13章-内能与热机复习课件

第十三章内能与热机一、物体的内能1.内能：(1)定义：物体内所有分子无规则运动的_____以及_________的总和。(2)影响因素。①温度：同一个物体的温度越高，内能_____。②质量：同种物质组成的物体，在温度相同时，质量大的物体内能___。动能分子势能越大大2.改变内能的两种途径：(1)做功。①规律：外界对物体做功，物体内能_____；物体对外界做功，物体内能_____。②实质：能量的_____。增加减少转化(2)热传递。①规律：物体吸热，内能_____；物体放热，内能_____。②条件：物体之间有_______。③实质：能量的_____。④热量：在热传递过程中，物体_____传递的多少。增加减少温度差转移内能二、比热容1.特点：不同的物质比热容一般_____，它是物质的一种特性。2.计算公式：_____________。3.水的比热容：(1)数值：c水=__________________。(2)意义：1kg水温度每升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是_________。4.热量的计算公式：________。21Qcmtt不同4.2×103J/(kg·℃)4.2×103JQ=cmΔt三、内燃机1.热机：把燃料燃烧时释放的_____转变为_______的装置。内能机械能2.汽油机的工作过程：工作冲程进气门排气门活塞运动方向能量转化吸气冲程___关向下压缩冲程___关__________能转化为___能做功冲程关___________能转化为_____能排气冲程关___向上联系①每个工作循环飞轮转___圈，完成__个做功冲程②在一个工作循环中，只有_____冲程燃气对外做功，其他三个辅助冲程依靠___________完成开关向上机械内关向下内机械开两1做功飞轮的惯性四、燃料的热值与热机效率1.热值：(1)定义：某种燃料完全燃烧放出的_____与所用该燃料的___________之比。(2)单位：_____或____。(3)放热公式：Q=___或Q=___。热量质量(体积)J/kgJ/m3mqVq2.热机效率：(1)定义：热机运转中，对外做的_______与燃料_________所释放的能量的比值。(2)提高的主要途径：减少各种_________。有用功完全燃烧能量损失【读·练】1.【辨一辨】改变内能的途径铁丝反复弯折处温度升高，内能_____，是利用_____改变内能的；棉被被晒得热乎乎的，是利用_______改变内能的。增大做功热传递2.【填一填】比热容的应用水的比热容___，可用冷水冷却汽车发动机，是因为相等质量的水和其他液体升高相同温度时，水吸收的热量___；用水取暖，是因为相等质量的水和其他液体降低相同温度时，水放出的热量___。大多多3.【辨一辨】汽油机的工作过程甲图是汽油机的_____冲程；乙图是汽油机的_____冲程，该冲程中气体推动活塞向下运动，缸内气体的体积增大，温度_____，内能_____；吸气做功降低减少丙图是汽油机的_____冲程，该冲程中活塞向上运动，缸内气体的体积减小，温度_____，内能_____。压缩升高增大考点1：温度、内能、热量、功的比较1.区别：(1)温度表示物体的冷热程度，它是分子热运动激烈程度的标志。温度只能说“是多少”或“达到多少”，不能说“有”或“没有”。(2)内能是能量的一种形式，可以转化和转移。内能只能说“有”，不能说“无”，因为一切物体都具有内能。(3)热量是热传递过程中内能改变多少的量度。热量是一个过程量，离开了热传递过程就无热量可言。热量用“吸收”或“放出”来表述，不能用“具有”或“含有”表述。(4)功是一个过程量，可以是施加在物体上的力做功，也可以通过用电器的电流做功。通过做功方式改变物体的内能时，功是内能改变多少的量度。2.联系：说明：箭头方向表示某个量的变化是否会引起另一个量的变化：“一定”和“不一定”是指物理量变化的情况。(1)物体温度升高，内能一定增加，可能吸热，也可能外界对物体做功。(2)物体吸热，内能不一定增加(物体可能对外做功)，温度不一定升高；物体放热，内能不一定减少，温度不一定降低。【失分盲点】(1)内能和机械能是两种不同的能量形式。