2010届物理高考二轮复习要点讲解:物体的内能和热力学定律
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高中物理内能知识点物体内部所有的分子作无规则运动的动能和分子相互作用的势能之和称之为物体的内能,下面是店铺给大家带来的高中物理内能知识点,希望对你有帮助。
高中物理内能1.内能:在物理学中,把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能.一切物体在任何情况下都具有内能.内能的单位是焦(J)2.影响内能大小的因素之一是:温度,温度越高,分子无规则运动越剧烈,分子动能越大,物体的内能也越多.这说明,同一物体的内能是随温度的变化而变化的.3.改变物体内能的方法是:①做功;②热传递这两种方式对于改变物体的内能是等效的.4.对物体做功,物体的内能增大,温度升高;物体对外做功,自身内能减小,温度降低5.热传递发生的条件是:两个物体有温度差;热传递的方式有:传导、对流和辐射;发生热传递时,热量(内能)从高温物体传向低温物体,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到温度相同时,热传递才停止.高中物理热量与热值1.热量:在物理学中,把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量.物体吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少.2.热量用字母Q表示,单位是焦(J).一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J.3.实验表明:对同种物质的物体,它吸收或放出的热量跟物体的质量大小、温度的变化多少成正比.4.热值:把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值.5.热值是燃料的一种属性,与质量、是否完全燃烧等没有关系,只与燃料的种类有关,不同燃料的热值一般不同.6.燃料完全燃烧放出热量的计算公式:Q=qm或Q=qV7.Q表示热量,单位是焦(J),q表示热值,单位是焦/千克(J/kg)或焦/米3(J/m3);m表示质量,单位是千克(kg);V表示体积,单位是米3(m3)8.氢气的热值很大,为q氢=1.4×108J/m3,表示的物理意义是:1m3的氢气在完全燃烧时所放出的热量为1.4×108J.9.提高炉子效率的方法:①改善燃烧条件,使燃料尽可能充分燃烧;②尽可能减少各种热量损失高中物理研究物质的比热容1.比热容:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,叫这种物质的比热容。
高三物理二轮复习热学专题优质课件一、教学内容1. 热力学第一定律2. 热力学第二定律3. 热力学第三定律4. 热传递与能量转换5. 热能与能源二、教学目标1. 理解并掌握热力学三大定律的基本原理及其应用。
2. 掌握热传递与能量转换的基本概念,了解热能在实际应用中的作用。
3. 提高学生的科学思维能力和综合运用能力,培养其运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点教学难点:热力学第二定律、第三定律的理解与应用;热能与能源的综合运用。
教学重点:热力学三大定律的基本原理;热传递与能量转换的基本概念。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔、挂图等。
2. 学具:笔记本、教材、文具等。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)通过播放一段关于热力学在实际应用中的视频,激发学生的学习兴趣,为新课的学习做好铺垫。
2. 知识回顾(15分钟)学生回顾热力学三大定律的基本内容,教师进行点评与补充。
3. 例题讲解(25分钟)例题1:一定量的理想气体,初始状态为p1、V1、T1,经过一等压过程,变为p2、V2、T2。
求气体体积变化的比例。
例题2:一热机效率为η,工作过程中吸收的热量为Q1,放出的热量为Q2。
求热机输出的功率。
4. 随堂练习(15分钟)练习题1:一热力学系统经历一循环过程,吸收的热量为Q1,对外做功为W。
