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一轮复习讲义16 内能和内能的利用 【知识梳理】 1、物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。一切物体任何时候都具有内能。 2、内能和机械能是两种不同形式的能。内能是属于物体内部的能,而机械能则是整个物体做机械运动时具有的动能和势能。两者最大的区别就是研究对象的不同。内能的研究对象是微观世界的大量分子,机械能的研究对象往往是宏观世界的整个物体。一切物体都有内能,但不是所有物体都具有机械能。一个物体可以同时具有内能和机械能 3、物体的内能与温度有关:物体的温度越高,分子运动越快,内能就越大。内能还与物体的种类和状态有关。内能与温度的关系:同一物体的温度改变,内能一定改变;但同一物体的温度不变,内能不一定不变(如冰吸热熔化成水温度不变,但内能增加。)同理:物体的内能改变,温度不一定改变。 4、热传递:当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。热传递时,能量从高温处转移到低温处,直至温度相同。发生条件:物体间有温度差。热传递是改变物体内能的方式之一。 5、热量:在热传递过程中,转移能量的多少叫热量(Q),计算公式:Q=cm t(Q是吸收或放出的热量,单位是焦耳J;c是比热容,单位是J/(kg. );m是质量;单位是千克kg; t指变化的温度。) 6、热量是一个过程量,只存在于热传递过程中,因此我们在讲热量时只能讲“吸收”或“放出”,不能说“含有”“具有”“热量多”“热量少”,所以物体含有热量的说法是错误的。 7、热量与内能的关系:(1)物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减小。(2)物体内能增加,不一定吸收热量;物体内能减小,不一定放出热量,内能的改变还可以通过做功的方式实现。 8、热量与温度的关系:(1)物体吸收热量,温度并不一定升高;物体放出热量,温度并不一定降低。(如冰熔化过程中吸收热量,内能增加,但温度不变。)(2)物体温度升高,不一定吸收热量;物体温度降低,不一定放出热量,还可以通过做功的方式。 9、水的比热容最大,为4.2 103J/(kg. );意义是:1kg水温度升高1 吸收热量4.2 103J。应用:a.改变环境温度;b.用水作冷却剂。C.用水用取暖剂。物质的比热容与物质的种类和状态有关,与质量、温度、吸收或放出的热量无关。 10、改变物体的内能两种方法:热传递和做功,这两种方法对改变物体的内能是等效的。①热传递:实质是能量的转移;②做功:实质是能量的转化,做功可以改变物体的内能,但做功并不一定改变物体的内能。 11、物体对外做功,物体的内能减少,外界对物体做功,物体的内能增加。 12、热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的机器。在压缩冲程中机械能转化成内能。在做功冲程中内能转化为机械能。 13、汽油机的一个工作循环由吸气冲程(吸进的是汽油和空气的混合气体)、压缩冲程、做功冲程(火花塞点火)、排气冲程四个冲程组成,每个工作循环活塞上下运动2次,曲轴转动2圈,对外做功1次。 14、在热机中,用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所获得的能量之比叫热机的效率。计算公式: =W/Q放,热机的效率总小于1。 15、热值(q):单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫热值。单位是:J/kg。干木材的热值是1.2 107J/Kg, 其物理意义:1kg干木材完全燃烧放出的热量为1.2 107J。热值是燃料的特性,热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧程度无关。 16、燃料燃烧放出热量计算:Q放=mq;(Q放是放出的热量,单位是焦耳;q是热值,单位是J/kg。) 【精题精练】 命题1:内能及改变内能的方式 1.小亮测得甲、乙两杯水的温度分别是45 和75 ,下列判断正确的是( ) A.甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈 B.甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小 C.乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多 D.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减少 2.下列所列举的事例中,属于热传递改变物体内能的是( ) A.从滑梯滑下,臀部发热 B.冬天搓手,手会变暖 C.给试管加热,水温升高 D.迅速压下活塞,筒内气温升高 3.如图所示,向装有少量水的烧瓶缓慢打气,突然塞子跳起来,同时瓶内出现了“白雾”,关于该现象说法正确的是( ) A.白雾是水蒸气 B.瓶内气体膨胀对外做功 C.瓶内气体内能增加 D.瓶内气体温度升高 4.关于下面四幅图的说法正确的是( ) A.甲图:活塞压缩空气,硝化棉燃烧,此过程与热机的压缩冲程原理相同 B.乙图:瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的白雾是汽化现象 C.丙图:抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色二氧化氮气体,表明气体间可以发生扩散现象 D.丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力 5.酿酒是人类神奇的发明,如图是将谷物倒入锅中熬制酒