第十二章《内能与热机》复习提纲（学生

1、第十二章 内能与热机复习提纲一、温度1、 定义： 。2、 单位：国际单位制中采用 。常用单位是 （）换算关系T= 3、 测量温度计（常用液体温度计） 温度计构造：下有 ，里盛 、 、 等液体；内有粗细均匀的 ，在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。 温度计的原理： 进行工作。常用温度计的使用方法：使用前：观察它的 ，判断是否适合待测物体的温度；并认清温度计的 ，以便准确读数。使用时：温度计的 液体中，不要碰到 ；温度计玻璃泡浸入被测液体中 ，待温度计的 再读数；读数时 ，视线与 相平。二、内能的初步概念：1、内能： ，叫做物体的内能。2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分

2、子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。3、影响物体内能大小的因素：温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。 4、内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与 内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与 。这种无规则运动是 ，而不是物体的整体运动。三、内能

3、的改变：1、内能改变的外部表现：物体温度升高（降低）物体内能增大（减小）。物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）内能改变。反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。（因为内能的变化有多种因素决定） 2、改变内能的方法：做功和热传递。 A、做功改变物体的内能：做功可以改变内能：对物体做功物体内能 。物体对外做功物体内能 。做功改变内能的实质是 如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。（WE）解释事例：如图1所示，在一个配有活塞的厚厚玻璃筒里放有小团棉花，把活塞迅速压下去，可看到 ，这是因为 ， 。钻木取火： 。、如图2，厚玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧,通过塞子上的开口往瓶里打气

4、，当看到塞子跳起来时， ，这是因为瓶内 。图1图2B、热传递可以改变物体的内能。 热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。 热传递的条件是 ，传递方式是： 。热传递传递的是 ，而不是 。 热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。 热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是 。 C、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说 。但做功和热传递改变内能的实质不同， 。 D、温度、热量、内能 区别：温度：表示物体的冷热程度。 温度升高 内能增加 不一定吸热。如： ， 。热量：是一个过

5、程。 吸收热量 不一定升温。如： ， 。 内能不一定增加。如： ， 。内能：是一个状态量 内能增加 不一定升温。如： ， 。 不一定吸热。如： ， 指出下列各物理名词中“热”的含义：热传递中的“热”是指： 热现象中的“热”是指： 热膨胀中的“热”是指： 摩擦生热中的“热”是指：内能（热能）四、热量：1、比热容： 定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1时吸收（放出）的热量。 物理意义： 的物理量。 比热容是物质的一种特性，大小与 、 有关，与 、 、 、 、 等无关。 水的比热容为4.2103J(kg) 表示：1kg的水温度升高（降低）11吸收（放出）的热量为4.2103J水常调节气温、取暖

6、、作冷却剂、散热，是因为 2、计算公式：Q=cmt 吸cm（tt0），放cm（t0t）3、热平衡方程：不计热损失 吸放五、内能的获得燃料的燃烧 燃料燃烧： 能转化为 。六、热值1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。2、单位：J/kg （气体燃料的热值单位符号通常用“J/m3”）3、关于热值的理解：对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所

7、确定的值。 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的 ，只与 有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。3、公式：Qmq（q为热值）。 实际中，常利用Q吸Q放即cm(t-t0)=qm联合解题。 4、酒精的热值是3.0107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0107J。煤气的热值是3.9107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9107J。七、内能的利用 1、内能的利用方式： 利用内能来加热；从能的角度看， 。 利用内能来做功；从能的角度看， 。2、热机：定义： 。 能的转化： 转化为

8、蒸气机内燃机喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。5、 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式：=W有用/ Q总= W有用/qm 提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失机件间保持良好的润滑、

9、减小摩擦。6、汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造：顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。【例题1】下列现象中利用内能加热的是 A晾晒稻谷 B.喷气式飞机在空中飞行C用高炉熔化铁 D.燃气推动发动机叶轮经常出现的变形题型有： 1下列说法中正确的是 A内能是分子动能和分子势能的总和，所以它是机械能 B物体运动的越快，物体的动能越大，内能越大 C在水平地面上静

10、止的0的冰块不具有内能和机械能 D任何物体都有内能，但不一定有机械能 2下列事例中，通过做功使物体内能发生变化的是 A锯木头时锯条发热 B.冬天把手放在炉子旁边取暖 C卫星残骸坠入大气层时与大气摩擦燃烧 D。划火柴取火【例题2】“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游那个时代，人们就已察觉到城市暖于郊区。分析城市“热岛效应”的主要原因是：（1）工厂、交通工具排放大量的 ；（2）建筑群、马路中的砂石、水泥路面的 小，在相同日照下温度上升的更明显；（3）城市水面小，水的 吸热少；（4）楼群林立，难以形成对流。经常出现的变形题型有：1在有些古代宫殿中，有许多空心铜柱子支持着宫殿的屋顶，在夏天走

