内容正文:
第5节 物体的内能
第1部分
一、内能
1.定义:物体内部所有__分子热运动的动能和势能的总和__叫做物体的内能。任何物体都具有内能。
2.内能的单位:__焦耳__。
3.内能的特点
(1)一切物体在任何情况下都具有__内能__。
(2)内能大小与__温度__有关。对同一个物体,温度越高,微粒的无规则运动越剧烈,内能__越大__。但内能增大时,温度却__不一定升高__,如物体在熔化或沸腾时,内能增大,但__温度不变__。
(3)内能大小与__质量__(微粒的个数多少)有关。
(4)内能大小与物质的__状态__有关。
二、改变内能的两种途径
1.__做功__改变物体的内能。
(1)外界对物体做功,物体的内能__增加__(实质:__其他形式的能转化为物体的内能__)。
对物体做功的四种方法:①__压缩体积__,②__摩擦生热__,③__锻打物体__,④__拧弯物体__。
(2)物体对外做功,物体的内能__减少__,如气体体积膨胀(实质:__物体的内能转化为其他形式的能__)。
2.(1)热传递:热量从__高温物体__向__低温物体__或者从同一物体的__高温部分__向__低温部分__传递的现象。
(2)热量:在热传递过程中,__传递内能的多少__就是物体吸收或放出的热量。
3.做功和热传递对改变物体的内能是__等效的__。但它们也有本质上的不同,做功实质上是__能的转化__,热传递实质上是__能的转移__。
三、比热容和热量的计算
1.比热容:__单位质量__的某种物质,温度__升高或降低1_℃时所吸收或放出的热量__,称为该物质的比热容。
(1)单位:__J/(kg·℃)__,读作:__焦每千克摄氏度__。
(2)水的比热容:__4.2×103_J/(kg·℃)__。
物理意义:__质量为_1_kg的水,温度升高或降低1_℃时所吸收或放出的热量为4.2×103_J__。
(3)比热容是物质的一种__特性__,受__物质状态__的影响。
2.热量的计算:Q吸=__cm(t-t0)__,Q放=__cm(t0-t)__。
3.温度、内能、热量之间的区别和联系
(1)区别
①温度:是一个__状态量__,只能说“是”多少,而不能说“传递”或“转移”多少。
②内能:是能量的一种形式,也是一个状态量,通常用“具有”等词来修饰。
③热量:是一个__过程量__,要用“__吸收__”或“__放出__”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述,如果物体之间没有__温度差__,就没有热传递,也没有内能的转移,也就不存在“热量”的问题。
(2)联系
温度变化,可以改变一个物体的__内能__,传递能量的多少可以量度物体__内能改变的多少__。物体吸收或放出热量,它的内能将发生改变,但它的温度__不一定__改变,所以,物体放出热量时,__温度不一定降低__。
学科网(北京)股份有限公司
$$
第2部分
热机和燃料的热值
1.(1)热机:包括__蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机__等。
(2)热机的共同特点:通过__做功__把__内能__转化为__机械能__。
(3)大多数汽油机都有__吸气、压缩、做功、排气__四个冲程,四个冲程循环工作。其中__做功__冲程实现内能转化为机械能,__压缩__冲程实现机械能转化为内能。热机曲轴转动两圈,对外做功__一次__。
2.热值:1 千克某种燃料__完全燃烧时放出的热量__,叫做这种燃料的热值,用“q”表示。
(1)单位:__焦/千克__或__焦/米3__。
(2)物理意义:氢气的热值1.4×108 J/kg——__质量为1_kg的氢气完全燃烧时所释放的热量为1.4×108_J__。
(3)热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中__化学能转化为内能__的本领的大小,是燃料本身的一种__特性__,它只与燃料的__种类__有关,与燃料的__形状、质量、体积、是否完全燃烧__均没有关系。
(4)燃料完全燃烧放出的热量的计算公式:__Q=qm(或Q=qV)__。
3.火箭选用氢作燃料,而不是汽油,原因是__液态氢的热值大__。
学科网(北京)股份有限公司
$$