2025年物理中考复习课件第14讲 内能复习

内能复习 一、分子动理论 水是由水分子构成的 金是由金原子构成的 物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。 如果把分子设想成球形，分子的直径大约为10-10 m。 分子之间存在间隙 1、物质构成 扩散现象 （3）说明的微观本质： （1）定义： （2）影响因素： ①一切物质的分子都在永不停息地做无规则的运动； ②分子间存在空隙。 2、分子状态 扩散的快慢与物体的温度有关，温度越高，扩散进行得越快。 不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象。 3 下列现象用分子动理论解释，其中正确的是（ ） A. 石灰石能被粉碎成粉末，说明物质是由分子组成的 B. 墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明温度越高，分子运动越剧 C. 用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙 D. 扫地时尘土飞扬，说明分子在不停地运动 分子间同时存在相互作用的引力也有斥力。 3、相互作用 分子间存在引力 分子间存在斥力 5 如图甲所示，在注射器中先吸入适量的水，再用橡皮帽将针管的管口封住，发现很难把活塞压进去，这说明分子之间存 ；如图乙所示，“天宫课堂”中，太空教师将两个平板上的液滴靠得很近时，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”，“液桥”的形成表明了分子间存在___________。 (均选填“引力”或“斥力”） 引力 斥力 内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和。 单位：焦耳（J） 二、内能 互相作用的分子也具有势能，叫做分子势能 运动着的分子也具有动能，叫做分子动能 1、内能定义： 7 炽热的铁水有内能吗？ 北极的冰山也有内能吗？ 　　因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。 2、影响内能大小因素 同一物体的温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。 质量、状态也会影响物质的内能 内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和。 3、物体内能的改变 1.热传递 热量 （1）定义： 高温物体 低温物体 热量 放出热量 内能减少 吸收热量 内能增加 传递 在热传递中，传递能量的多少叫热量，符号Q。 （2）单位： （3）描述： 热量是过程量，只能用“吸收”或“放出”描述，不能用“具有”或“含有”等词描述 焦耳（J）。 10 （1）发高烧的病人常用湿毛巾冷敷，冷敷时，热量从 传给 。 毛巾 人体 （2）人体和毛巾的内能有改变吗？ 有，人体的温度降低，内能减少，毛巾的温度升高，内能增多。 想一想 11 2.做功 外界对气体做功 气体的内能增加，温度升高 达到硝化棉的燃点 硝化棉燃烧 瓶内气体膨胀对外做功 气体内能减小，温度降低 瓶外水蒸气进入瓶内遇冷液化 瓶内出现白雾 物体对外做功，物体的内能减小，温度降低 外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高 机械能 内能 转化 机械能 内能 转化 做功改变内能的本质：机械能与内能的相互转化。 老师在做“向装有少量水的瓶子内打气”的实验过程中，不断的向瓶内打气，使得瓶内的水蒸气气压增大，水蒸气的内能 （填“增加”或“减少”），温度 （填“升高”或“降低”）。当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现 ，这是因为空气对塞 ，内能 （填“增加”或“减少”），温度 （填“升高”或“降低”）， 水蒸气 而成小液滴。 增加 升高 白雾 做功 减少 降低 液化 2、在下列选项中，物体内能的改变是通过做功实现的是（ ） A．在炎热的夏天，在啤酒中放入一些冰块，啤酒变凉 C．行驶的汽车，轮胎会变热 B．太阳能热水器水箱中的水被晒热 D．划火柴，火柴燃烧 C D 14 3.下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（ ） A.0℃的冰可从0℃的水中吸热 B.100℃水的内能比0℃水的内能大 C.水的温度越高，所含热量越多 D.物体的内能不会为零 D 三、比热容 1．