求该循环的效率。
练习题2:一定量的理想气体,初始状态为p1、V1、T1,经过一等温过程,变为p2、V2、T2。
求气体压强的变化比例。
5. 知识拓展(10分钟)介绍热能在能源中的应用,如太阳能、地热能等。
六、板书设计1. 热力学三大定律2. 热传递与能量转换3. 例题与练习题解答七、作业设计1. 作业题目:(1)一热力学系统经历一循环过程,吸收的热量为Q1,对外做功为W。
求该循环的效率。
(2)一定量的理想气体,初始状态为p1、V1、T1,经过一等温过程,变为p2、V2、T2。
求气体压强的变化比例。
用心 爱心 专心 1 高中物理《热力学定律》知识梳理
【功和内能】
焦耳实验
内能
【热和内能】
【改变系统内能的两种方式】
做功和热传递
热传递有三种不同的方式:热传导、热对流和热辐射
这两种方式改变系统的内能是等效的
区别:做功是系统内能和其他形式能之间发生转化;热传递是不同物体(或物体的不同部分)之间内能的转移
【热力学第一定律】
热力学第一定律:W Q U +=∆
能量守恒定律:
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为另一种形式,或者从一个物体转移到另一物体,在转化和转移的过程中其总量不变
第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律
【热力学第二定律】
热力学第二定律:物理学中,反映宏观自然过程的方向性的定律
热力学第一定律的两种表述:
热量不能自发地从低温物体传到高温物体
不可能从单一热库吸收热量,使之完全便成功,而不产生其他影响
第二类永动机不可制成是因为其违背了热力学第二定律(一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行)
熵是分子热运动无序程度的定量量度,在绝热过程或孤立系统中,熵是增加的。
能量耗散
系统的内能流散到周围的环境中,没有办法把这些内能收集起来加以利用。
【能源和可持续发展】。
高考物理二轮复习知识点:热力
★1.热力学第一定律
(1)内容:物体内能的增量(ΔU)等于外界对物体做的功(W)和物体吸收的热量(Q)的总和。
(2)表达式:W+Q=ΔU
(3)符号法那么:外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值;物体吸收热量,Q取正值,物体放出热量,Q 取负值;物体内能添加,ΔU取正值,物体内能增加,ΔU取负值。
2.热力学第二定律
(1)热传导的方向性
热传递的进程是有方向性的,热量会自发地从高温物体传给高温物体,而不会自发地从高温物体传给高温物体。
(2)热力学第二定律的两种罕见表述
①不能够使热量由高温物体传递到高温物体,而不惹起其他变化。
②不能够从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不惹起其他变化。
(3)永动机不能够制成
①第一类永动机不能够制成:不消耗任何能量,却可以源源不时地对外做功,这种机器被称为第一类永动机,这种永动机是不能够制形成的,它违犯了能量守恒定律。
②第二类永动机不能够制成:没有冷凝器,只要单一热源,并从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不惹起其他变化的热机叫做第二类永动机。
第二类永动机不能够制成,它虽然不违犯能量守恒定律,但违犯了热力学第二定律。
高考物理:热力学三大定律总结!热力学第一定律是能量守恒定律。
热力学第二定律有几种表述方式:克劳修斯表述为热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体;开尔文-普朗克表述为不可能从单一热源吸取热量,并将这热量完全变为功,而不产生其他影响。
以及熵增表述:孤立系统的熵永不减小。
热力学第三定律通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零,或者绝对零度(T=0)不可达到。
第一定律热力学第一定律也就是能量守恒定律。
自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后,人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。
