2023年内能和内能的利用知识点总结

初三物理《能》与《能的运用》知识总结

第十三章热和能

第一节分子热运动

1、扩散现象：

定义：不一样物质在互相接触时，彼此进入对方。勺现象。

扩散现象阐明：①一切物质的分子都在不停地做无规则8勺运动；②分子之间有间隙。

固体、液体、气体都可以发生扩散现象，只是扩散的快慢不一样，气体间扩散速度最

快，固体间扩散速度最慢。

汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。

扩散速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快。

由于分子H勺运动跟温度有关，因此这种无规则运动叫做分子8勺热运动。

2、分子间8勺作用力：

分子间互相作用H勺引力和斥力是同步存在B勺。

①当分子间距离等于ro(ro=10lom)时，分子间引力和斥力相等，合力为0，M外不显

力；

②当分子间距离减小，K不小于C时，分子间引力和斥力都增大，但斥力增大得更

快，斥力不小于引力，分子间作用力体现为斥力；

③当分子间距离增大，不小于ro时，分子间引力和斥力都减小，但斥力减小得更快•

引力不小于斥力，分子间作用力体现为引力；

④当分子间距离继续增大，分子间作用力继续减小，当分子间距离不小于10n时，

分子间作用力就变得十分微弱，可以忽视了。

第二节能

1、能：

定义：物体部所有分子热运动8勺动能与分子势能。勺总和，叫做物体的能。

任何物体在任何状况下均有能。能的单位为焦耳（J）。

能具有不可测量性。

2、影响物体能大小H勺原因：

①温度：在物体8勺质量、材料、状杰相似时，物体H勺温度升高，能增大，温度减少，能

减小：反之•物体8勺能增大，湿度却不一定升高（例如晶体在熔化8勺过程中要不停吸热•

能增大，而温度却保持不变），能减小，温度也不一定减少（例如晶体在凝固8勺过程中要

不停放热，能减小，而温度却保持不变）。

②质量：在物体的温度、材料、状态相似时，物体的质量越大，物体的能越大。

③材料：在温度'质量和状态相似时，物体的材料不一样，物体8勺能也许不一样。

④存在状态：在物体8勺温度、材料质量相似时，物体存在日勺状态不一样步，物体的能也

也许不一样。

3、变化物体能的措施：做功和热传递。

①做功：

做功可以变化能：对物体做功物体能会增长（将机械能转化为能）。

物体对外做功物体能会减少（将能转化为机械能）。

做功变化能的实质：能和其他形式的能（重要是机械能）的互相转化8勺过程。

假如仅通过做功变化能，可以用做功多少度量能的变化大小。

②热传递：

定义：热传递是能量从高温物体传到低温物体或从同一物体。勺高温部分传到低温部分

的过程。

热量：在热传递过程中，传递能口勺多少叫做热量。热量的羊位是焦耳。（热量是变化

量，只能说“吸取热量”或“放出热量”，不能说“含"、“有"热量。“传递温度”8勺

说法也是错的。）

热传递过程中，高温物体放出热量，温度减少，能减少；低温物体吸取热量，温度升

高，能增长；

注意：

①在热传递过程中，是能在物体间H勺转移，能的形式并未发生变化；

②在热传递过程中，若不计能量损失，则高温物体放出H勺热量等于低温物体

吸取的热量；

③由于在热传递过程中传递的是能量而不是温度，因此在热传递过程中，高

温物体减少的温度不一定等于低温物体升高的温度：

④热传递日勺条件：存在温度差。假如没有温度差，就不会发生热传递。

做功和热传递变化物体能上是等效8勺。

第三节比热容

1、比热容：

定义：单位质量8勺某种物质温度升高（或减少）1℃时吸取（或放出）8勺热量。

审题时注意“升高（减少）到10℃”迁是“升高（减少）（了）10℃”，前者8勺

“10℃”是末温（f），背面的“10℃”是温度的变化量（△力。

由公式0=c/心，可知：物体吸取或放出热量。勺多少是由物体8勺比热容、质量和温度变

化量这三个原因决定H勺。

第十四章：能的运用

能的运用

能的运用方式

运用能来加热：实质是热传递。

运用能来做功：实质是耗转化为机械能C

第一节：热机

1、热机：

定义：热机是运用能来做功，把能转化为机械能的机器。

热机的种类：蒸汽机、燃机（汽油机和柴油抗）、汽轮机'啧气发动机等

2、燃机：

燃机活塞在汽缸往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一种冲程。

四冲程燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在单缸四冲程燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一种工作循环，每个工作

循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。

在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其他三个冲程（吸气冲程、压缩

冲程和排气冲程）是依托飞轮8勺惯性来完毕8勺。

压缩冲程将机械能转化为能。

做功冲程是由能转化为机械能。

①汽油机工作过程：

r

吸气冲程:进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合

物进人汽缸.

任缁冲程:选气门和柞气门都关闭,活塞向上运动.期科混合物被压绢.

