2024年中考物理模型复习讲义专题04 内能及其应用

专题04 内能及其应用 模型归纳 一、内能与机械能的区别和联系 项目 内能 机械能 定义 所有分子热运动的动能和分子势能的总和 物体动能和势能的总和 决定大小的因素 物体的温度、质量、体积、状态、物质的种类等 物体的速度、质量、所处的高度、弹性形变程度 研究对象 物体内部的分子 整个物体 联系 单位均是焦耳，可以相互转化 二、影响内能大小的因素 影响因素 解释 温度 温度越高，物体内部分子的无规则运动越剧烈，分子动能越大。另外由于热胀冷缩，温度升高，物体体积变大，分子间势能也变大，所以物体的温度越高，内能越大 质量 质量反映了物体内分子数目的多少。在其他条件相同时，质量越大，物体内分子个数越多，分子动能和分子势能总和就越大，即内能越大 体积 体积体现了分子间平均距离的大小。分子间距离的大小变化引起分子间作用力大小的变化，从而影响分子势能的大小，也就影响了内能大小 种类 不同物质的分子大小、结构都不同，在温度、质量相同时，尽管它们的分子平均动能相同，但分子间作用力不同，分子势能不同，物体内分子个数也不同，所以内能不同 状态 物体的物态不同，分子间距不同，相互作用力也不同，分子势能就不同。因此物体的物态影响内能的大小。比如50 g、0 ℃的水的内能比50 g、0 ℃的冰的内能大。同种物质质量、温度都相同时，处于气态时内能最大，液态时次之，固态时最小 三、温度、热量、内能三者之间的区别于联系 温度 热量 内能 区别 概念 宏观上，表示物体的冷热程度； 微观上，反映物体中分子热运动的剧烈程度 在热传递过程中传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和 表述 用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固 归纳总结 一个一定 物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少 四个不一定 （1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （2）一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做功或物体对外界做功； （3）一个物体吸收或放出热量时，内能增加或减少，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （4）一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做功，如摩擦生热或物体对外界做功 四、热机效率与功率的区别 热机效率 热机功率 定义 用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比 单位时间内做的功 物理意义 反映热机对能量的利用 反映热机做功的快慢 定义式 方法归纳 1．改变物体内能的方式 2．温度、热量、内能的关系 （1）温度：表示物体的冷热程度。温度升高，内能增加，但不一定吸热（如钻木取火、摩擦生热）。 （2）热量：是一个过程量。吸收热量，不一定升温（如晶体熔化、水沸腾），内能不一定增加（如吸收的热量全部用来对外做功，内能可能不变）。 （3）内能：是一个状态量。内能增加，不一定升温，不一定吸热（通过做功使内能增加）。 3．内燃机的四个冲程 4．辨识冲程类型的方法 5．提高热机效率的主要途径 （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）； （2）减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）； （3）在热机设计和制造上，采用先进的技术； （4）保障良好的润滑，减少机械摩擦。 模型1 内能与机械能的区别 关于内能，下列说法中正确的是　　 典例 A．的物体没有内能 B．具有机械能的物体不一定具有内能 C．物体内能的大小与温度无关 D．物体具有内能也可以同时具有机械能 　【答案】D 【解答】解：物体内所有分子无规则运动具有的动能和分子势能之和叫内能，的物体也具有内能，故错误；．任何物体都有内能，具有机械能的物体一定具有内能，故错误；．物体的内能与温度、质量和状态都有关，故错误；．任何物体都具有内能，当物体运动时，既具有内能，又具有机械能，故正确。故选：。 名师点拨：本题考查了内能的概念、影响因素、与机械能的区别，注意：一切物体都具有内能，但物体的机械能有时候为 【变式练1】关于内能，下列说法中正确的是　　 A．物体由静止到运动，物体的内能增加 B．的冰和