内容一个热力学系统的内能U增量等于外界向它传递的热量Q与外界对它做功A的和。
(如果一个系统与环境孤立,那么它的内能将不会发生变化。
)符号规律热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功,向外界散热和内能减少的情况,因此在使用:△E=-W+Q时,通常有如下规定:①外界对系统做功,A>0,即W为正值。
②系统对外界做功,A<0,即W为负值。
③系统从外界吸收热量,Q>0,即Q为正值④系统从外界放出热量,Q<0,即Q为负值⑤系统内能增加,△U>0,即△U为正值⑥系统内能减少,△U<0,即△U为负值理解从三方面理解1.如果单纯通过做功来改变物体的内能,内能的变化可以用做功的多少来度量,这时系统内能的增加(或减少)量△U就等于外界对物体(或物体对外界)所做功的数值,即△U=A2.如果单纯通过热传递来改变物体的内能,内能的变化可以用传递热量的多少来度量,这时系统内能的增加(或减少)量△U就等于外界吸收(或对外界放出)热量Q的数值,即△U=Q3.在做功和热传递同时存在的过程中,系统内能的变化,则要由做功和所传递的热量共同决定。
在这种情况下,系统内能的增量△U就等于从外界吸收的热量Q和外界对系统做功A之和。
物理高二重点知识点总结重点一:力学1. 牛顿第一定律:物体在受力为零时保持静止或匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律:物体受力等于质量乘以加速度,即F=ma。
3. 牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
4. 动能定理:物体的动能等于其质量乘以速度的平方再乘以1/2,即E_k=mv²/2。
5. 势能与功:物体由于位置的变化而具有的能力称为势能,而力对物体的作用导致了能量的转移和变换,称为功。
重点二:热学1. 理想气体状态方程:PV=nRT,其中P为气压,V为体积,n为物质的量,R为气体常数,T为绝对温度。
2. 热力学第一定律:热量的增加等于物体内能的增加加上对外做功,即Q=ΔU+W。
3. 热力学第二定律:热量不会自发地从低温物体传递给高温物体,熵不会自发地减小,热量只会从高温物体传递给低温物体。
4. 热传导和热辐射:热传导是指热量通过物质的传递方式,热辐射是指热量通过电磁辐射的方式传递。
5. 热工作原理:热力机的工作原理是通过吸收热量使工作物质膨胀,从而产生机械能。
重点三:电学1. 电荷和电流:电荷是基本粒子,电流是电荷在导体中的移动。
2. 电阻和电路:电阻是导体对电流的阻碍程度,电路是由电源、导线和电器组成的闭合路径。
3. 欧姆定律:电流等于电压与电阻之间的比值,即I=V/R。
4. 电功和电功率:电功是电流通过导线时所做的功,电功率是单位时间内所做的电功,即P=IV。
5. 电场和电势差:电场是带电粒子周围的力场,电势差是单位电荷在电场中所具有的电势能。
重点四:光学1. 反射和折射:反射是光线从光滑表面上的反射,折射是光线从一种介质到另一种介质的传播过程。
2. 光的衍射和干涉:光的衍射是光通过孔径或物体边缘时的弯曲现象,干涉是两束光相遇时产生的光强增强或减弱现象。
3. 光的色散:光在通过介质时会发生折射,同时不同波长的光会有不同程度的折射率变化,造成光的分散。
4. 光的偏振和多普勒效应:光的偏振是指光波沿特定方向振动,多普勒效应是光源或接收者相对运动时光的频率和波长的变化现象。
高考热力学知识点总结导言:高考是每个学生都经历过的重要考试,热力学作为其中一门考试科目,在理科生的备考过程中占据着重要的地位。
热力学是物理学中的一门基础科学,研究能量转化与守恒、物质的热现象和宏观性质的变化规律。
下面让我们来总结一下高考热力学知识点,以便让大家更好地备考。
一、内能、热功和热量的关系内能是物质所具有的微观粒子的平均动能和势能之和,它是热力学基本量之一。
热功是由物体间以及物体与外界间的能量转化所产生的功。
热量是指物体之间或者物体与外界之间由于温度差而传递的能量。
内能、热功和热量之间的关系可以用以下公式表示:ΔU = Q - W其中,ΔU代表系统内能的变化,Q代表系统吸收的热量,W代表系统对外界所做的功。
