作过程这个实验基本反映出了热机的工作过程解析：解析：（1 1）利用酒精燃烧的内能加热，使水的内能增加
14、，温度升高，）利用酒精燃烧的内能加热，使水的内能增加，温度升高，属于能量的转移；（属于能量的转移；（2 2）当管内的压强大于管外的压强时，塞子被弹出，）当管内的压强大于管外的压强时，塞子被弹出，气体对塞子做功，气体内能减少，温度降低，内能转化为机械能，属于气体对塞子做功，气体内能减少，温度降低，内能转化为机械能，属于能量的转化；能量的转化；（3 3）热机就是利用内能做功的装置，把内能转化成机械）热机就是利用内能做功的装置，把内能转化成机械能。能。答案：答案：A A5.5.如图是内燃机的某个冲程，它是如图是内燃机的某个冲程，它是()()A.A.压缩冲程，将化学能转化成内能压缩冲程，将化学能转化成
15、内能B.B.压缩冲程，将机械能转化成内能压缩冲程，将机械能转化成内能C.C.做功冲程，将内能转化成机械能做功冲程，将内能转化成机械能D.D.做功冲程，将机械能转化成内能做功冲程，将机械能转化成内能6.6.热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是()()A.A.热机是把内能转变为机械能的装置热机是把内能转变为机械能的装置B.B.燃料燃烧时把内能转化为化学能燃料燃烧时把内能转化为化学能C.C.使用热值大的燃料可提高热机效率使用热值大的燃料可提高热机效率D.D.采取有效措施热机效率能达到采取有效措施热机效率能达到100100