内能是物体内部微观分子动能和分子势能的总和，而机械能是宏观物体动能和势能的总和。一个物体的机械能可以为零，但它的内能不可能为零。(2)对物体做功，物体的内能会增加，“会”是一种可能，并不一定增加。如提高物体时，对物体做了功，增加的是物体的机械能，而不是内能。【知识拓展】影响内能大小的因素(1)温度：根据分子动理论，物体温度越高，分子的无规则运动越激烈，分子动能越大。(2)体积：物体体积变化时，引起分子间距离变化，从而使分子势能发生改变。例如，一块0℃的冰熔化成0℃的水，虽然温度没有升高，但由于分子间距离的变化，使其内能增加。(3)分子的个数(质量)：温度相同的物体所具有的内能不一定相等，因为物体的内能还跟分子的个数有关。例如，同样温度的一桶水比一杯水所含分子个数多，虽然其他情况相同，但一桶水的内能远远大于一杯水所具有的内能。【示范题1】(2015·烟台中考)关于温度、热量、内能，以下说法正确的是()A.0℃的冰没有内能B.物体的温度越高，物体的内能越大C.物体的温度越低，所含的热量越少D.物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变【解题关键】解答本题应抓住以下关键：关键1：一切物体都具有内能。关键2：影响物体内能大小的因素。关键3：热量的正确表述。关键4：晶体熔化或凝固的特点。【解析】选B。本题考查对温度、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，所以任何温度的物体都有内能，故A说法错误；内能的大小与温度有关，温度越高，物体的内能越大，故B说法正确；热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来描述，不能用“具有”或“含有”来描述，故C说法错误；晶体在熔化(或凝固)过程中，吸收(或放出)热量，其内能增大(或减小)，但温度保持不变，故D说法错误。【示范题2】(2015·泰安中考)下列物理现象中，属于通过做功途径改变物体内能的是()A.冬天晒太阳人会感到暖和B.饮料放入冰箱冷藏室会变凉C.锯木头时锯条会变热D.烧红的铁块放入水中会变凉【解题关键】解答本题应抓住以下关键：关键1：改变内能的两种方式：做功和热传递。关键2：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质是内能的转移。【解析】选C。本题考查改变内能的两种方式。冬天晒太阳，人体温度升高，属于热传递增加物体的内能；饮料放入冰箱冷藏室，饮料温度降低，是通过热传递改变物体的内能；用锯条锯木头，锯条温度升高，是克服摩擦做功，机械能转化成内能，属于做功增加物体的内能；烧红的铁块放入水中，铁块向水放热，铁块的温度降低，内能减小，是通过热传递改变物体的内能。【备选例题】1.(2014·北京中考)下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是()A.用锯锯木头，锯条温度升高B.向饮料中加冰块，饮料温度降低C.寒冬，用热水袋暖手，手感到温暖D.盛夏，阳光暴晒路面，路面温度升高【解题关键】解答本题应抓住以下关键：关键1：改变内能的两种方式：做功和热传递。关键2：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质是内能的转移。【解析】选A。本题考查改变内能的两种方式。用锯锯木头，锯条温度升高，是克服摩擦做功，机械能转化成内能，属于做功增加物体的内能；向饮料中加冰块，冰块熔化吸热，饮料温度降低，是通过热传递改变物体的内能；寒冬用热水袋暖手，手感到温暖，是通过热传递改变手的内能；盛夏，阳光暴晒路面，路面温度升高，是太阳光的热辐射增加了路面的内能，属于热传递增加物体的内能。2.(2014·衡阳中考)冬天手冷时，我们经常将两只手相互搓搓使手暖和，这是利用的方式使手的内能增加；也可以用“暖手宝”焐手，这是利用的方式增加手的内能。【解析】本题考查改变内能的方式。两只手相互搓搓使手暖和，机械能转化为内能，这是利用做功的方式使手的内能增加；用“暖手宝”焐手，内能从“暖手宝”转移到手上，这是利用热传递的方式增加手的内能。答案：做功热传递3.(2013·苏州中考)改变物体内能的方式有两种。