二、热力学第一定律热力学第一定律也称为能量守恒定律,它表明能量是不会凭空消失或者产生的,只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第一定律可以用以下公式表示:ΔU = Q - W其中,ΔU代表系统内能的变化,Q代表系统吸收的热量,W代表系统对外界所做的功。
根据能量守恒定律,一个系统吸收的热量与对外界所做的功之和等于系统内能的变化量。
三、比热容和热容量比热容是物质单位质量在温度变化过程中吸收或者释放的热量,它是衡量物质热惰性的一个量。
热容量是物体在温度变化过程中吸收或者释放的热量,它是衡量物体热惰性的一个量。
比热容和热容量之间的关系可以用以下公式表示:C = m × c其中,C代表热容量,m代表物体的质量,c代表比热容。
四、熵的变化熵是热力学中一个重要的概念,它用来描述系统无序程度的量度。
根据热力学第二定律,孤立系统的熵是不会减小的,而是会不断增加。
熵增加意味着系统的有序度降低,而能量更倾向于分散、分离、无序的状态。
五、卡诺热机的效率卡诺热机是一个理想化的热力学系统,它根据热力学第二定律的原理,利用温度差异从热源抽取能量,然后将余下的能量转化为功。
卡诺热机的效率是这样定义的:η = 1 - Tc / Th其中,η代表卡诺热机的效率,Tc代表冷源的温度,Th代表热源的温度。
高中物理公式及知识点汇总-热学高中物理中,热学是一个重要的领域,涉及到热传导、热膨胀、热力学等内容。
下面我将为大家整理出一些常见的物理公式和知识点。
热力学1. 热力学第一定律(能量守恒定律):ΔU = Q - W其中,ΔU表示系统内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外做功。
2. 内能的计算公式:ΔU = nCΔT其中,ΔU表示内能的变化,n表示物质的摩尔数,C表示摩尔定容热容,ΔT表示温度的变化。
3. 理想气体状态方程:PV = nRT其中,P表示气体的压强,V表示气体的体积,n表示气体的摩尔数,R表示气体常数,T表示气体的温度。
4. 热力学第二定律(克劳修斯表述):热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。
5. 熵的变化与热量传递的关系:ΔS = Qrev/T其中,ΔS表示熵的变化,Qrev表示可逆过程中的吸收的热量,T表示温度。
热传导1. 热传导的热流量公式:Q/t = kAΔT/L其中,Q/t表示单位时间内传导的热量,k表示热传导系数,A 表示传热面积,ΔT表示温度差,L表示传热长度。
2. 热传导的热阻公式:R = L/ (kA)其中,R表示热阻,L表示传热长度,k表示热传导系数,A 表示传热面积。
3. 热传导的导热方程:∂Q/∂t = -k∇²T其中,∂Q/∂t表示单位时间内通过单位面积的热流量,k为热传导系数,∇²T表示温度在空间中的二阶偏导数。
热膨胀1. 线膨胀的计算公式:ΔL = αL₀ΔT其中,ΔL表示长度的变化,α表示线膨胀系数,L₀表示初始长度,ΔT表示温度的变化。
2. 面膨胀的计算公式:ΔA = 2αA₀ΔT其中,ΔA表示面积的变化,α表示面膨胀系数,A₀表示初始面积,ΔT表示温度的变化。
3. 体膨胀的计算公式:ΔV = βV₀ΔT其中,ΔV表示体积的变化,β表示体膨胀系数,V₀表示初始体积,ΔT表示温度的变化。
热辐射1. 斯特藩—玻尔兹曼定律:P = εσA(T² - T₀²)其中,P表示单位时间内通过单位面积的辐射功率,ε表示发射率,σ为斯特藩—玻尔兹曼常数,A表示面积,T为温度,T₀为参考温度。
应对市爱护阳光实验学校高一物理物体的内能、热力学第一律、热力学第二律北【本讲信息】一. 教学内容:物体的内能、热力学第一律、热力学第二律[知识总结归纳]1. 分子的动能、温度:分子由于运动而具有的能量。
每个分子的动能各不相同,大量分子的动能才有意义,物体内所有分子的动能的平均值称为分子热运动的平均动能,温度是物体分子热运动的平均动能的标志。
2. 分子势能:分子间具有由它们的相对位置所决的能。
如果r>r0分子势能随r增大而增大;如果r<r0分子势能随r减小而增大;分子势能跟物体的体积有关。
3. 物体的内能:物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。
物体内能的多少跟物质的量及物体的温度和体积有关。
理想气体的内能由物质的量和温度决,与体积无关。
物体的内能和物体的机械能是不同的,要加以区别。
4. 改变内能的两种方式:做功和热传递。
