當(dāng)2 kg的水從40℃降到-10℃,此過程中放出多少J的熱量?[c=4.2×l03 J/(kg·℃),c=2.1×l03 J/(kg·℃)]

  小明的解答:QcmΔt=4.2×l03×2×(40+10)=4.2×l05 J

  小芬的解答:QcmΔt=4.2×l03×2×40=3.36×l05 J

  QcmΔt=2.1×l03×2×10=4.2×l04 J

  QQQ=3.36×l05 J+4.2×l04 J=3.78×l05 J

(1)請(qǐng)你評(píng)價(jià)誰的解答考慮周到些,為什么?

(2)上述考慮周到些同學(xué)的答案與實(shí)際相比是一樣還是偏大或偏小,為什么?

答案:
解析:

  ⑴小芬同學(xué)解答考慮周到些,因?yàn)樗?℃以下就結(jié)成冰,而冰的比熱與水的比熱不同.…2分

  ⑵小芬同學(xué)的答案偏小,因?yàn)樗偎懔艘粋(gè)0℃水凝固成0℃冰的過程,而水凝固要放出大量的熱.…2分


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

隨著人們生活水平的不斷提高,各種小汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭。仔細(xì)觀察和思考,可以發(fā)現(xiàn)小汽車的一些設(shè)計(jì)和使用過程中的許多現(xiàn)象都與物理知識(shí)有關(guān),請(qǐng)你用學(xué)過的物理知識(shí)解答下面的問題:               

   (1)小汽車的外形設(shè)計(jì)成流線型(如圖6所示),當(dāng)小汽車在水平路面上高速行駛時(shí)對(duì)路面的壓力比靜止時(shí)      (選填“增大”、“減小”或“不變”),其原因是                                  。                       

(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),缸體的溫度很高,為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作,需對(duì)缸體進(jìn)行冷卻。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用水作為冷卻劑,這主要利用了水的         的特性。若汽車的水箱中裝有10kg水,當(dāng)水溫升高50℃時(shí)吸收的熱量是      J[ c=4.2×103J/(kg·oC)]。

(3)你還發(fā)現(xiàn)小汽車的哪些設(shè)計(jì)和使用過程中的哪些現(xiàn)象與物理知識(shí)有關(guān)?試舉一例(要求寫出設(shè)計(jì)或現(xiàn)象,以及所涉及的物理知識(shí))。

示例:設(shè)計(jì)或現(xiàn)象:高速行駛的汽車急剎車后還要滑行一段距離。

涉及的物理知識(shí):物體具有慣性。

設(shè)計(jì)或現(xiàn)象:                              。

涉及的物理知識(shí):                          。

(4)“五·一”期間,小明一家開車外出旅游,途中看到如圖7所示的限速牌。小明用了10min的時(shí)間通過了這段10km長的限速路段,請(qǐng)你通過計(jì)算說明他超速了嗎?近期,我國又加大了對(duì)超速和酒后駕車的查處力度。請(qǐng)你寫一句相關(guān)的警示語,以提醒司機(jī)朋友一定要按交通法規(guī)駕車。

(5)圖8為某小汽車測定油箱內(nèi)油量的電路原理圖。其中: Rx為壓力傳感器,它的電阻值隨受到壓力的變化而變化,阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖9所示;表A為油量表,它實(shí)質(zhì)是一只電流表,油箱內(nèi)油量的變化通過電流表示數(shù)的變化顯示出來; R0是阻值為5Ω的定值電阻;電源電壓恒為15V;油箱位于壓力傳感器Rx上,空油箱重50N。若電流表的量程為0~ 0.6A,該油箱加滿油時(shí),指針恰好指示最大刻度,求:                     

①此時(shí), R0兩端的電壓是多少? Rx的阻值是多少?       

②油箱最多能儲(chǔ)油多少升?(1升=1dm3) (取g=10N/kg、ρ汽油=0.7×103kg/m3)          

(6)小汽車給人們帶來諸多方便,但也造成了一些負(fù)面影響,如能源消耗、尾氣污染、噪聲污染、交通阻塞等。請(qǐng)你從可持續(xù)發(fā)展的角度,就如何減小汽車的負(fù)面影響,提出一條合理化建議:                    

圖6

圖7

圖8

圖9

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

隨著人們生活水平的不斷提高,各種小汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭。仔細(xì)觀察和思考,可以發(fā)現(xiàn)小汽車的一些設(shè)計(jì)和使用過程中的許多現(xiàn)象都與物理知識(shí)有關(guān),請(qǐng)你用學(xué)過的物理知識(shí)解答下面的問題:               

(1)小汽車的外形設(shè)計(jì)成流線型(如圖所示),當(dāng)小汽車在水平路面上高速行駛時(shí)對(duì)路面的壓力比靜止時(shí)      (選填“增大”、“減小”或“不變”),其原因是                   !                      