图甲说明可以改变物体的内能；图乙说明可以改变物体的内能。【解析】本题考查改变内能的两种方式。甲图中，放入冰箱的食物放出热量，温度降低，内能从食物转移到冰箱内部，这是通过热传递改变内能的；乙图中，迅速压下活塞使引火仪内空气温度升高，活塞压缩空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，这是通过做功的方式增大空气的内能。答案：热传递做功考点2：比热容的理解及应用1.比热容的理解：(1)对c=公式的理解：由热量公式Q=cmΔt得到c=，只是比热容在数值上等于。比热容既不与热量成正比，也不与质量、温度的变化的乘积成反比。同种状态下，比热容只取决于物质的种类。QmtQmtQmt(2)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4.2×103J/(kg·℃)，变为固态的冰后的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。2.水的比热容：(1)水的比热容大的意义：比热容是表示物质吸热(或放热)本领大小的物理量。水是比热容大的物质，其吸热(或放热)本领大。(2)应用。①调节气温：在吸收或放出相同热量时，水的比热容较大，温度不易发生明显变化。②作传输介质：一定质量的水升高(或降低)相同的温度时，因为水的比热容大，比相同质量的其他物质升高(或降低)相同的温度所吸收(或放出)的热量多。【示范题3】(2014·上海中考)关于比热容，下列说法中错误的是()A.比热容可用来鉴别物质B.水的比热容较大，可用作汽车发动机的冷却剂C.沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较大D.一桶水的比热容比一杯水的比热容大【解析】选D。本题考查比热容的理解及应用。比热容是物质的特性之一，只与物质的种类和状态有关，可用来鉴别物质，A正确；水比其他物质的比热容较大，在相同情况下，升高一定温度，水吸收的热量多，冷却效果好，B正确；沙的比热容较小，白天吸收热量温度上升得快，晚上放出热量温度降低得快，所以沙漠地区昼夜温差较大，C正确；比热容与物质的质量无关，一桶水的比热容与一杯水的比热容相等，D错误。【示范题4】(2014·内江中考)初春培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，下列做法中正确的是()A.早晨多灌水，傍晚多排水B.早晨多排水，傍晚多灌水C.早晨和傍晚都要多灌水D.早晨和傍晚都不要灌水【解题探究】解答本题时思考以下问题：(1)水和泥土相比较，谁的比热容大？(2)水和泥土相比较，在质量相等的情况下，放出相等的热量，谁的温度降低得少？吸收相等的热量，谁的温度升高得多？提示：(1)水的比热容比泥土的比热容大；(2)根据Δt=知，在质量相等的情况下，吸收或放出相等的热量，比热容大的水比泥土温度变化小。Qcm【解析】选B。本题考查水的比热容大的特点的应用。初春傍晚多灌水，夜晚水放热时，因为水的比热容大，水的温度降低得慢，不至于使秧苗受冻；早晨把稻田内的水排出，露出的泥土在太阳照射下吸热，因为泥土的比热容小，泥土的温度升高得快，有利于秧苗的生长。【示范题5】(2015·益阳中考)炎热的夏天，小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现：岸上的石头热得烫脚，而河水却比较凉，其主要原因是()A.水吸收的热量少，因此河水比岸上石头的温度低B.水的比热容比石头的大，在受到太阳同样照射的情况下，水升高的温度少C.石头的吸热能力强，因此石头升温快D.这是小明的错觉造成的，实际上岸上的石头与水的温度相同【解题关键】解答本题应抓住以下关键：关键1：石头与水的比热容大小比较。关键2：在吸热相同条件下，物质的比热容越大，温度变化越小。【解析】选B。本题考查利用水的比热容大解释自然现象。因为水的比热容比石头的大，相同质量的水和石头相比较，吸收相同的热量(都在太阳照射下)，水的温度升高得少，故河水是凉凉的，而石头的温度升高得多，热得烫脚，故选B。【备选例题】(2013·乐山中考)如图为某一天中央电视台天气预报的截图。