〔1〕做功改变内能:实质上是其它形式的能和内能之间转化。
〔2〕热传递:实质上是各物体间内能的转移。
〔3〕做功和热传递对改变物体的内能是效的。
符号法那么:当外界对物体做功〔如气体被压缩〕时,W为“+〞,反之,W为“-〞;当物体吸收热量时,Q为“+〞,物体放出热量时,Q为“-〞;物体内能增加时,△U为“+〞,物体内能减少时,△U为“-〞。
6. 每种运动形式都有对的能。
7. 各种形式的能可以相互转化。
8. 能量守恒律:能量既不能凭空产生,也不能凭空消失。
它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。
9. 第一类永动机〔不消耗能量的机器〕不可能制成〔见课本〕,第一类永动机违反能量守恒律。
10. 热传导的方向性:高温物体自发地向低温物体传递热量。
可能到达100%。
12. 第二类永动机:从单一热源吸收的热量,用来做功的机器〔不需要冷凝器,没有热散失,热效率为100%〕。
这类永动机不违反能量守恒律,但违反热力学第二律。
第二类永动机不可能制成。
高三物理热力学知识点归纳在高三的学习过程中,物理是一门重要的科目,而热力学是其中的一大重要知识点。
下面是对高三物理热力学知识点的归纳总结。
1. 热力学基本概念与变量1.1 温度与热量物体内部微观粒子的平均动能大小可由物体的温度来表示,温度是物质内能的一种体现。
热量是物体间传递的能量,是由于温度差而传递的。
1.2 热力学系统热力学系统是指通过一部分系统与外界交换能量的物体或物质。
根据系统与外界能量交换的类型,可以分为开放系统、闭合系统和孤立系统。
1.3 热力学过程热力学过程是指由一个热力学平衡态到另一个热力学平衡态的变化过程。
常见的热力学过程有等温过程、绝热过程、等压过程和等容过程。
2. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热量与功相互转化过程中的表现。
它表明系统的内能变化等于系统获得的热量与对外界做的功之和。
3. 热容与比热容3.1 热容热容是物体在温度变化时吸收或释放的热量与温度变化之间的比例关系。
它可以表示为C = Q/ΔT,其中C代表热容,Q代表吸收或释放的热量,ΔT代表温度变化。
3.2 比热容比热容是单位质量物质在温度变化时吸收或释放的热量与温度变化之间的比例关系。
通常表示为c = Q/(m * ΔT),其中c代表比热容,m代表物质的质量,Q代表吸收或释放的热量,ΔT代表温度变化。
4. 热量传递4.1 热传导热传导是指物质内部由高温区向低温区传递热量的现象。
热传导的速率与物体的导热系数、面积、厚度和温度差有关。
4.2 热对流热对流是指热传递通过流体(液体和气体)的对流运动来实现的。
热对流的速率与流体的流速、温度差以及流体的传热特性有关。
4.3 热辐射热辐射是指物体表面由于发射和吸收辐射能量而传递热量的过程。
热辐射与物体的温度和表面特性有关。
5. 热力学第二定律热力学第二定律描述了热量的自然流动方向,即从温度较高的物体向温度较低的物体传递。
它表明热量不会自发地从冷物体传递给热物体。
物理学中的热力学第二定律知识点热力学第二定律是热力学的基本定律之一,它描述了热量的传递方式以及自然界中不可逆过程的方向性。
本文将介绍热力学第二定律的基本概念、表述方式以及其应用领域。
一、热力学第二定律的基本概念热力学第二定律是关于热力学过程不可逆性的一个重要定律。
它主要包含以下几个基本概念:1. 热机热机是将热能转化为机械能的装置,例如汽车发动机和蒸汽机等。
热机的工作过程既有可逆过程,也有不可逆过程。
2. 热源和冷源热源是指能够提供热量的物体或系统,通常温度较高;而冷源是指能够吸收热量的物体或系统,通常温度较低。
3. 热量的传递热量的传递可以通过传导、对流和辐射等方式实现。
无论哪种方式,热量总是从高温物体流向低温物体。
二、热力学第二定律的表述方式热力学第二定律可以通过多种形式进行表述,其中常见的包括以下几种方式:1. 克劳修斯表述克劳修斯表述(Clausius statement)认为,不可能自发地把热量从低温物体传递给高温物体,而不引起其他效应。
2. 开尔文表述开尔文表述(Kelvin statement)认为,不可能从单一热源吸热,完全转化为功而无余热放出。
3. 普朗克表述普朗克表述(Planck statement)将热力学第二定律表述为熵的不减原理,即任何孤立系统的熵都不会减少。
