内能与热机复习课件

内能与热机

内能观察对比:①运动着的篮球具有动能运动着的分子呢?想一想?结论:运动着的分子也有动能.我在动,也有动能噢！我是地球,把你拉下来.②石块和地球互相吸引具有势能互相吸引的分子有没有势能呢?结论：互相吸引的分子也具有势能石块由于地球吸引而下落③被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。讨论：互相排斥的分子之间有没有势能呢？结论：互相排斥的分子也具有势能。一.内能的定义物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能三.内能跟温度的关系？温度越高分子无规则运动越剧烈组成这个物体的所有分子的动能总和增加这个物体的内能也就增加分子的无规则运动就越剧烈分子动能就越大.二、哪些物体有内能？为什么？一切物体都有内能。因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，因而具有动能。分子之间有相互作用的力，因而具有势能。炽热的灯丝温度高达2500℃，它具有的内能比常温时多液态空气的温度为－200℃，它具有的内能比常温时少同一物体，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，内能越多；反之，温度越低，内能越少。这就是说，同一物体的内能是随着温度的变化而改变的。内能与温度的关系探究：怎样改变物体的内能？取一根粗铁丝，我们有什么办法使粗铁丝的温度升高，内能增加？来回弯折铁丝与其它物体来回摩擦用力钻木做功用火加热铁丝放在太阳下晒放在热水中烫热传递改变物体内能的途径是做功和热传递。怎样改变物体的内能人用力钻木，会使物体的温度升高，这是通过什么途径来改变物体内能的？你知道吗饮料和冰块放在一起，它们的温度会发生变化，这是通过什么途径来改变物体内能的四.改变内能的两种方式思考:内能的大小跟什么因素有关呢?想一想结论:内能的大小跟物体的温度有关.思考:改变物体的温度有哪些方法呢?1.热传递(吸热或放热)2.做功.(摩擦生热、压缩气体做功等）1.热传递改变内能.A.物体吸热内能增加B.物体放热温度升高温度降低内能减少讨论:热传递改变内能的实质是什么?内能发生转移高温物体低温物体转移到(不同物体之间)高温部分低温部分(同一物体之间)内能改变多少可用传递的热量的多少来量度.想一想:生活中哪些地方是利用热传递(三种方式)来改变内能的.思考：内能改变多少可以用什么来量度呢？晒太阳烧水水变热放在热烫中的金属勺子变热了2.做功改变内能物体内能增加A.对物体做功搓手时手变热了滑下时摩擦发烫了钻木取火内能增加了B.物体对外做功内能减少能的转化关系:对物体做功外界消耗机械能机械能转化为内能物体对外做功外界获得机械能内能转化为机械能思考:做功改变内能的实质是什么?内能和机械能之间相互转化做功使内能改变五、内能和机械能有什么区别？内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，跟物体整体的运动无关。而机械能与整个物体的机械运动有关。例如，抛到空中的球，离开地面具有重力势能，它在空中飞行，具有动能，球的动能和重力势能构成球的机械能。同时，球内部的分子也在做无规则的热运动，而且分子这间有相互作用力，因此球在具有机械能的同时还具有内能。

课堂巩固2、一小杯水和一大桶水，它们的温度相同，它们的内能是否相同？如果不同，哪一个的内能大？1、物体内部

和的总和叫做物体的内能。物体的温度越高，它的内能就越

。

所有分子热运动的动能分子势能多物体的内能多少还与它的质量的大小有关。课堂练习:1.改变物体内能的方式有

和

.热传递做功2.物体内部

和

的总和叫做物体的内能.物体温度升高

必定增加,因而这个物体的内能

.所有分子作无规则运动的动能分子相互作用的势能所有分子的动能总和增加3.冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用

的方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体之间

.两手摩擦也能使手暖和,这是用

的方法增加手的内能,在这过程中,

能转化为内能.转移热传递做功机械能请回答用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么?打气时活塞压缩空气做功,使筒内空气内能增加,温度升高;克服活塞与筒壁间的摩擦做功也使筒壁内能增加,4.请回答下面哪个事例说明做功改变物体的内能A、用热水袋给予取暖B、用又手磨擦给手取暖C、用嘴对手呵气给手取暖D、把手放在炉火旁边取暖5.A、铁棒放在炉子里被烧红B、锯条锯木头时会发热C、古时候的猿人钻木取火下列事例中,属于热传递增加物体内能的是:6.在古代，人类就掌握了钻木取火的方法，这是用方法使木头的内能增大，温度升高，达到木头的燃点使木头燃烧。这个现象表明：对物体物体的内能会增大。对物体做功做功气体被压缩时内能气体膨胀做功时内能增大减少。。。热量热传递过程中，物体内能改变的多少叫做热量。思考：内能改变多少可以用什么来量度呢？热量是物体内能改变的一种量度.热量通常用字母Q表示。热量和内能的单位都是焦（J）。你能列举一些常见的燃料吗？它们分别属于哪一类？质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。在物理学中，把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值。热值的符号：q

