第十二章 内能与热机 概念总结 2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

第十二章：内能与热机 概念总结 12.1 认识内能 1.内能：物体内所有的分子动能和分子势能的总和 （1）分子动能：分子由于运动而具有的能 （2）分子势能：分子之间存在相互作用力而具有的能 2.分子：（1）永不停息做无规则运动 （2）扩散现象：两种不同物质可以自发的彼此进入对方 （3）分子间存在引力、斥力 （4）分子间有间隙 （5）随着温度的变化，温度越高，运动越激烈；温度是指物体的冷热程度 3.对内能的解释： （1）内能是一个状态量。 （2）一切物体在任何情况下都有内能。（同质量同温度的水和冰， 水的内能大于冰的内能） （3）内能具有不可测量性 4.决定内能大小的因素：温度 质量 状态 5.改变物体内能的方式 （1）做功：外界对物体做功，内能增加；物体对外界做功，内能减少 （2）热传递：传导、对流、辐射 热传递是把内能从温度高的物体传递给温度低的物体 6.能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式 转化另一种形式；或者从一种物体转移到另一个物体。在转化和转移的过程中， 能量总量保持不变 7.重要结论：物体的温度升高，内能一定增加 12.2 热量与热值 1.热量：在热传递过程中物体内能改变的多少 符号：Q 单位：J 焦耳 2.物理意义：表示内能转移的量度 3.物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少 4.热量是过程量。用“吸收热量”“放出热量”等表述，不能用“具有热量”“含有热量”表述 5.热量：冰块吸热融化。 温度：天气很热。 内能：摩擦生热 6.热值：把 1Kg 某种燃料在完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比 单位：J/Kg 符号： q 公式： （q为热值，Q为热量，m为质量，V为体积） 8.热量是从温度高的物体传到温度低的物体 9.热值是燃料本身的一种属性 10.热效率： 12.3 研究物质的比热容 1.定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量 2.符号：c 单位：J/（Kg · ℃) 读作：焦每千克摄氏度 公式： (c为比热容，m为质量，为温度变化量，Q为热量) 3.比热容是物质本身的一种属性 4.经验总结：温度变化快的物体，比热容小，比如铁，石头，油 （适合做散热器） 经验总结：吸热能力强的物体，比热容大，比如水 （适合做冷却液） 5.热值实验（不同燃料的热值）和比热容实验（不同物质的吸热能力） ①热值实验选用图甲乙。液体a的质量和初始温度相同，燃料1和燃料2的质量相同。整体实验方法是控制变量法。 通过比较温度计示数来反映燃料完全燃烧放出热量的多少，此处为转换法。 ②比热容实验选用图甲丙。两图加热源相同，a和b的质量和初始温度相同。整体实验方法是控制变量法。 通过比较加热时间来反映两种液体吸热的多少，此处为转换法。 通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱，此处为转换法。 上图中: A温度变化快，比热容小。B温度变化慢，比热容大。 实验结论：升高相同的温度时，加热时间长的吸热能力强 加热相同的时间时，温度变化小的吸热能力强 6.经典例题：冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水．在这个过程中，若用锅炉将300 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，燃烧了11.2 kg的煤，求：［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤＝3×107 J/kg］ (1)锅炉内300 kg的水吸收的热量； (2)此锅炉的效率； 解：(1)由Q＝cm得水吸收热量： Q吸＝c水m水＝4.2×103 J/(kg·℃)×300 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.008×108 J (2)由Q＝qm得煤放出热量： Q放＝q煤m煤＝3×107 J/kg×11.2 kg＝3.36×108 J； 此锅炉的热效率： 12.4 热机与社会发展 1.热机：包括蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气式发动机、火箭发动机 2.能量转化：燃料化学能 内能 机械能 3.汽油机：用汽油作燃料。 柴油机：用柴油做燃料。 4.组成与作用： ①汽油机吸入汽油和空气混合物。柴油机只吸入空气。 ②汽油机是点燃式，有火花塞。 柴油机是压燃式，有喷油嘴。 ③汽油机比较轻巧，噪音较低，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。柴油机热机效率高，比较笨重，功率大，噪声大。主要应用在载重汽车、火车、拖拉机、坦克、轮船上。 5.汽油机工作原理： （1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，将汽油和空气的混合物吸入气缸 （2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩混合物，使混合物温度升高，内能变大（机械能转化为内能） （3）做功冲程：在压缩冲程末，火花塞产生火花，汽油猛烈燃烧，形成高温高压的气体推动活塞对外做功，温度降低，内能减小（内能转化为机械能） （4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出。 四冲程内燃机的一个工作循环中，只有做功冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。 6.一个周期包括：四冲程两转一做功 （有四个冲程，曲轴转动两周，活塞对外做一次功） 7.热机效率：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 热机效率： 8.经典例题：一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是3600r/min，该汽油机每秒钟完成_______个工作循环,完成_____个冲程，对外做功______次 答案：30. 120. 30 9.经典例题：最新一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况.这款车以2300 N的牵引力在一段平直的公路上匀速行驶了6000 m，消耗汽油1 kg.在这段运动过程中，求：(汽油热值为4.6×107 J/kg) (1)汽油完全燃烧所放出的热量； (2)汽车牵引力做的功； (3)汽车发动机的效率. 解：(1)由Q=qm得 Q放＝qm＝1 kg×4.6×107 J/kg＝4.6×107 J (2)由W=Fs得 W＝Fs＝2 300 N×6 000 m＝1.38×107 J (3) 答： 物理十二章概念总结1 学科网（北京）股份有限公司 $$