三、热力学第二定律的应用领域热力学第二定律在许多领域都有重要应用,以下列举几个常见的应用领域:1. 热机效率热力学第二定律对热机效率的理论上限进行了限制。
热机效率是指工作输出与热量输入之比,根据卡诺热机的理论,最高效率可达到1-T2/T1,其中T1和T2分别为热机的高温热源和低温热源的温度。
2. 熵增定律根据热力学第二定律,孤立系统内的熵总是增加的。
这一原理被广泛应用于化学反应、生物学和工程领域等。
3. 热泵和制冷系统热力学第二定律为热泵和制冷系统的工作原理提供了理论基础。
热泵是将热量从低温区域传递到高温区域的装置,而制冷系统则是将热量从低温区域排出以降低温度。
第十二章内能与热机第一节物体的内能1、物体的内能1物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和叫做物体的内能,内能是指物体内所有分子具有的能量,而不是指单个分子的能量.2决定物体内能大小的因素主要是物体质量、温度和体积,因为质量决定了分子的数目,温度决定了分子热运动的快慢,而体积与分子势能有关.同一物体条件下:①同体积:温度越高,内能越大,温度越低,内能越小.②同质量:温度越高,分子热运动越激烈,内能越大.※重要考点:温度影响物体的内能. 3内能与机械能的区别与联系:①内能:物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和微观机械能:是整个物体做机械运动时具有的动能和势能的总和宏观.②物体的内能与温度密切相关;物体的机械能与温度无关.③物体的内能大小取决于物体的质量、体积和温度,一切物体在任何情况下都具有内能,物体内能永不为零;物体的机械能大小取决于物体的质量,相对位置和速度,在一定条件下,机械能可能为零.④机械能和内能可以相互转化.4内能的国际单位是焦耳,简称焦,用“J”表示.2、改变物体内能的两种途径改变物体的内能有两种方式:做功和热传递,这两种方式是等效的.做功改变物体的内能,实质是内能和其他形式的能的相互转化,对物体做功,它的内能增加,是其他形式的能转化为内能;物体对外做功,它的内能减少,是内能转化为其他形式的能.用热传递的方式改变物体的内能,实质是内能在物体间的转移,能的形式不变,物体吸收了热量,它的内能就增加,物体放出了热量,它的内能就减少.热传递的三种方式:热传导,对流,热辐射.热传递的条件:1.物体间存在温度差.传递到温度一致时热传递停止.2.高温物体向低温物体传递内能即热量,温度降低,低温物体吸收能量,温度升高.※考点:做功和热传导在改变物体的内能上是等效的例题1 如教材图12-13所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,棉花燃烧起来了.为什么答:向下压活塞,压缩玻璃筒内空气,对筒内空气做了功.棉花燃烧是因为筒内的空气内能增加,温度升高了.实验说明了做功可以改变物体内能. 例题 2 将一根铁丝反复弯折数十次,铁丝被弯折处发热教材图12-14.分析其原因.答:铁丝内能的改变是由于人对铁丝做了功.实验再次说明做功可以改变物体的内能.练习:1、摩擦生热的实质是利用______改变物体内能的过程.2、热传递的过程中,物体吸收或放出能量的多少就是________,热传递发生的条件是__________________________.在热传递中,高温物体将能量向_______传递,直至各物体____________________.3、指出下列事例中改变物体内能的方式:1冷天用热水袋取暖,人体感以暖和_____;2比赛中,从竿的顶端滑到底端时手感到发热_________;3密封的空气被压缩时温度升高________;4火炉上烤饼子,饼子变热_________;5用挫刀挫铁块,铁块变热_________;6把烧热工件放到冷水中,工件会凉下来_________.4、冬天觉得手冷时,常将两手掌紧贴后搓一搓,并向手上呵气,就会觉得暖和些.试说明这样做的道理,并说明这两种做法的区别是什么3、热量:热量是物体通过热传递方式所改变的内能.1热量本身不是能量,不能说某个物体具有多少热量,也不能比较两个物体热量的大小. 