(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),缸體的溫度很高,為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作,需對(duì)缸體進(jìn)行冷卻。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用水作為冷卻劑,這主要利用了水的         的特性。若汽車的水箱中裝有10kg水,當(dāng)水溫升高50℃時(shí)吸收的熱量是      J[ c=4.2×103J/(kg·oC)]。

(3)你還發(fā)現(xiàn)小汽車的哪些設(shè)計(jì)和使用過程中的哪些現(xiàn)象與物理知識(shí)有關(guān)?試舉一例(要求寫出設(shè)計(jì)或現(xiàn)象,以及所涉及的物理知識(shí))。?

示例:設(shè)計(jì)或現(xiàn)象:高速行駛的汽車急剎車后還要滑行一段距離。?

涉及的物理知識(shí):物體具有慣性。?

設(shè)計(jì)或現(xiàn)象:                               。

涉及的物理知識(shí):                          。

(4)“五·一”期間,小明一家開車外出旅游,途中看到如圖7所示的限速牌。小明用了10min的時(shí)間通過了這段10km長的限速路段,請(qǐng)你通過計(jì)算說明他超速了嗎?近期,我國又加大了對(duì)超速和酒后駕車的查處力度。請(qǐng)你寫一句相關(guān)的警示語,以提醒司機(jī)朋友一定要按交通法規(guī)駕車。???

(5)小汽車給人們帶來諸多方便,但也造成了一些負(fù)面影響,如能源消耗、尾氣污染、噪聲污染、交通阻塞等。請(qǐng)你從可持續(xù)發(fā)展的角度,就如何減小汽車的負(fù)面影響,提出一條合理化建議:                                。

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

人教版第十六章  熱和能 復(fù)習(xí)提綱  

  一、分子熱運(yùn)動(dòng)

   1.物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。

   2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。

   ①擴(kuò)散:不同物質(zhì)在相互接觸時(shí),彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。

   ②擴(kuò)散現(xiàn)象說明:A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。

  、壅n本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結(jié)論:氣體分子在不停地運(yùn)動(dòng)。

   ④固、液、氣都可擴(kuò)散,擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)。

  、莘肿舆\(yùn)動(dòng)與物體運(yùn)動(dòng)要區(qū)分開:擴(kuò)散、蒸發(fā)等是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,而飛揚(yáng)的灰塵,液、氣體對(duì)流是物體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。

   3.分子間有相互作用的引力和斥力。

   ①當(dāng)分子間的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。

   ②d<r時(shí),引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因?yàn)椋悍肿又g的斥力起主要作用。

  、郏洌荆驎r(shí),引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因?yàn)榉肿又g引力起主要作用。

  、墚(dāng)d>10r時(shí),分子之間作用力十分微弱,可忽略不計(jì)。

   破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠(yuǎn)大于分子之間的作用力的作用范圍,鏡子不能因分子間作用力而結(jié)合在一起。

   二、內(nèi)能

   1.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。

   2.物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動(dòng)著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。

   3.影響物體內(nèi)能大小的因素:①溫度:在物體的質(zhì)量,材料、狀態(tài)相同時(shí),溫度越高物體內(nèi)能越大;②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時(shí),物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時(shí),物體存在的狀態(tài)不同時(shí),物體的內(nèi)能也可能不同。

   4.內(nèi)能與機(jī)械能不同:

   機(jī)械能是宏觀的,是物體作為一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)所具有的能量,它的大小與機(jī)械運(yùn)動(dòng)有關(guān)。

   內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動(dòng),而不是物體的整體運(yùn)動(dòng)。

   5.熱運(yùn)動(dòng):物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。

   溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度越大。

   三、內(nèi)能的改變

   1.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):

   物體溫度升高(降低)──物體內(nèi)能增大(減小)。

   物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內(nèi)能改變。

   反過來,不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因?yàn)閮?nèi)能的變化有多種因素決定)

   2.改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。

   A、做功改變物體的內(nèi)能:

  、僮龉梢愿淖儍(nèi)能:對(duì)物體做功物體內(nèi)能會(huì)增加。物體對(duì)外做功物體內(nèi)能會(huì)減少。

   ②做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。

  、廴绻麅H通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。(W=△E)

  、芙忉屖吕簣D15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因?yàn)榛钊麎嚎s空氣做功,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉花燃點(diǎn)使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對(duì)木頭做功,使它的內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到木頭的燃點(diǎn)而燃燒。圖15.2-5乙看到當(dāng)塞子跳起來時(shí),容器中出現(xiàn)了霧,這是因?yàn)槠績?nèi)空氣推動(dòng)瓶塞對(duì)瓶塞做功,內(nèi)能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴。

