内容正文:
第
三
部
分
探
究
先
飞
第十三章 内能与热机
一、物体的内能
1. 内能.
(1)定义:物体内所有分子无规则运动的
,以及分子 的总和叫作物
体的内能.
(2)单位: ;符号: .
(3)改变物体内能的途径: 和
.
2. 热量.
(1)定义:在 过程中,物体间内
能传递的多少.
(2)热传递的实质:能量从 物体
向 物体转移的过程.
二、科学探究:物质的比热容
3. 比热容.
(1)定义:一定质量的某种物质在温度升
高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质
量和升高(或降低)温度的乘积之比.
(2)单位: .
(3)符号: .
(4)公式: .
(5)热量的计算:
① .(Q吸 是
吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位
是:焦/(千克·℃);m 是质量;t1是初始温
度;t2是后来的温度)
② .
三、内燃机
4. 常 见 的 内 燃 机: 和
.
5. 汽油机的四大冲程: 、
、 和 .一个工作循环中
对外做功 ,活塞往复 ,曲轴
转 .
6. 汽油机与柴油机在结构上的主要区
别是:汽油机有 ,柴油机是
.
四、热机效率和环境保护
7. 热值.
(1)定义:某种燃料 燃烧放出的
热量与所用该燃料的质量之比.
(2)符号: .
(3)单位: 或 .
(4)燃料燃烧放热公式: .
(5)热 机 效 率 的 计 算 公 式:η=
Q有
Q放
×100%.
例1 (衡阳中考题)关于温度,热量和
内能的说法中不正确的是 ( )
A.0℃的冰块也有内能
B.温度高的物体,内能一定大
C.物体放出热量,温度不一定降低
D.物体对外做功,内能可能减小
解析:A. 因物体的分子永不停息地做
无规则的运动,所以任何物体都有内能;则
0℃的冰也有内能,说法正确,不符合题意.
B. 内能的多少与物体的质量、温度、状
态有关,单比较物质的温度不能判断内能的
大小;则温度高的物体,内能一定大,说法错
误,符合题意.
C.发生热传递时,物体放出热量,内能
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减小,减小的内能可能降低温度,也可能发生
状态变化;则物体放出热量,温度不一定降
低,说法正确,不符合题意.
D.对物体做功,物体内能会增加,物体
对外做功,物体内能会减小.说法正确,不符
合题意.故选B.
答案:B
点评:1. 物体的分子永不停息地做无规
则的运动,所以任何物体都有内能.
2. 发生热传递时,物体吸收热量后,可
能升高温度,也可能发生状态变化.
例2 (杭州中考题)关于比热的概念,
下列说法错误
的是 ( )
A.单位质量的某种物质,温度升高1℃
所吸收的热量,叫作这种物质的比热
B.单位质量的某种物质,温度降低1℃
所放出的热量,也叫作这种物质的比热
C.某种物质吸收或放出的热量越多,比
热也越大,比热与热量有关
D.各种物质都有自己的比热,它是物质
的特性之一
解析:比热的定义是单位质量的某种物
质,温度升高或降低1℃吸收或放出的热量,
叫作这种物质的比热容,简称比热;比热是物
质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,
与物体的质量、体积、吸收或放出热量的多少
均无关,故选C.
答案:C
点评:本题考查比热容的概念,知道它们
都是物质的一种特性.必须牢记并理解比热
容的本质.
例3 (威海中考题)在如图所示的四幅
图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是
四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意
图.与压缩冲程原理相同的是 图所
示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲
程是 图.
甲 乙
丙 丁
解析:压缩冲程中,机械能转化为内能,
与此对应的是乙图实验;汽油机利用内能来
做功的冲程是做功冲程,其特点是进气门和
排气门均关闭,活塞向下运动,如图丙所示.
答案:乙 丙
点评:改变物体内能的方式有热传递和
做功两种.做功改变物体内能的实质是能量
的转化,具体来说是内能和机械能的相互转
化.对物体做功,物体的内能增加,温度升高;
物体对外做功,物体的内能减少,温度降低.
例4 (兰州中考题)水壶里装有2kg、
20℃的水,用天然气炉具将其加热至沸腾,已
知天然气的热值为8×107J/m3,大气压强为
1标准大气压,c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?
(2)若 烧 开 这 壶 水 消 耗 的 天 然 气 是
0.021m3,则天然气炉具的效率是多少?
解析:(1)Q吸=cmΔt=4.2×103J(kg
·℃)×2kg×80℃=6.72×105J
(2)Q放=V