2热量是物体在热传递过程内能的变化量,所以说它是一个过程量,是内能变化的量度,若无热传递发生,则不存在热量.3热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系.4热量的单位是焦耳,热量通常用Q表示.4、温度、热量、内能的联系和区别区别:温度是指物体的冷热程度,从分子动理论的观点来看,温度是分子热运动激烈程度的标志,热量是物体通过热传递方式所改变的内能,是内能的变化量,内能是物体内所有分子动能和势能的总和.联系:在不发生物态变化时,一个物体吸收了热量,它们的内能增加,温度升高;一个物体放出了热量,它的内能减少,温度降低.在发生物态变化时,物体吸收了热量,内能增加,温度可能不变;物体放出了热量,内能减少,温度可能不变.例题3在古代,人类就掌握了钻木取火的方法,钻木之所以能取火,可以用下面的三句话来解释:甲:木头内能增大,温度升高乙:达到木头的着火点,使木头燃烧起来丙:钻木头时克服摩擦做功这三句话的正确顺序是:A.甲乙丙B.丙甲乙C.乙甲丙D.甲丙乙参考答案:B例题4热量和热传递,下列说法正确的是A.温度高的物体含的热量一定多B.比热大的物体含有的热量一定多C.热总是从含有热量多的物体传递到含有热量少的物体D.热总是从温度高的物体传向温度低的物体参考答案:D第二节:物质的比热容1.比热容c :单位质量的某种物质温度升高或降低1℃,吸收或放出的热量叫做这种物质的比热容,又称比热.2.比热是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质相同,比热就相同.3.比热的单位是:J/kg·℃,读作:焦耳每千克摄氏度.4.水的比热是:c=×103焦耳/千克·℃,它表示的物理意义是:每千克的水当温度升高或降低1℃时,吸收或放出的热量是×103焦耳. 5.热量的计算:①Q吸=cmt-t=cm△t升Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c是物体比热,单位是:焦/千克·℃;m是质量;t是初始温度;t是后来的温度.也就是常说的初温和末温.△t=末温—初温. ②Q放=cmt-t=cm△t降△t=初温—末温.通常的时候用t1表示初温,t2表示末温.记住用高温减去低温就行了.注意:由公式可看出物体吸收或者放出的热量与三者有关:物体的比热,质量和温度的改变量.特别要注意是温度的改变量而不是其他的量,吸收或者放出相同的热量,物体的初温跟末温是可以不一样的.三者缺一不可. 例题5下列几种说法正确的是A.温度高的物体比热容大B.吸热多的物体比热容大C.比热容大的物体吸热多,比热容小的物体吸热少D.水的比热容比冰的比热容大参考答案:D例题6沙漠地区在日光照射下,要比湖泊湿地处温度升高得快,这是因为A.沙石吸热多 B.沙石的比热容小 C.沙石的密度大 D.沙漠地区日照时间长参考答案:B练习答案:1、做功2、热量存在温度差低温物体温度相等3、1热传递2做功3做功4热传递5做功6热传递物质的比热容同步练习一、基础篇1、10g水和100g水的比热容﹍﹍﹍﹍﹍,温度为10℃的水与温度为90℃的水的比热容﹍﹍﹍﹍﹍.2、一箱汽油用掉一半后,下列它的说法正确的是A.它的密度变为原来的一半 B.它的比热容变为原来的一半C.它的热值变为原来的一半 D.它的质量变为原来的一半3、现代火箭用液态氢做燃料,是因为它具有A.较小的密度 B.较低的沸点C.较大的体积 D.较高的热值二、提高篇4、汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是利用了水的﹍﹍﹍﹍﹍较大的性质.如果汽车散热器中装有4kg的水,当温升高了10℃时,它吸收了﹍﹍﹍﹍﹍J的热量.已知c水= ×103 J/kg℃5、天然气在我市广泛使用,已知天然气的热值为4×107J/m3,完全燃烧天然气可以放出﹍﹍﹍﹍﹍J的热量,这些热量若只有42%被水吸收,则可以使常温下5kg的水温度上升﹍﹍﹍﹍﹍℃.水的比热容为×103J/kg℃6、甲、乙两物体的比热容之比为2:3,吸收热量之比为3:1,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比为A.9:2 :9 C.1:2 D.2:1参考答案:1、相同相同2、D3、D4、比热容 1055、210 6 406、A第三节内燃机1.热机:车,船和飞机的发动机.是把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置.2.