定义： 一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。（比值定义法） 2.定义式： 符号：表示比热容的符号是C 3．单位： 焦每千克摄氏度，符号为 J/(kg·℃) 16 水的比热容是：4.2×103J／(kg·℃) 读作:4.2×103焦耳每千克摄氏度 表示的物理意义是：1kg水温度每升高(或降低）1℃需吸收（或放出）热量4.2×103J。 5、水的比热容 比热容是物质的特性，它仅与物质的种类和状态有关,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关。 4、特点 一杯水倒掉一半，剩下半杯水的比热容__________，若水凝固成冰，则比热容__________（以上两空均选填“改变”或“不变”）。水的 较大，它可以使地球昼夜及四季的温度变化较______（选填“大”或“小”），从而有效的调节气温。 不变 改变 小 比热容 6、比热容的应用 如图，水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？ 水稻是喜温作物，在每年三四月份育苗的时候，为了防止霜冻，夜晚降温时，由于水比热容较大，放出一定热量时，温度降低得少，对秧苗起了保温作用。 某一天我国几个城市的气温情况 海口 23~27℃ 福州 25~30℃ 香港 25~29℃ 乌鲁木齐 7~32℃ 拉萨 8~25℃ 思考：你发现什么规律了吗？为什么出现这种情况？ 7、物质吸放热计算 Q吸= cm(t-t0) Q放= cm(t0-t) Q= cm 注意：“升高（了）”和“升高到”的区别 升高（了）50℃——Δt=50℃ 升高到50℃——末温是50℃ 一个质量为500g的钢件，先将其加热到520℃，然后放在室温为20℃的空气中让其自然冷却。求： （1）该钢件在冷却的过程中所释放的热量； （2）如果这些热量被质量为1kg，初温为30℃的水吸收，最多能使水的温度升高到多少摄氏度？[c钢=4.2×103J/（kg•℃）， c水=4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留一位小数] 四、燃料的热值 1定义: 某种燃料完全燃烧放出的热量Q放与其质量m(气体为体积V)之比，叫做这种燃料的热值。 固液燃料:q=； 气体燃料: q= 固液燃料:焦每千克;符号:J/kg 气体燃料:焦每立方米;符号:J/m3 符号:q 2定义式: 3单位: 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg 烟煤 约2.9×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg 无烟煤 约3.4×107J/kg 汽油 4.6×107J/kg 焦炭 3.0×107J/kg 氢 1.4×108J/kg 木炭 3.4×107J/kg 煤气 约3.9×107J/m3 酒精 3.0×107J/kg 沼气 约1.9×107J/m3 表中热值最大的燃料是什么？有什么意义？ 氢的热值是q=1.4×108J/kg，物理意义是： 完全燃烧1kg的氢放出的热量是1.4×108J。 热值是燃料自身固有属性，其大小与燃料的种类有关，与燃料的质量（或体积）、燃烧情况无关 4、特点： 24 5、燃料燃烧放出热量的计算: Q=qm q=； Q=qV =； = 气体燃料： q= 固液燃料: 如图所示，2022冬奥会主火炬以“微火”取代熊熊燃烧的大火，“微火”由清洁氢能源作为燃料供给。氢燃料流量约为1.2立方米/小时。氢气的热值为1.4×108J/kg，它表示的物理意义是 ；若氢气的密度为0.09kg/m3，每小时流过的氢气完全燃烧放出 J的热量。 五、热机 1．热机： 热机的工作原理： 2、热机的种类： 蒸汽机车 喷气发动机 火电站的汽轮机 热机 火箭发动机 利用内能做功的机械。 内能转化为机械能 蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机、内燃机等。 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机 内燃机分为汽油机和柴油机，分别用汽油和柴油作燃料 2、内燃机 1．构造 气缸 活塞 连杆 曲轴 进气门 排气门 火花塞 2．工作原理 汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功，把内能转化为机械能。 演示：气体扩散的实验 3．