内容正文:
内能 内能的利用
课标要求:1.物质的构成、分子热运动、分子间的作用力、内能、热机、汽油机、柴油机、能量的转化。(了解知道)
2.物体内能的改变、比热容、热量的计算、燃料的热值、热机的效率计算。(理解应用)
知识点一 分子动理论
1.分子动理论:物质由分子组成;一切物质的分子都在不停做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力。
2.分子热运动:温度越高,分子运动越剧烈。
3.扩散
(1)定义:不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象。
(2)影响因素:温度越高,扩散越快。
(3)实例:闻气味,堆放煤的墙角变黑。
知识点二 内能及其改变方式
1.内能
(1)定义:构成物体所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)影响因素:内能大小与温度有关,还与物质种类、质量、体积有关。
2.改变内能的方式
(1)热传递:
①实质是内能的转移。
②产生的条件是存在温度差。高温物体放热,内能会减小;低温物体吸热,内能会增大。
③热传递过程传递内能的多少叫热量。
(2)做功:
①实质是内能的转化。
②对物体做功,物体内能会增大,例如摩擦生热、压缩气体做功、弯折金属、锻打金属。物体对外做功,物体内能会减小,例如气体膨胀对外做功。
(3)两种方式的联系:做功和热传递对内能的改变是等效的。
知识点三 比热容
1.定义:某种物质在温度升高时吸收热量与它的质量和升高温度的乘积的比值,用符号c表示。
2.单位:焦耳每千克摄氏度,符号J/(kg·℃)。
3.物理意义:描述物质的吸(放)热能力。c水=4.2×103 J/(kg·℃),物理意义是1kg水温度升高(或降低)1℃吸热(或放热)4.2×103J。
4.性质:比热容是物质的一种性质,只与物质种类、状态有关,与吸(放)热、质量、升温(降温)多少无关。
5.计算:Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t)。比热容c=,温度变化Δt=,质量m=。
知识点四 热值
1.定义:燃料完全燃烧放出热量与质量的比值,符号q。
2.单位:焦耳每千克,符号J/kg。气体热值单位J/m3。
3.物理意义:酒精热值3.0×107 J/kg,物理意义是1kg酒精完全燃烧放出热量是3.0×107J。
4.性质:热值是燃料的一种性质,大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放热多少、是否完全燃烧无关。
5.计算:固体、液体燃料:Q=mq,气体燃料:Q=Vq。
知识点五 热机
1.定义:将内能转化成机械能的机器。
2.种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。
3.内燃机:每个工作循环分为甲吸气冲程、乙压缩冲程、丙做功冲程、丁排气冲程,一个工作循环曲轴转2圈,有4个冲程,做功1次。压缩冲程中机械能转化成内能,做功冲程中内能转化成机械能。只有做功冲程对外做功,其他依靠飞轮的惯性完成。
4.热机效率
(1)定义:热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
(2)公式:η=×100%。
(3)提高办法:让燃料尽可能充分燃烧;利用废气能量;保持良好的润滑等。
知识点六 能量转化与守恒
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化成其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
教材图片
命题解读
RJ九P3图13.1-2
(扩散现象)两瓶气体混合在一起,说明气体分子有间隙,且不停地做无规则运动
RJ九P4图13.1-4
(分子间作用力)两个铅柱合在一起,下面还能吊重物,说明分子间存在引力
RJ九P9图13.2-5甲
(内能的改变)快速压下活塞,棉花燃烧,说明做功以可改变物体的内能
RJ九P17图14.1-1
(内能的利用)酒精燃烧时产生的热量传给水和水蒸气,这是化学能转化为内能;塞子受到水蒸气的压力冲出去,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,利用此原理的机械是热机
实验 比较不同物质的吸热能力
【实验方案与证据】
1.实验装置图
实验方法:实验中用加热时间来反映吸热的多少,这里用到的探究方法是转换法。
2.实验主要器材及作用
(1)测量工具:天平、温度计、停表。
(2)选取相同加热源的目的是保证相同加热时间内物质吸收热量相同。
3.实验操作要点
选取质量相同的不同物质,用相同的电加热器或酒精灯加热,加热相同时间比较温度计示数的变化量;或使不同物质升高相同温度,比较加热时间。
【结论与解释】
4.实验结论:相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
【交流与反思】
5.同学小刚认为用酒精灯替代电加热器也可以完成本实验,你认为选用电加热器(选填“酒精灯”和“电加热器”)的效果更好,原因是加热更稳定,便于控制。
6.冬天,小明想自制一个暖手袋,若只考虑吸热能力,应选水(选填“水”或“食用油”)作为供暖物质,其效果更佳。
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内能 内能的利用