单位：J/kg（J/m3）无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。②热量

热传递过程中，物质内能改变的多少叫热量。

物体本身没有热量，它是热传递过程中内能转移的数量，所以不能说某个物体具有多少热量；热量的大小与物体内能的多少、物体温度的高低无关。温度与热量

温度表示物体的冷热程度。物体不论处在那一种状态，总具有某一个确定的温度，物体在热传递的过程中温度会发生变化。物体从外界吸收了热，物体的温度一般会升高；物体向外界放出热，物体的温度一般会降低。温度表示分子运动的快慢。热量是物体在热传递过程中，吸收或放出热的多少。一个物体具有某个温度值，并不能说这个物体就具有多少热量。所以不能说温度高的物体热量大（或多），也不能说同一温度质量大的物体热量大（或多）。热量的多少只有在热传递的过程中才有意义。说得明确一点，热量只有在物体的温度发生变化或物体的内能发生变化时才有意义。物体的温度是某一确定的值，是对应了物体处于某一状态。物体吸收（或放出）的热量某一确定值，是对应于物体一定的温度变化。物体吸收热量温度升高，放出热量温度降低，它反映了两个不同状态之间的一个变化过程。内能和热量

内能和热量是跟大量分子做无规则运动有关的，两者之间有一定联系，但是含义不同。它们是两个不同的概念。内能是能量的一种。内能是物体中所有分子的动能和分子的势能的总和。一切物体都具有内能。物体的内能与物体的温度有关，同一物体温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。内能的转移可以通过热传递，内能转移的量是可以测量的，它就是热量。从这一意义上来说，热量是传递着的内能或内能的变化，是内能变化多少的一种量度。关于热量与温度，下列说法正确的是（）

A.物体温度越高，所含的热量越多

B.物体温度降低，吸收的热量减少

C.物体的质量越大，放出的热量越多

D.以上讲法都不正确D关于热传递，下列说法正确的是()A.热量总是从热量多的物体传向热量少的物体B.使热可以从温度高的物体传向温度低的物体的一种方式C.物体之间不接触就不能进行热传递D.热传递就是温度的传递B能量的获取人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能．例如：原始社会火的利用．现代社会取暖的方法：煤取暖、电取暖．电能的获得主要的方法是火力发电．燃料的热值不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，这个特性可以用热值表示．燃料的热值：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。单位：J/kg(或J/m3)计算:5千克烟煤完全燃烧，所释放出来的热量是多少？（烟煤的热值为2.9×107J/kg）解：Q放=2.9×107J/kg

×5kg质量（m）热值q即：Q放=qm固液、体：Q放=qm气体：Q放=qV热值：1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值．热值的单位：焦每千克．热值的单位符号：J／kg．·教育科学版★·教育科学版有效利用燃料在实际利用燃料中，燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分．炉子的效率：有效利用的热量与理想情况下放出的热量的比值．

燃料利用效率图提高燃料利用率的方法1、改善燃烧条件，使燃料尽可能充分燃烧；2、尽可能减少各种热量损失。④比热容：用来比较不同物质吸热（或放热）的能力的物理量。它是物质的一种特性，不随物质的质量、形状、温度的高低、放置的地点或吸（放）热的多少而变化。说明：⑴比热容反映了物质的吸热本领，是物质的一种特性。⑵同种物质的比热容相同，不同物质的比热容一般不同。⑶比热容与物质的种类、物态有关；与热量、质量、形状、温度等因素无关。⑷单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量和温度降低1℃放出的热量相等。

水的比热是___________它的物理意义是:_____________________________________4.2×103J/(kg·℃)一千克的水每升高(降低)1℃,吸收(放出)热量4.2×103J煤油的比热容是2.1×103焦/（千克·℃），它表示