储功冲程:在压缩冲理结束时，火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧，产

生高温高压的气体,高温防压的气体推动活塞向下运动，带动曲鼬转动,对外

做功.

排气冲程;进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，IE废气排出气缸.

②柴油机工作过程：

柴油机四冲程

1.吸气冲W2.压缩冲程3.做功冲W4.W气冲程

3、汽油机和柴油机日勺比较：

①汽油机的气缸顶部是火花寒:

柴油机H勺气缸顶部是喷洒嘴。

②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气构成。勺燃料混合物；

柒油机吸气冲程吸入气缸的是空气。

③汽油机做功冲程8勺点火方式是点燃式；

柒油机做功冲程B勺点火方式是压燃式。

④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但粗笨。

⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。

4'热值

燃料燃烧，使燃料的化学能转化为能。

定义：1kg某种燃料完全燃烧放出H勺热量，叫做这种燃料8勺热值。用符号［表达。

单位：固体燃料8勺热值8勺单位是焦耳每公斤（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每

立方米（J/m3）。

热值是燃料自身的一种特性，只与燃料8勺种类有关，与燃料8勺形态、质量、体积、与否

完全燃烧等无关。

公式：

①Q=qmmjq三

Q一一放出8勺热量一一焦耳（J）；。一一热值一一焦耳每公斤（J/kg）；m一一燃料

质量----公斤（kg）。

②0=4/

0一—放出的热量一一焦耳（J）；Q一一热值一一焦耳每立方米（J//）；V一一燃

料体积----立方米（而’）°

物理意义：酒精。勺热值是3.0xl07J/kg，它表达：1kg酒精完全燃烧放出8勺热量是3.Ox

10Jo

煤气。勺热值是3.9xlO-J/n/♦它表达：In?煤气完全燃烧放出的热量是3.9x

107J。

第二节：热机效率

影响燃料有效运用8勺原因：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出8勺热量散失诸

多，只有一小部分被有效运用。

有效运用燃料8勺某些措施：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉腔（提高燃烧的完全程

度）；以较强的气流，将煤粉在炉腔里吹起来燃烧（减少烟气带走日勺热量）。

热机8勺效率：热机用来做有用功。勺那部分能量和完全燃烧放出。勺能量之比叫做热机8勺

效率。

热机H勺效率是热机性能H勺一种重要标志，与热机的功率无关。

公式：牛=鲁坦0与与‘QeQ总)

由于热机在工作过程中思有能量损失，因此热机。勺效率总不不小于1。

热机能量损失日勺重要途径：废气、散热损失、机器损失。

提高热机效率的途径：①使燃料充足燃烧，尽量减小多种热量损失；②机件间保持

良好的润滑，减小摩擦。③在热机的多种能量损失中，废气带走的能量地多，设法运用废

气8勺能量，是提高燃料运用率8勺重要措施。

常见.热机8勺效率：蒸汽机6%〜15%、汽油机20%〜30%、柒油机30%〜45%

燃机的效率比蒸汽机高'柴油机8勺效率比汽油机高。

第三节：能量的转化与守恒

1、能量8勺转化与守恒

(1)能量及其存在8勺形式：假如一种物体能对别日勺物体做功，我们就说这个物体具有

能。自然界有多种形式的能量，如机械能、能、光能、电能、化学能、核能等。

(2)能量。勺转移与转化：能量可以从一种物体转移到另一种物体，如发生碰撞或热传递

时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。

(3)能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为

其他形式，或者从一科物体转移到另一种物体，而在转化和转移的过程中­能8勺总量保持

不变。

2'能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无

论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵

从能量守恒定律。

3'"第一类永动机”永远不也许实现，由于它违反了能量守恒定律。

4.汽油机的一个工作循环有四个冲程，图汽是做功冲程冲程,

在此冲程中内能转化为机械能

图10

2o下面实例中，通过做功使物体内能发生变化的是ACD）

A.锯木头时锯条发烫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

■看完汽油机的工作原理，我们可以发现内

燃机定成4个冲程活塞往复—次，加轴转

动2周,对外做功一次。

例：一台汽油机曲轴每秒转40圈，lOmin对外共做功

9600000J.在这个过程中，曲轴共转动变空圈,活塞往复

次，对外做功1200。次,平均每次做功300J.

汽油机与柴油机的异同

汽油机柴油机

构造项部有-个火花塞顶部仃一个喷油嘴

吸入汽油勺空气

吸气冲和吸入空气

的混介气体

不

网点燃力•式点燃式出燃大

点

效率低询4

皎重汽乍、大型

应用小型汽车、摩托车

施折机

CD冲程：活塞在往乂运动中从汽缸的-瑞运动到力

in•端：

b-j

点②一个r作制环活里往女运动2次.曲釉和飞轮转

/42周.经｝））4个冲程.做功1次

■下列事例中，是机械能转化为内能的足

<）

A）锯子锯木头，