内能及内能的应用知识点

第一部分:热运动一、分子动理论内容解释实例1、物质是由分子组成的分子间存在着空隙水与酒精混合后，总体积比原来体积之和要小2、一切物质的分子都在不停地做无规则运动温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散现象就是由分子的无规则运动引起的闻到花香3、分子间存在相互作用的引力和斥力引力和斥力同时存在，还过有时以引力为主，有时以斥力为主；当分子间距离变小，则斥力和引力同时增大，但主要以斥力为主；当分子间距离变大，则斥力和引力同时减小，主要以引力为主铁块很难被拉伸，也很难被压缩二、分子热运动1、物体中大量分子的无规则运动叫做分子热运动。分子的运动有肉眼看不见的。扩散现象是分子热运动的宏观体现。2、扩散及影响扩散的因素（1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。实质：分子（原子）的相互渗入。扩散现象说明一切分子都在不停的做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。（2）影响扩散的因素：温度温度越高，扩散越快（温度越高，分子的无规则运动越剧烈）注：扩散只发生在不同的物质间，同种物质之间不能发生扩散。固体、液体、气体都能发生扩散，同时不同物质只有相互接触时，才能发生扩散。三、分子热运动与机械运动的区别机械运动分子运动研究对象宏观物体微观分子规律有规律可循无规律运动情况静止或运动永不停息可见度肉眼可直接观察肉眼不能直接观察影响因素力温度第二部分：内能一、内能定义微观宏观量值分子的动能物质的分子永不停息地运动着，运动着的分子所具有的能量分子永不停息地做无规则运动与温度有关永远不等于0分子的势能物质的分子由它们的相对位置所决定的能量分子间存在的相互作用的引力和斥力与物体的体积有关可能等于0物体的内能物体内所有分子动能和势能的总和分子永远在运动和分子间存在作用力与分子数及温度、体积有关永远不等于0注：（1）内能指的是物体的内能，不是分子的内能，更不能说内能是个别分子共同具有的动能和势能的总和。（2）任何物体在任何情况下都有内能。（3）内能有不可测性，只能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少。二、影响内能的因素1、温度：同一物体，温度越高，内能越大。（内能还受质量、材料种类、状态等因素的影响）2、质量：在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。3、体积：在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。4、状态：同一物体，状态不同时所具有的内能也不同。三、改变物体内能的两种方式（两种方式对改变物体内能是等效的）1、热传递定义：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。热传递条件：物体间存在着温度差。热传递方向：能量从高温物体传递到低温物体。热传递的结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加，两物体最终达到热平衡，温度相同。注：热传递传递的是内能，而不是传递温度，更不传递某种热的物质。2、做功可以改变物体内能对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体的内能会减少；注：做功不一定都使物体的内能发生变化，这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。四、温度、内能、热量的区别与联系区别：从分子动理论的观点概念辨别表达方式存在形式单位温度是分子热运动的剧烈程度的标志物体的冷热程度不能“传递”和“转移”，只能说“是”多少状态量0C内能物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和能量的一种形式“具有”状态量J热量在热传递过程中内能转移的数量在热传递过程中，传递内能的多少“吸收”或“放出”过程量J联系：温度的变化，可以改变一个物体的内能；物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但温度不一定变化；同样的，物体放出热量时，温度也不一定降低。五、燃料的热值及物质的比热容1、热值定义1kg某种燃料完全燃烧放出的热量物理意义反映燃料燃烧放热本领的物理量单位J/kg或J/m3单位意义例：干木柴热值1.2×107J/kg表示1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J性质热值是燃料的一种特性，只与物质的种类有关公式Q放=qm或Q放=qV注：完全燃烧指的是烧完、烧尽。2、比热容（1）定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）10C所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容，用符号C表示。（2）单位：焦/（千克·摄氏度），符号：J/(kg·0C)表示的物理意义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）10C时，吸收（或放出）的热量是多少焦。（3）比热容的特征①比热容是物质的一种特性：不同的物质，比热容一般不同。（物质的种类影响比热容）②比热容也是物质的一种属性：它不随物体的质量改变而改变；物体的温度变化对其影响较小，可忽略不计；与物质吸热或放热的多少也没关系；它只与物质的种类，物质的状态有关。③比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量：在同样受热或冷却的情况下，比热容大的物质温度变化小，比热容小的物质温度变化大。（4）公式：Q吸=cm(t-t0)=cm△t第三部分：内能的利用一、热机1、定义：把内能转化为机械能的机器2、原理：化学能转化为内能（燃料燃烧）―――内能再转化为机械能（做功冲程）本质：就是内能转化为机械能。3、内燃机（1）工作原理一个工作循环四个冲程，分别由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成；一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，而且只有做功冲程燃气对外做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成。汽油机：进气门排气门活塞运动曲轴运动冲程作用能量转化吸气开关向下运动半周吸入汽油和空气的混合物无压缩关关向上运动半周燃料混合物被压缩，温度升高，压强增大机械能转化为内能做功关关向下运动半周燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴对外做功内能转化为机械能排气关开向上运动半周排出废气无（2）柴油机和汽油机的区别汽油机柴油机构造不同汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴燃料不同汽油柴油吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物吸入的只是空气点火方式压缩冲程末，火花塞产生火花点燃燃料（点燃式）压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷出雾状柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃（压燃式）效率20%――30%30%――45%应用汽车、飞机、摩托车等载重汽车、火车、轮船等二、热机效率公式：η=Q有用/Q总提高热机效率的途径：（1）燃料尽可能充分燃烧（2）尽量减少各类热量损失（3）在热机的设计和制造上，采用先进技术（4）使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦力而额外消耗的功注：①在做相同的功时（如果是车用相同的牵引力走相同的路程），效率大的热机，消耗的燃料少，反之就多；②在消耗相同的燃料时，效率大的热机，做的功就多（如果是车，则走的路程就远），反之就少。