第十三章 内能与热机复习,内能,定义,内能大小的因素：,单位,改变内能的途径,做功,热传递,热量（Q）,温度、内能和热量三者的联系：,内能与机械能的区别,对物体做功,物体对外做功,实质,形式,条件,方向,实质,特点,量度,量度,等效的,返回,1、定义：物体内所有分子由于热运动而具有的_和分子之间的_的总和叫做物体的内能。 2、影响内能大小的因素： 物体的_、状态、质量、体积和物质的种类。 物体分子热运动的剧烈程度与温度有关。同一物体温度越高时内能越_。 温度高的物体内能一定大（ ）。 物体内能越大，温度一定越高（ ） 3、内能的单位：焦耳（J） 所有能量的单位与功单位都是相同的,二、内能,分子动能,分子势能,温度,大,4、改变内能的两种途径：_和_.两种途径在改变物体内能上是等效的。 （1）做功：1）对物体做功，物体内能会 ，把 能转化 为 能。如：压缩气体做功；摩擦生热，克服摩擦做功等。 2）物体对外做功，物体内能会 ， 能转化 为 能 。常会伴有白烟生成。 3）做功改变内能实质是：内能与其他形式的能间的相互转化 4）量度：用功来量度 （2）热传递：能量（内能）从高温的物体向低温物体传递的过程。 条件：_。 形式：_、_、_ 实质是：_。 方向： _物体将_向_物体传递,直至物体_相同(称为热平衡). 特点：高温物体的内能传递给低温物体，高温物体内能 ，温度 ，_热量；低温物体内能 ，温度 ， _热量。 量度：吸收热量的多少或放热多少,二、内能,做功,热传递,增加,机械,内,减少,内,机械,温度差,热辐射,热传导,对流,内能的转移,内能,高温,低温,温度,减少,降低,放出,增加,升高,吸收,你对做功和热传递在改变内能上是等效的，怎样理解？,一个物体内能增大可以是：对物体做功，也可以是吸收热量。 一个物体内能减少可以是：物体对外做功，也可以是物体放出热量。,5、热量（Q）：物体通过热传递方式所改变的内能叫做热量。单位是焦耳（J）。 热量是过程量，不能说有、含有、具有等，只能说：吸收或放出 6、温度、内能和热量三者的联系： （1）物体温度升高，内能_，_吸收热量. （其它影响因素同时温度高内能大）（做功和热传递改变物体内能等效的） （2）物体内能增大，温度_ 升高,_吸收热量. （晶体熔化和液体沸腾时内能增大但温度不变）（做功和热传递改变内能等效的） (3) 物体吸收热量, 内能_, 温度_升高. （热传递是改变物体内能方式之一）（温度不是影响内能的唯一因素，如晶体熔化和液体沸腾（状态改变）。,二、内能,增大,可能,不一定,可能,一定增大,不一定,内能与机械能的区别,相同点： 都是能量的一种形式 不同点： （1）一切物体都有内能，内能不可能为0；机械能可以为0。 （2）内能：物体内所有分子的分子动能和分子势能的 总和 机械能：物体动能和物体势能的统称 （3）内能与物体内部分子的热运动和相互作用有关 机械能与整个物体的机械运动有关,二、内能,返回,比热容,定义,单位,物理意义,物质特性,热量的计算,实验探究,水比热容较大的应用,进,进,进,进,进,一、比热容：,1、定义：单位质量的物质温度升高（降低）_C所吸收（放出）的热量为该物质的比热容，符号“C”。 思考:“1Kg的物质在1 C时吸收的热量叫这种物质的比热容”说法正确吗? 不正确,在在1 C为状态量,升高（降低）1 C是过程量. 2、单位：_. 3、物理意义：水的比热容C水=_,物理意义:_,0,1,0,0,0,J/(Kg.C),0,4.210J/(Kg.C),0,3,区别J/Kg.C,0,1Kg的水温度升高(降低)1C时吸收(放出)的热量是4.210J,0,3,判断:,1、1Kg的水温度在1C时吸收(放出)的热量是4.210J,2、1Kg的水温度升高(降低)1C时吸收(放出)的热量是4.210J/(Kg.C),0,0,3,3,错误，没有区分过程量和状态量。