。

关于比热容，下列说法中正确的是()A.1千克水在1℃时的热量是4200焦

B.1千克水每升高1℃放出的热量是4200焦

C.1千克水每升高1℃吸收的热量是4200焦

D.1千克水每降低1℃吸收的热量是4200焦1千克煤油温度升高1℃时，需吸热2100焦C1.一滴水和一盆水的比热容谁大？

答：一样大。因为水的比热容是物质的特性之一，不随质量的改变而改变。2.把一根铁丝截为长短不同的两段，哪段铁丝的比热大些？答：比热容一样大。3.相同质量的水和沙土，吸收相同的热量，哪个升高的温度大？答：沙土升高的温度多。4.我们生活在大海边，一天的气温变化小，而内陆的气温变化大，这是为什么？

答：这是因为大海里的水的比热容大，在同样的阳光照射下，不容易升温，也不容易降温，温度变化小。5.据有关专家预测，我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后，三峡库区的气温会受到一定影响：夏天比原来下降2℃左右，而冬天比原来升高2℃左右，为什么？

答：这是因为库区里的水的比热大，夏天不容易升温，冬天也不容易降温，温度变化小。6.为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的现象？答：因为吐鲁番盆地砂石、泥土较多，这些物质的比热容较小，太阳一晒，它们的温度很快升高；太阳一落山，温度很快降低，所以早晚温差较大。水的比热容较大的应用(记住水的比热容)1.用热水取暖。2.用水冷却汽车的发动机。3.农村在培育秧苗时，为保证秧苗夜间不致冻坏，傍晚要往秧田里灌水。4.沿海与内陆的一天气候变化。在我国北方农村，农民常在菜窖里储存几桶水，可防止蔬菜冻坏，这是因为()A.水的比热容比较大，气温升高时放出的热量较多，使储存的蔬菜不容易冻坏。

B.水的比热容比较大，气温降低时放出的热量较多，使储存的蔬菜不容易冻坏

C.水的比热容比较大，气温降低时吸收的热量较少，使储存的蔬菜不容易冻坏

D.水的比热容比较大，气温升高时放出的热量较少，使储存的蔬菜不容易冻坏B利用公式Q=cmΔt进行计算时要注意以下四点：（1）正确理解公式中各量的物理意义。（2）同一公式中各物理量的单位务必统一到国际单位制中来。（3）公式适用于物态不发生变化时物体升温（或降温）过程中吸热（或放热）的计算，若吸放热过程中发生物态变化，则不能使用这个公式。（4）注意题目文字叙述中温度升高了或升高到、降低了或降低到所对应的温度变化。·教育科学版·教育科学版★例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

分析：利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时的温度为100℃，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量．

解答：Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)=1.26×106J因为Q吸=Q放=1.26×106J所以干木柴质量质量和初温都相同的一块铝和一杯水，它们吸收相等的热量后，把铝块投入水中，那么（

）A.热量由铝块传给水B.热量由水传给铝块C.水和铝块之间没有热传递D.条件不足无法判断A·教育科学版会看到什么现象？塞子被冲出在此过程中，能量是如何转化的？燃料的化学能水蒸气的内能塞子运动的机械能热机：燃料的化学能内能机械能做功燃烧热机是把内能转化为机械能的机器热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机喷气发动机、火箭等·教育科学版★汽油机的构造火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴内燃机：吸气压缩做功排气内燃机的

冲程和工作循环汽油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程1、这是什么冲程？2、吸入什么物质？吸气冲程汽油和空气进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。1、这是什么冲程？2、把什么能转化为什么能？压缩冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。1、这是什么冲程？2、把什么能转化为什么能？3、点火装置叫什么？做功冲程在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。1、这是什么冲程？2、排出什么物质？排气冲程燃烧后的废气进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。汽油机工作原理思考：1.在四个冲程中，哪些冲程发生能量的转化？压缩冲程：机械能内能做功冲程：机械能内能2.哪个冲程获得动力？做功冲程三、汽油机的工作过程：１、构造：汽缸、进气门、排气门、火花塞、活塞、曲轴、飞轮。2、一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气进气门排气门活塞飞轮连杆曲轴火花塞汽缸