   B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。

   ①熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。

   ②熱傳遞的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。

  、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)能減少。

  、軣醾鬟f過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。

   C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。

   D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別:

     四、熱量

   1.比熱容:⑴定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時(shí)吸收(放出)的熱量。

  、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。

  、潜葻崛菔俏镔|(zhì)的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。

  、人谋葻崛轂4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為4.2×103J。

   ⑸水常調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因?yàn)樗谋葻崛荽蟆?/p>

   2.計(jì)算公式:Q=Cm(t-t0),Q=Cm(t0-t)。

  3.熱平衡方程:不計(jì)熱損失Q=Q

   五、內(nèi)能的利用、熱機(jī)

   (一)內(nèi)能的獲得──燃料的燃燒

   燃料燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

  。ǘ嶂

   1.定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。

   2.單位:J/kg。

   3.關(guān)于熱值的理解:

  、賹(duì)于熱值的概念,要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對(duì)燃料的質(zhì)量而言,如果燃料的質(zhì)量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料:說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。

   ②熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性,同時(shí)反映出不同燃料燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。

   3.公式:Q=mq(q為熱值)。

  實(shí)際中,常利用Q=Q即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。

   4.酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。

   煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。

   5.火箭常用液態(tài)氫做燃料,是因?yàn)椋阂簯B(tài)氫的熱值大,體積小便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

   6.爐子的效率:

  、俣x:爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。

  、诠剑害=Q有效/Q=cm(t-t0)/qm′。

   (三)內(nèi)能的利用

   1.內(nèi)能的利用方式:

  、爬脙(nèi)能來加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。

  、评脙(nèi)能來做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

   2.熱機(jī):定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。

   能的轉(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

   蒸氣機(jī)──內(nèi)燃機(jī)──噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。

   3.內(nèi)燃機(jī):將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。

   4.內(nèi)燃機(jī)大概的工作過程:內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個(gè)階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對(duì)外做功的沖程,是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

   5.熱機(jī)的效率:熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。

   公式:η=W有用/Q=W有用/qm。

  提高熱機(jī)效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。

   6.汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較:

 

 

汽油機(jī)

柴油機(jī)

點(diǎn)

構(gòu)造:

頂部有一個(gè)火花塞

頂部有一個(gè)噴油嘴

吸氣沖程

吸入汽油與空氣的混合氣體

吸入空氣

點(diǎn)燃方式

點(diǎn)燃式

壓燃式

效率

應(yīng)用

小型汽車、摩托車

載重汽車、大型拖拉機(jī)

相同點(diǎn)

沖程:活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端。

一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周,經(jīng)歷四個(gè)沖程,做功1次。

   六、能量守恒定律

   1.自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí),但在日常生活中我們也有所了解,如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能,跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能,跟原子核的變化有關(guān)的核能,跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。

   2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移(列舉學(xué)生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運(yùn)動(dòng)的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。

   3.在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;在水力發(fā)電中,水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化成電能;在核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能;電流通過電熱器時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電流通過電動(dòng)機(jī),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

   4.能量守恒定律:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。

   能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

人教版第十六章  熱和能 復(fù)習(xí)提綱  

  一、分子熱運(yùn)動(dòng)

   1.物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。

   2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。

  、贁U(kuò)散:不同物質(zhì)在相互接觸時(shí),彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。

  、跀U(kuò)散現(xiàn)象說明:A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。

   ③課本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結(jié)論:氣體分子在不停地運(yùn)動(dòng)。

   ④固、液、氣都可擴(kuò)散,擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)。

  、莘肿舆\(yùn)動(dòng)與物體運(yùn)動(dòng)要區(qū)分開:擴(kuò)散、蒸發(fā)等是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,而飛揚(yáng)的灰塵,液、氣體對(duì)流是物體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。

   3.分子間有相互作用的引力和斥力。

   ①當(dāng)分子間的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。

  、冢洌迹驎r(shí),引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因?yàn)椋悍肿又g的斥力起主要作用。

   ③d>r時(shí),引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因?yàn)榉肿又g引力起主要作用。

  、墚(dāng)d>10r時(shí),分子之間作用力十分微弱,可忽略不計(jì)。

   破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠(yuǎn)大于分子之間的作用力的作用范圍,鏡子不能因分子間作用力而結(jié)合在一起。

   二、內(nèi)能

   1.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。

   2.物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動(dòng)著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。

   3.影響物體內(nèi)能大小的因素:①溫度:在物體的質(zhì)量,材料、狀態(tài)相同時(shí),溫度越高物體內(nèi)能越大;②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時(shí),物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時(shí),物體存在的狀態(tài)不同時(shí),物體的內(nèi)能也可能不同。