,1Kg的水温度升高(降低)1C时吸收(放出)的热量 是4.210J/(Kg.C),0,3,返回,错误，热量的单位应是J而不是J/(Kg.C),（二）、定义、单位、物理意义,主语,谓语,宾语,0,0,0,4、 比热容是物质本身的特性,只跟物质种类和状态有关. 比热容表示物质的哪种特性？ 质量和升高温度相同时，不同种物质吸收的热量不同。 每种物质都有自己的比热容。 不同种物质一般不同（水和煤油相同），同种物质与状态有关（冰与水同种物质但状态不同比热容不同） 思考：还有哪些物理量能表示物质的某种特性？ 比热容C： 表示体积相同时不同物质质量一般不同，只与种类和状态有关。 表示燃料的化学特性，只与燃料的化学成分（种类） 有关,三、比热容：,密度：,热值q：,（三）、物质特性,特别注意：,比热容C、热值q、速度v都不能据定义式说成与分子成正比，与分母成反比。（密闭气体除外）,三、比热容：,提示：,它们的图像也一定要掌握，望课后自己总结,思考：有哪些物理量表示物体的属性或相关知识？,质量：表示物体的属性，与形状、状态和位置的改变无关。,惯性：一切物体都有惯性，大小与质量有关,内能：一切物体都有内能。,返回,（三）、物质特性,在同样吸热或放热时，C大的温度变化小,（四）、水比热容较大的应用,为什么？,据t =Q/Cm可知，在Q和m一定时,C大则t 小.,1、人们为什么用冷水冷却发动机？,在m和t相同时，据Q吸=C m t可知，水的C大能吸收更多的热量,2、人们为什么用热水取暖？,在m和t相同时，据Q放=C m t可知，水的C大能放出更多的热量,3、沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差不大的原因？,沙漠多沙石少水分，沿海地区水分多。在白天，在太阳同样照射时，据t=Q吸/C m可知，在Q吸和m相同时t小，升高的温度小。在夜间放出热量，据t=Q放/C m可知，在Q吸和m相同时t小，升高的温度小。因此，沿海地区昼夜温差小。,三、比热容：,（四）、水比热容较大的应用,早春时节，气温较低，应提高秧苗的温度使秧苗生长的快。 早上放水，当白天太阳照射时吸收热量，利用少水分，C较小，据t=Q吸/C m可知，在在Q吸和m相同时t大，升高的温度高。 傍晚充水，当夜间放出热量时，利用水的C大，据t=Q放/C m可知，在在Q吸和m相同时t小，降低的温度少，温度高。,4、在早春时节，播育秧苗时，早上需 水，傍晚时 需 水，为什么？,放,充,返回,5、图像题的应用：,三、比热容：,1、Q =C m t t升= t- t0 t降= t0- t,三、比热容：,（五）、热量的计算,升高（了）或上升（了）,t,升高到或上升到或加热到,t,3、t=Q/Cm,降低（了）或下降（了）,降低到或下降到,t,t,1、C=Q/ m t,可据此式求C和鉴别物质,注意：不能据此式说：C 与Q成正比，与m t成反比。因C是物质的特性，只与种类和状态有关。,变形式：,2、 m=Q/C t,4、 t=,5、 t0=,求t和t时需注意沸点和熔点,求t 和t0时建议先求t后再求t 和t0,三、比热容：,（五）、热量的计算,2、不计热损失时：Q吸=Q放,3、存在热效率时：= Q吸/ Q放100,联系：,八年级中的机械效率： =W有/ W总 100,炉子、热机效率： =W有/ Q放 100 =Q吸/ Q放 100,强调：,Q吸 =C m t= C m （ t- t0）,Q放=,C m t= C m （ t0- t）,mq或vq,W=Pt=UIt=I Rt=U t/R,2,2,太阳能热水器,变形式:,Q吸= Q放,Q放=Q吸/ ,返回,四、内燃机,内燃机,能量转化：,燃料燃烧（ 转化为 ）释放的_转化为_,汽油机,柴油机,汽油机与柴油机的区别,进,进,进,化学能,内,内,机械能,应用,进,返回,2、汽油机,（1）构造：气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮、火花塞。 （2）工作过程：四个冲程 吸气冲程（吸入_的混合气体）； 压缩冲程（压缩缸内混合气体，内能_,温度_,压强增大,把_能转化为_能）； 做功冲程（压缩冲程末,气缸顶部的火花塞发出电火花,点燃缸内气体爆发性燃烧,产生高温高压的燃气推动活塞做功,把_能转化为_能）； 排气冲程（排出废气）。 （3）点火方式：_.,四、内燃机,汽油和空气,增大,升高,机械能,内,内,机械,点燃式,返回,四、内燃机,（1）构造：气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮、喷油嘴。 （2）工作过程：四个冲程 吸气冲程（只吸入_）； 压缩冲程（压缩缸内气体，内能增大,温度升高,压强增大,把_能转化为_能）； 做功冲程（压缩冲程末,气缸顶部的喷油嘴喷出雾状柴油,压燃式点火,产生高温高压的燃气推动活塞做功,把_能转化为_能）； 排气冲程（排出废气）。 （3）、点火方式:_.,3、柴油机,柴油,机械,内,内,机械,压燃式,返回,四、内燃机,4、应用,返回,应用：,汽油机：,多用在小汽车、摩托车、低速飞机及轻巧的机械上,柴油机：,载重汽车、火车、轮船、拖拉机、坦克等,内燃机优点：,运转速度快，重量轻，功率大,内燃机缺点：,排出高温废气，携带有毒、有害物质，污染环境。,1、汽油机与柴油机都是 ，都是 2、喷油嘴和火花塞工作时刻都是 3、四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，_个冲程，活塞往复运动_次，曲轴连杆转_周，飞轮转_周，只有_冲程对外做功_次,其它三个冲程靠_完成。有能量转化的冲程是_ _和_。,四、内燃机,5、汽油机与柴油机的区别,相同点,内燃机,内能转化为机械能的热机。,压缩冲程末,四,两,两,两,做功,一,惯性,压缩冲程,做功冲程,不同点,结构：,吸入气体：,汽油机,柴油机,火花塞,喷油嘴,空气和汽油,柴油,压缩冲程末压强：,点火方式：,使用范围：,点燃式,压燃式,压强非常大,压强大,轻巧机械,载重车等,返回,效率:,稍为高些,很低,五、燃料的热值,1、定义：_某种燃料_燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值. 2、单位：_ 或 _。 3、热值是燃料本身的一种特性。 （1）热值表示燃料的什么特性： （2）与 有关.与是否完全燃烧及燃料的质量 关。 （3）据q= Q放/ m得：q与Q放成正比，与m成反比。 （4）联系其它特性： 4、燃料燃烧放出热量的公式： Q放=_ _ （固液）或Q放=_（气）; 变形式:m=_;q=_ 5、物理意义：如焦炭3.010 J/Kg表示：,燃料种类,无,不同燃料质量相同时完全燃烧放出的热量不同。,错误,R,C,物体属性：,质量,惯性,m q,Vq,1Kg,完全,J/Kg,J/,7,1 Kg的焦炭完全燃烧放出的热量是3.010J,7,返回,六、热机效率,1、热机燃料燃烧释放能量的主要走向：（1）燃料未完全燃烧；（2）克服摩擦消耗的能量；（3）废气带走的能量；（4）机械传热损失能量；（5）对外做有用功的能量。 2、定义：热机转变为有用功的能量（有效利用的能量）与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率。（热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终小于1） 3、效率的计算式：= 100%