返回吸气冲程:进气门打开排气门关闭压缩冲程:进气门关闭排气门关闭排气冲程:进气门关闭排气门打开做功冲程:进气门关闭排气门关闭吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸压缩冲程:进气门关闭排气门关闭活塞向上运动燃料混合物被压缩压缩冲程:进气门关闭排气门关闭活塞向上运动燃料混合物被压缩压缩冲程:进气门关闭排气门关闭活塞向上运动燃料混合物被压缩压缩冲程:进气门关闭排气门关闭活塞向上运动燃料混合物被压缩压缩冲程:进气门关闭排气门关闭活塞向上运动燃料混合物被压缩压缩冲程:进气门关闭排气门关闭活塞向上运动燃料混合物被压缩做功冲程:进气门关闭排气门关闭火花塞产生电火花使燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动做功冲程:进气门关闭排气门关闭火花塞产生电火花使燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动做功冲程:进气门关闭排气门关闭火花塞产生电火花使燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动做功冲程:进气门关闭排气门关闭火花塞产生电火花使燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动做功冲程:进气门关闭排气门关闭火花塞产生电火花使燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动做功冲程:进气门关闭排气门关闭火花塞产生电火花使燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动排气冲程:进气门关闭排气门打开活塞向上运动把废气排出汽缸排气冲程:进气门关闭排气门打开活塞向上运动把废气排出汽缸排气冲程:进气门关闭排气门打开活塞向上运动把废气排出汽缸排气冲程:进气门关闭排气门打开活塞向上运动把废气排出汽缸排气冲程:进气门关闭排气门打开活塞向上运动把废气排出汽缸排气冲程:进气门关闭排气门打开活塞向上运动把废气排出汽缸再来一次？总结：看完汽油机的工作原理，我们可以发现内燃机完成4个冲程活塞往复

次，曲轴转动

周，对外做功

次。221例：一台汽油机曲轴每秒转40圈，10min对外共做功9600000J.在这个过程中，曲轴共转动

圈，活塞往复

次，对外做功

次，平均每次做功

J.240001200080024000柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴柴油机工作原理吸气冲程

压缩冲程

做功冲程

排气冲程内燃机的启动

内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。内燃机的应用

汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。(1)汽油机的应用(2)柴油机的应用

柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。想想议议：

汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？1．基本构造和主要部件的作用相似。2．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。相同点不同点1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。2．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。3．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。4．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。知识纵横·教育科学版汽油机的效率：20~30%柴油机的效率：30~45%你认为它们的效率比你想象的高？还是低？你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！思考：在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功的能量废气带走的能量汽缸散热及摩擦损失的能量汽油机的效率：20~30%你认为它们的效率比你想象的高？还是低？汽油机的效率大约是多少？猜猜看:热机的效率：用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比热机效率是指_______________的能量与___________________之比。热机效率总小于1，因为a、_____________________b、_____________________c、_____________________d、_____________________用来做有用功的能量量燃料完全燃烧放出的热燃料并未完全燃烧废气带走一部分能量零件之间摩擦，消耗部分能量曲轴获得的机械能也没有完全用来对外做功·教育科学版★·教育科学版★1.四冲程汽油机的工作过程由()、()、()、()四个冲程组成的.2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是(),做功冲程是()转化为()。思考:吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程压缩冲程内能机械能现有质量和初温相同的铝块、铁块和铜块，其比热容C铝>C铁>C铜，它们吸收相等的热量后，末温最高是______块，末温最低的是______块。

热点问题探究铜铝注：1相同质量的不同比热容物体，吸收相同热量时，比热大的温度升高得小，比热小的温度升高得多。2相同质量的不同比热容物体，温度升高相同时，比热大的吸热多，比热小的吸热少。根据下表的数据可知，要使质量相同的表中所列三种物质升高相同的温度，吸收热量最多的是__________。

比热容[J/(kg·OC)]

煤油

2.1×103

砂石

0.92×103

铅

0.88×103热点问题探究煤油质量相同的两金属块，在沸水中烧煮10min后取出放在0°C的冰块上使冰块熔化较多的那块金属是具有()

A)较大的密度

B)较高的温度

C)较多的热量

D)较大的比热容

热点问题探究D已知铝的比热大于铜的比热，质量相等的铜块和铝块，在沸水中加热相当长的时间后取出，再让它们放出相等的热量，这时比较铝块的末温与铜块的末温[

]A．t铜

>t铝

B．t铜

<t铝C．t铜=t铝

D．无法确定

热点问题探究B下列事例中，是机械能转化为内能的是（

）