11、进宫殿会感到冷气沁人。原因是空心的铜柱中装进了许多冰块，由于冰块熔化时 大量的热使温度降低，而且水的 较大，温度不易升高，所以宫殿了很凉爽。 2摩托车的发动机通常是通过散热片散热的。力帆集团推出新一代产品，打出这样的广告：“力帆水冷，摩托换代”。所谓的“水冷”就是在散热片的基础上用循环流动的水来冷却，你知道为什么要用水来冷却吗？【例题3】地热资源越来越被人们所重视，并得到广泛利用，例如宜春的“温汤”很早就被开发和利用，若该处地下热水每日开采量为3105kg，平均水温为66。问：（1）如果改用锅炉燃烧无烟煤来供热水，则每日将等量的冷水有16加热到66。，水需要吸收多少热量？（2）若无烟煤完全燃烧

12、放出的热量全部被水吸收，则每日需要多少无烟煤？已知水的比热容为4.2103J/（kg），无烟煤的热值为3.4107J/kg2太阳能热水器以其安全且无污染在人们生活中得到了广泛使用。小芳家太阳能热水器的效率是50%，里面装有温度为15、质量为100kg所谓水，当这个热水器接受了4.2107J的太阳能时（c水4.2103J/(kg)。求：（1）这些水的温度能升高到多少？（2）热水器所接受的这些太阳能，相当于完全燃烧多少kg每所放出的热量？例题4】热机（如汽车、拖拉机的发动机等）是将燃料的内能转化为机械能的装置，热机的发展和应用推动了社会的快速发展。热机在能的转化过程中不可避免的要损失一部分，并且会

13、对环境造成一定程度的污染。请指出热机工作过程中存在的各种形式的能量损失，同时指出可能造成那些环境污染。【解析】广泛使用的热机主要是内燃机，它的能量损失有：由于燃料燃烧不完全而损失一小部分能量；排出的废气温度较高，要带走很大一部分能量；一部分能量消耗在散热上；另外还有一部分能量消耗在克服摩擦做功上。内燃机可能造成的环境污染主要是大气污染，其次，它在工作过程中发出巨大声响也会带来噪声污染。经常出现的变形题型有： 1热机的广泛使用，给环境带来严重的污染，主要污染有 大气 污染，这是因为 废气 、 粉尘 的大量排放；消除和减轻污染的主要方法有： 改进燃烧设备 和 加装消烟除尘设备 ，采用几种 供热 的

14、方法，大力推广使用 煤气 和 天然气 。 9.有关热机效率的说法正确的是 A用热值大的燃料，就能提高热机效率 B多燃烧一些热值大的燃料，就能提高热机效率 C无论用什么方法，都不能提高热机效率 D无论用什么方法，都不能是热机效率等于或大于1 2某四冲程内燃机，飞轮转速为300R/min,活塞面积为120cm2，行程L是0.3m，假如做功冲程中燃气的平均压强是5105Pa，这台内燃机的功率是多大？，如果内燃机每1min燃烧0.03kg的燃油，内燃机的效率是多大？（q燃油4.2107J） 【例1】分别指出下列几句话中“热”的含义：A今天的天气真热；B物体吸热，温度升高；C用打气筒给自行车打气，气筒壁

15、热了。【例2】下列说法中不正确的是 A温度为0的物体没有内能 B温度高的物体内能一定多 C物体的内能增加，它的温度一定升高【例3】在0的房间内，放在地面上的铅球 A具有机械能 B没有机械能 C具有内能 D没有内能【例4】一个物体温度升高，则 A它含有的热量增加 B它一吸收了热量 C一定对物体做了功 D它的内能增加【例5】下列事例中，不属于通过热传递改变物体内能的是 A用酒精灯加热杯里的水B人晒太阳觉得暖和 C金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手 D用打气筒打气，筒壁会发热【例6】以下所述现象中属于通过热传递改变了物体内能的是 A将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热B放在空气中的一杯热水会冷却C在转动

16、的砂轮上磨车刀，车刀发热【例7】下列说法中，哪些不是规范的物理语言 A铁钉的比热是0.46103 J/(kg) B桌子的比热是2.4103 J/(kg)C铁的比热是0.46103 J/(kg)D1kg铁的比热比lkg铜的比热大【例8】判断下列说法中正确的是 A物质吸收的热量越多，它的比热就越大B物质的温度变化越小，它的比热就越大C把一个铁块分开，用其中一块测铁的比热，因为质量小了，所以测得的比热值就大了D单位质量的某种物质，温度升高1吸收的热量越少，比热就越小【例9】有一高温物体被投入质量为10kg、温度为20的水中，如果传给水的热量是2.7310J，则水的温度会升高到多少度。【例10】 一柴