汽油机的工作过程 压缩冲程 做功冲程 吸气冲程 排气冲程 机械能转化为内能 内能转化为机械能 1、在一个工作循环中，曲轴和飞轮均转动2周，活塞往复2次，对外做1次; 2、在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，将机械能转化内能， 其他三个冲程是辅助冲程，靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。 热机 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸入气体 汽油和空气 空气 点火方式 点燃式 压燃式 4、柴油机与汽油机 1、如图1所示，某四冲程汽油机此时正处于 冲程，该冲程的能量转化是 能转化为 能。 做功 内 机械 图中所示为汽油机的⁠ 冲程，该冲程将 转化为 。 若该汽油机飞轮转速为3 600r/min，则该汽油机每秒对外做功⁠ ⁠次。  图1 压缩　 30　 机械能 内能 （1）定义： （3）提高热机效率的方法: 尽可能使燃料充分燃烧； 六、效率 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。  η= 燃气内能 机械能 尾气带走 未充分燃烧 燃料化学能 克服摩擦力 有用机械能 1、热机效率 尽量减少各种热量损失(利用废气来供热)； 在热机的设计和制造过程中尽量减小摩擦等阻力 用来做有用功的能量 W=Fs W=Pt 燃料完全燃烧放出的能量 或Q放=qV, （2）公式： 21.(4分)热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标，某型号载重汽车安装了全球首款热机效率突破50%的商用柴油机，测试中，该载重汽车在一段平直的公路上匀速行驶 10 km，牵引力做功消耗柴油2k g。柴油的热值取 水的比热容 (1)给载重汽车提供动力的是四冲程柴油机的 冲程。 (2)该测试过程柴油机的效率约为多少? (精确到0.1%) (3)若将此过程中消耗柴油释放的热量全部收集，能让质量为430 kg、初温为 的水温度升高多少? (结果保留整数) 2、热效率 内能 有效利用 燃料化学能 热量散失 未充分燃烧 1.定义： 有效利用的热量与燃料完全燃烧释放的总热量的比值。 物体温度升高吸热 2.公式: 燃料燃烧放热 或Q放=qV, 易错提醒: 完全燃烧→燃料的化学能全部转化为内能； : (2022陕西23题9分)今年“五一”假期，小刚同学家购买了一款如图甲所示户外分体式燃气炉，准备去户外野炊．该燃气炉的铭牌如图乙所示，其中功率4 500 W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4 500 J的热量． (1)气体燃料在常温下是通过_________的方式液化存储在储气罐内．使用过程中，罐体温度变低是因为燃料发生汽化时要_____(选填“吸收”或“放出”)热量． 压缩体积 吸收 (2)在标准大气压下，用该燃气炉将1 L水从25 ℃加热到沸腾用时140 s ，燃气炉烧水时的效率是多少？已知水的密度为1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃). (3)小刚注意到炉头上标有参数：15 字样，他查阅说明书得知，该参数表示的是：燃气炉功率[单位：瓦(W)]与耗气量[单位：克/时(g/h)]之比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少？ 高温物体发光 太阳能热水器 摩擦生热 蒸汽机 光合作用 燃料燃烧 电动机 发电机 充电器 电池供电 能量转化与守恒 1、能量转化 它们的高度逐渐降低，说明机械能减少了，但能量并没有丢失，而是通过摩擦或碰撞把机械能转化成了内能。 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。 2、能量守恒 这个装置不能实现“永动”，因为由于摩擦的存在，有一部分机械能转化为内能，同时机器又要对外做功，当高处的水全部流下后，被抽上去的水比流下来的水少，最终会停止。它违背了能量守恒定律。 2022年世界在建规模最大、综合技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站截止5月5日累计生产清洁电能100亿千瓦时，下列说法正确的是（　　） A．水电站通过将水的机械能转化为内能来进行发电 B．泄洪时，水奔涌而下，水的重力势能减小，动能增大 C．科技进步可以使水电站的能源利用率达到100% D．因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源“取之不尽，用之不竭” Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$