   4.內(nèi)能與機(jī)械能不同:

   機(jī)械能是宏觀的,是物體作為一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)所具有的能量,它的大小與機(jī)械運(yùn)動(dòng)有關(guān)。

   內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動(dòng),而不是物體的整體運(yùn)動(dòng)。

   5.熱運(yùn)動(dòng):物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。

   溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度越大。

   三、內(nèi)能的改變

   1.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):

   物體溫度升高(降低)──物體內(nèi)能增大(減。。

   物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內(nèi)能改變。

   反過來,不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因?yàn)閮?nèi)能的變化有多種因素決定)

   2.改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。

   A、做功改變物體的內(nèi)能:

  、僮龉梢愿淖儍(nèi)能:對(duì)物體做功物體內(nèi)能會(huì)增加。物體對(duì)外做功物體內(nèi)能會(huì)減少。

  、谧龉Ω淖儍(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。

  、廴绻麅H通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。(W=△E)

  、芙忉屖吕簣D15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因?yàn)榛钊麎嚎s空氣做功,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉花燃點(diǎn)使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對(duì)木頭做功,使它的內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到木頭的燃點(diǎn)而燃燒。圖15.2-5乙看到當(dāng)塞子跳起來時(shí),容器中出現(xiàn)了霧,這是因?yàn)槠績?nèi)空氣推動(dòng)瓶塞對(duì)瓶塞做功,內(nèi)能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴。

   B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。

   ①熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。

  、跓醾鬟f的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。

   ③熱傳遞過程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)能減少。

  、軣醾鬟f過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。

   C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。

   D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別:

     四、熱量

   1.比熱容:⑴定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時(shí)吸收(放出)的熱量。

  、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。

   ⑶比熱容是物質(zhì)的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。

  、人谋葻崛轂4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為4.2×103J。

  、伤U{(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因?yàn)樗谋葻崛荽蟆?/p>

   2.計(jì)算公式:Q=Cm(t-t0),Q=Cm(t0-t)。

  3.熱平衡方程:不計(jì)熱損失Q=Q。

   五、內(nèi)能的利用、熱機(jī)

  。ㄒ唬﹥(nèi)能的獲得──燃料的燃燒

   燃料燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

   (二)熱值

   1.定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。

   2.單位:J/kg。

   3.關(guān)于熱值的理解:

   ①對(duì)于熱值的概念,要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對(duì)燃料的質(zhì)量而言,如果燃料的質(zhì)量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料:說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。

  、跓嶂捣从车氖悄撤N物質(zhì)的一種燃燒特性,同時(shí)反映出不同燃料燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。

   3.公式:Q=mq(q為熱值)。

  實(shí)際中,常利用Q=Q即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。

   4.酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。

   煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。

   5.火箭常用液態(tài)氫做燃料,是因?yàn)椋阂簯B(tài)氫的熱值大,體積小便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

   6.爐子的效率:

  、俣x:爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。

   ②公式:η=Q有效/Q=cm(t-t0)/qm′。

  。ㄈ﹥(nèi)能的利用

   1.內(nèi)能的利用方式:

  、爬脙(nèi)能來加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。

  、评脙(nèi)能來做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

   2.熱機(jī):定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。

   能的轉(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

   蒸氣機(jī)──內(nèi)燃機(jī)──噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。

   3.內(nèi)燃機(jī):將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。

   4.內(nèi)燃機(jī)大概的工作過程:內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個(gè)階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對(duì)外做功的沖程,是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

   5.熱機(jī)的效率:熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。

   公式:η=W有用/Q=W有用/qm。

  提高熱機(jī)效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。

   6.汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較:

 

 

汽油機(jī)

柴油機(jī)

點(diǎn)

構(gòu)造:

頂部有一個(gè)火花塞

頂部有一個(gè)噴油嘴

吸氣沖程

吸入汽油與空氣的混合氣體

吸入空氣

點(diǎn)燃方式

點(diǎn)燃式

壓燃式

效率

應(yīng)用

小型汽車、摩托車

載重汽車、大型拖拉機(jī)

相同點(diǎn)

沖程:活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端。

一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周,經(jīng)歷四個(gè)沖程,做功1次。

   六、能量守恒定律

   1.自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí),但在日常生活中我們也有所了解,如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能,跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能,跟原子核的變化有關(guān)的核能,跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。

   2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移(列舉學(xué)生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運(yùn)動(dòng)的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。

   3.在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;在水力發(fā)電中,水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化成電能;在核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能;電流通過電熱器時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電流通過電動(dòng)機(jī),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

   4.能量守恒定律:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。

   能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

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