第12章 内能和热机1.复述内能的概念,改变物体内能的两种方法,比热容与热值的意义、热机效率、热机工作原理、能的转化等.2.重点:关于比热容、热值的简单计算.3.经历复习过程,培养综合解决问题的能力和创新能力.一、内能1.物体的内能是物体内所有做无规则运动的分子的动能和分子势能的总和,内能和质量、温度有关,改变内能的方法有做功和热传递.2.燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程,太阳能是人类使用的最大量的一种能量,获得的主要途径是热传递. 3.下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是(A)A.物体温度升高,内能一定增加B.物体吸收热量,温度一定升高C.物体放出热量,温度一定降低D.物体内能增加,一定吸收了热量二、热值4.热值的计算公式是q=,单位是J/kg.5.煤油的热值是4.6107 J/kg,它表示:1 kg的煤油完全燃烧放出的热量是4.6107 J,则10 kg的煤油完全燃烧放出的热量是4.6108J.6.现代火箭利用液态氢作燃料是因为氢的热值大.7.当瓶中的煤油倒去一半后,煤油的(D)A.比热容不变,热值和密度都变为原来的一半B.比热容、热值和密度都变为原来的一半C.比热容、热值都变为原来的一半,密度不变D.比热容、热值和密度都不变 三、比热容8.比热容是指1 kg的物体温度升高(或降低)1 所吸收(或放出)的热量,其公式是c=,它是物体的一种属性,与物体的质量无关.9.甲、乙两物体质量、初温都相同,甲的比热容大于乙的比热容,当它们放出相同的热量后相互接触,接触以后内能的变化情况是(B)A.甲的内能增加,乙的内能减少 B.甲的内能减少,乙的内能增加C.甲的内能不变,乙的内能减少D.甲、乙的内能都不变10.在一个标准大气压下,不计热量损失,完全燃烧6 kg热值为 1.26107 J/kg的干木柴能使250 kg 30 的水温度升高到(B)A.120 B.100 C.90 D.无法确定四、热机11.热机是将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,再通过做功将内能转化为机械能的装置.12.汽油机工作过程中有四个冲程,分别是吸气、压缩、做功、排气冲程.13.内燃机的四个冲程中,将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程,把内能转化为机械能的冲程是做功冲程.1.小组讨论:汽车的诞生改变了人类的生活方式.事实上,人类很早就在探寻着更好的代步工具,法国人居纽于1769年制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮车.现在你看到的这幅漫画,据说是牛顿所设计的蒸汽汽车原理图,试就该原理图回答下列问题:(1)找出原理图中运用了哪些物理知识?(至少说出三点)答案杠杆原理;力的作用是相互的;以滚动代替滑动.(2)该原理图中涉及哪几种形式的能量?请简述对应的能量转化过程.答案化学能、内能、机械能(动能);通过燃烧燃料将化学能转化为内能;蒸气向后喷出,将内能转化为机械能.(3)使汽车向前运动的力是怎样产生的?这个力的施力物体是哪个?答案力的作用是相互的,向后喷出的蒸气反过来给汽车一个向前的推力;喷出的蒸气是施力物体.2.小明和小芳探究了泡沫塑料与棉絮两种材料的保温性能的好坏,具体做法是:用两只相同的密闭的烧瓶各盛80 的热水2 kg.瓶内各插入一只温度计,瓶外分别用大小、厚度都相同的泡沫塑料和棉絮包好,放在同一地点使其自然冷却,然后每隔一段相同时间观察温度计示数并记录水温于下表中:时间t/min010203040140150160包泡沫塑料的瓶内水温t1/8066564944222120包棉絮的瓶内水温t2/8060473832202020根据表中数据回答下列问题:(1)他们做实验时的环境温度为20,对比水温的变化情况可知泡沫塑料保温性能较好.(2)经过160 min后,两瓶中的热水一共向外界放出了多少热量?水的比热容c水=4.2103 J/(kg)(要有计算过程)解:Q=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)4 kg(80 -20 )=1.008106 J.(3)从表中热水温度变化的快慢情况分析,瓶中热水放热时还有什么规律?答案温差越大,散热越快.(或开始散热快,后来散热慢)3.(多选)如图所示,为了解白纸和黑纸的吸热性能,小明将质量都是1 kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中,再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来,然后将两个瓶子放在太阳光下.在30 min内,小明每隔3 min测一次水的温度,记录在下面的表格中.水的比热容c=4.2103 J/(kg)根据小明的实验和记录可知(BD)日照时间t/min03 6 9 12 15 18 21 24 27 30 白纸瓶水温t1/23 24 25 25 26 27 27 28 29 29 30 黑纸瓶水温t2/23 25 26 27 28 29 30 3132 33 34A.白纸的吸热性能好于黑纸B.黑纸的吸热性能好于白纸C.30 min内,白纸瓶中的水内能增加了1.26105 J D.30 min内,黑纸瓶中的水内能增加了4.62104 J4.太阳能热水器内盛有40 kg的水,在阳光照射下,水的温度升高了25 ,求:(1)水吸收的热量;(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量?q焦炭=3107 J/kg,c水=4.2103 J/(kg)解:(1)Q=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)40 kg25 =4.2106 J(2)m=0.14 kg.