17、油机的飞轮转速为2400转/min，由此可推断，该柴油机每秒做功多少次？内能与热机例题与习题填空题1我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”若某一人工湖湖水的质量为1.0107kg，水温升高2OC，则湖水吸收的热量为J。若这些热量被同等质量的砂石吸收（C砂石C水）则砂石升高的温度2OC（选填“大于”、“等于”或“小于”）2做功和热传递都可以改变物体的内能。给自行车轮胎打气的气筒连续使用一段时间就会发热，这是由于使气筒的内能（第二空选填“减少”或“增加”）3冬天手冷时，我们经常将两只手相互搓搓使手感到暖和，这是利用的方法使手的内能增加的

18、；用热水袋使身体变暖，是利用的方法使人身体的内能增加的。4如图1所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，图中情景演示的是“四冲程”热机工作过程中的冲程，这个情景中是能转化为 5将一块生石灰放入装有水的烧杯中，生石灰与水发生剧烈反应并产生大量的热，此时能转化为热能。如果这一过程中有2千克的水，温度从20升高到25，则水吸收的热量是J。已知：C水4.2103J/(kg)图16焚烧生活垃圾放出的热量用来发电，是综合利用垃圾的一种方法，据资料显示，仅2001年全国城市生活垃圾就达 1.5108t若焚烧1t垃圾可放出1.51010J的热量，如果将 2001年我国的城市生活

19、垃圾全部焚烧，则放出的热量是J，它相当于kg煤炭完全燃烧放出的热量（煤炭的热值为3.0107J/kg）7一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25，废气带走的能量占30，摩擦等机械损耗占10，则它的机械效率为。选择题1甲物体的比热容大于乙物体的比热容，若（ ）A甲、乙质量相等，则甲吸收的热量一定多B甲、乙吸收的热量相等，则乙升高的温度一定多C甲、乙质量相等，它们升高的温度相同，则甲吸收的热量一定多D甲、乙质量相等，它们放出的热量也相等，则甲降低的温度一定多2铜块的质量与铅块质量之比是21，如果它们升高的温度之比是23，则它们吸收的热量之比是（ ）A14B41 C49D91几种物质的

20、比热容c/J/(kg)煤油2.1103钢铁0.46103铜0.39103铅0.131033近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量的中( A )A热值 B比热容 C温度 D质量4在标准大气压下，1kg20的水吸收了3.78105J的热量后，其温度为()A.80 B.90C.100 D.1105关于温度、内能、热量三者之间的关系，下列说法正确的是()A温度高的物体，内能一定大 B物体温度升高，一定吸收了热量C物体吸收了热量，温度一定升高 D物体温度升高，内能一定增加6下列事例中物体内能减少的是（）A金属汤勺放进热汤中后会变得烫

21、手B放入电冰箱中的食物温度降低C一块冰全部熔化成的水D“神舟”五号飞船返回舱进入大气层后表面升温7单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成，只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是（ ）A压缩冲程 B做功冲程 C吸气冲程 D排气冲程15下列事例中，做功改变物体内能的是（ ）A用酒精灯加热烧杯中的水 B冬天室内使用暖气取暖C用锯锯木板，锯条发热 D盆中的热水温度逐渐降低82003年10月15日，“神舟”5号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区。返回舱进入大气层一段时间后，由于受空气阻力做匀速运

22、动。返回舱匀速下降过程中（ ）A重力势能减少，动能增加，内能增加B机械能减少，动能不变，内能增加C重力势能减少，动能增加，内能不变D机械能不变，动能不变，内能增加9将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整石蜡上。经过一定时间后，观察到的现象如图所示。则三块金属的比热（ ）A甲最大 B乙最大 C丙最大 D一样大图210下列事例中利用热传递改变内能的是( )A.太空中的陨石，坠入地球大气层，成为流星B从滑梯上滑下时，臀部有灼热的感觉C.冬天手冷时，搓搓手就暖和了D.夏天，广场上的石凳因太阳照射而发烫11在研究物体放出热量多少跟物质种类是否有关的实验中，提供的材料：(1)0.1

23、千克的铜块；(2)0.1千克的铝块；(3)0.2千克的铜块；(4)0.3千克的铝块。应选用的材料是( )A (1)与(2) B (1)与(3) C (2)与(4) D (3)与(4)。12（04山东青岛）将图3中的矿泉水从20加热到70，吸收的热量是（ ）A5105 J B. 4.2103JC.9103 J D.1.26105J图313下列现象中，利用内能做功的是（）A冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和 B车刀在砂轮的高速磨擦之下溅出火花C在烈日之下柏油路面被晒熔化了 D火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起14小明从表中提供的信息中，得出以下几个结论，其中错误的是（）A汽车发动机用水来冷却效果好B液体的比热容都比固体大C同种物质在不同状态下比热容值不同D质量相等的铜和铅，升高相同的温度，铜吸收的热量多几种物质的比热容