课标要求:1.物质的构成、分子热运动、分子间的作用力、内能、热机、汽油机、柴油机、能量的转化。(了解知道)
2.物体内能的改变、比热容、热量的计算、燃料的热值、热机的效率计算。(理解应用)
知识点一 分子动理论
1.分子动理论:物质由分子组成;一切物质的分子都在不停做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力。
2.分子热运动:温度越高,分子运动越剧烈。
3.扩散
(1)定义:不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象。
(2)影响因素:温度越高,扩散越快。
(3)实例:闻气味,堆放煤的墙角变黑。
知识点二 内能及其改变方式
1.内能
(1)定义:构成物体所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)影响因素:内能大小与温度有关,还与物质种类、质量、体积有关。
2.改变内能的方式
(1)热传递:
①实质是内能的转移。
②产生的条件是存在温度差。高温物体放热,内能会减小;低温物体吸热,内能会增大。
③热传递过程传递内能的多少叫热量。
(2)做功:
①实质是内能的转化。
②对物体做功,物体内能会增大,例如摩擦生热、压缩气体做功、弯折金属、锻打金属。物体对外做功,物体内能会减小,例如气体膨胀对外做功。
(3)两种方式的联系:做功和热传递对内能的改变是等效的。
知识点三 比热容
1.定义:某种物质在温度升高时吸收热量与它的质量和升高温度的乘积的比值,用符号c表示。
2.单位:焦耳每千克摄氏度,符号J/(kg·℃)。
3.物理意义:描述物质的吸(放)热能力。c水=4.2×103 J/(kg·℃),物理意义是1kg水温度升高(或降低)1℃吸热(或放热)4.2×103J。
4.性质:比热容是物质的一种性质,只与物质种类、状态有关,与吸(放)热、质量、升温(降温)多少无关。
5.计算:Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t)。比热容c=,温度变化Δt=,质量m=。
知识点四 热值
1.定义:燃料完全燃烧放出热量与质量的比值,符号q。
2.单位:焦耳每千克,符号J/kg。气体热值单位J/m3。
3.物理意义:酒精热值3.0×107 J/kg,物理意义是1kg酒精完全燃烧放出热量是3.0×107J。
4.性质:热值是燃料的一种性质,大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放热多少、是否完全燃烧无关。
5.计算:固体、液体燃料:Q=mq,气体燃料:Q=Vq。
知识点五 热机
1.定义:将内能转化成机械能的机器。
2.种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。
3.内燃机:每个工作循环分为甲吸气冲程、乙压缩冲程、丙做功冲程、丁排气冲程,一个工作循环曲轴转2圈,有4个冲程,做功1次。压缩冲程中机械能转化成内能,做功冲程中内能转化成机械能。只有做功冲程对外做功,其他依靠飞轮的惯性完成。
4.热机效率
(1)定义:热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
(2)公式:η=×100%。
(3)提高办法:让燃料尽可能充分燃烧;利用废气能量;保持良好的润滑等。
知识点六 能量转化与守恒
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化成其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
教材图片
命题解读
RJ九P3图13.1-2
(扩散现象)两瓶气体混合在一起,说明气体分子有间隙,且不停地做无规则运动
RJ九P4图13.1-4
(分子间作用力)两个铅柱合在一起,下面还能吊重物,说明分子间存在引力
RJ九P9图13.2-5甲
(内能的改变)快速压下活塞,棉花燃烧,说明做功以可改变物体的内能
RJ九P17图14.1-1
(内能的利用)酒精燃烧时产生的热量传给水和水蒸气,这是化学能转化为内能;塞子受到水蒸气的压力冲出去,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,利用此原理的机械是热机
实验 比较不同物质的吸热能力
【实验方案与证据】
1.实验装置图
实验方法:实验中用加热时间来反映吸热的多少,这里用到的探究方法是转换法。
2.实验主要器材及作用
(1)测量工具:天平、温度计、停表。
(2)选取相同加热源的目的是保证相同加热时间内物质吸收热量相同。
3.实验操作要点
选取质量相同的不同物质,用相同的电加热器或酒精灯加热,加热相同时间比较温度计示数的变化量;或使不同物质升高相同温度,比较加热时间。
【结论与解释】
4.实验结论:相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
【交流与反思】
5.同学小刚认为用酒精灯替代电加热器也可以完成本实验,你认为选用电加热器(选填“酒精灯”和“电加热器”)的效果更好,原因是加热更稳定,便于控制。
6.冬天,小明想自制一个暖手袋,若只考虑吸热能力,应选水(选填“水”或“食用油”)作为供暖物质,其效果更佳。
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