内容正文:
专题14热和能
1.了解分子动理论的初步知识;
2.知道物体的内能,知道影响内能大小的因素,改变内能的两种方式;
3.掌握比热容的概念,能利用比热容解释有关现象;
4.了解热机的工作原理,知道汽油机、柴油机的工作原理及能量转化;
5.知道热机的效率;知道提高热机效率的途径;
6.知道能量的转化和守恒。
要点一 、分子热运动
1.物质的构成:常见物质是由分子、原子构成的。
2.分子的热运动:
(1)扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
(2)影响扩散快慢的因素:温度。
(3)扩散现象表明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
3.分子之间的作用力:分子之间既存在斥力也存在引力。
[归纳梳理]
1.物体内部大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度的高低是物体内分子热运动剧烈程度的标志。温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快。
2.分子之间的引力和斥力同时存在,只是对外表现不同:
(1)当固体被压缩时,分子间的距离变小,作用力表现为斥力。
(2)当固体被拉伸时,分子间的距离变大,作用力表现为引力。
3、分子动理论的基本观点:
(1)常见物质是由大量的分子、原子构成的;
(2)物质内的分子在不停地做热运动;
(3)分子之间存在引力和斥力。
例1:学习了分子动理论之后,小明总结了很多生活中与分子动理论有关的现象,下列总结中不正确的是( )
A.“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
B.腌制咸鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中
C.面包能被压扁,说明分子间有间隙
D.“破镜不能重圆”是因为分子间的距离太大,作用力变得十分微弱
例2:如图所示,两个表面光滑的铅块相互挤压后会结合在一起,即使下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,这个现象表明( )
A.分子在不停地运动
B.分子间有引力
C.分子间有斥力
D.分子间有间隙
要点二 、内能
1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
2.单位:焦耳,符号:J。
3.影响内能大小的因素:温度、质量、体积、状态等。
4.改变内能的方式:热传递、做功。
5. 内能与机械能的区别:物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关,是物体能量的微观表现;物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关,是物体能量的宏观表现。物体的内能在任何情况下都不会为零(因为分子不停地做无规则运动总有动能),而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。
[归纳梳理]
1.内能与温度:同一个物体,它的温度越高,内能越大。物体的温度升高,内能增加,内能增加,温度不一定升高,如:晶体熔化的过程,物体吸收热量内能增加,但是温度不变。
2.热传递:
(1)发生条件:温度差。
(2)方向:能量从高温物体传递到低温物体。
(3)结果:物体温度相同。
(4)实质:内能的转移。
3.热量:热传递中,传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量,只能说“吸收”或“放出”了热量,不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳(J)。
4.做功:外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减小。做功的实质是能量的转化。
例1:关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体没有内能 B.温度越高的物体,具有的内能越大
C.内能不等的物体接触时可能不发生热传递 D.物体的温度越高,所含热量越多
例2:下列关于温度、热量和内能说法中正确的是( )
A.热量总是从高温物体传递给低温物体
B.物体内能增加,温度一定升高
C.物体的温度越高,具有的热量越多
D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
要点三 、比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。符号c
2.单位:焦每千克摄氏度,符号是J/(㎏·℃)。
3.热量的计算:
(1)吸热公式:
式中Q吸表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度。(t-t0)表示温度的升高量。
(2)放热公式:
式中(t0-t)表示物体温度的降低量。
[归纳梳理]
1.比热容是物质本身的一种性质:
(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。
(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同,如冰、水的比热容是不同的。
2.水的比热容比较大,是4.2×103J/(㎏·℃)。主要表现:
(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,我们用水作为冷却剂和取暖用。
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。夏天,太阳晒到海面上