内燃机:内燃机是热机的一种,燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的内机叫做内燃机.如果不是在气缸内燃烧产生动力的就不是内燃机.比如有蒸汽机,汽轮机等.3.内能的利用:利用内能可以加热,也可以做功.4.内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周.5四冲程内燃机的工作原理①进气冲程是向气缸内填充新鲜气体的过程.活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从上止点向下止点移动的过程此时进气门打开,排气门关闭.当活塞到达下止点时该冲程结束.②压缩冲程是将缸内的气体压缩的过程为燃烧着火创造基本条件,缸内温度升高.活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从下止点向上止点移动的过程此时进、排气门均关闭.当活塞到达上止点时该冲程结束.③做功冲程是缸内可燃混合气燃烧将化学能转换为热能的过程.活塞在燃气压力的作用下由上止点向下止点运动,曲轴通过连杆带动旋转输出功.此时进、排气门均关闭,当活塞到达下止点时该冲程结束④排气冲程是为了下一循环工作而清除缸内燃烧后的废气的过程.活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从下止点向上止点运动的过程.此时进气门关闭,排气门打开.当活塞到达上止点时该冲程结束.6四冲程内燃机的工作原理---归纳1. 过程:吸、压、膨、排2.运动:往复、旋转、气门的配合关闭3.过程中的异、同点:吸与膨活塞向下、气门开闭、活塞运动力的作用等;压与排活塞向上、气门开闭、活塞运动力的作用等.7汽油和柴油机的区别:8.提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失机件间保持良好第四节热机效率和环境保护1.热值q :1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值.单位是:焦耳/千克.J/kg.热值的理解:①对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”.1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值.某种燃料:说明热值与燃料的种类有关.完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值.②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关.2.燃料燃烧放出热量计算Q=qm Q是热量,单位是:焦耳;q是热值,单位是:焦/千克;m是质量,单位是:千克热值跟热量不能搞混了.3.热机的效率: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,叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标.公式:η=W有用/ Q总= W有用/qm4.在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施.注意:热机能量的损失①燃料未完全燃烧尽量完全燃烧:充足空气,研磨成细颗粒②气排出带走能量废气的利用③克服磨擦,消耗能量使用润滑剂,减小摩擦例题7某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤.水的比热容为×103J/kg ℃,无烟煤的热值是×107J/kg试求:1锅炉内200kg的水吸收的热量是多少焦耳26kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳3此锅炉的效率是多少参考答案:1 Q吸= cm△t升=×103J/kg ℃200kg100℃-25℃=107J2 Q=qm=×107J/kg6kg=108J3 η= W有用/ Q总=107J/108J=%。
第2单元 物体的内能和热力学定律一、温度的宏观和微观意义是什么?如何理解?分子的无规则运动特点是多、快、乱、变,中间多,两头少,在热现象中,关心的是多个分子,而不是单个分子。
(1)、分子的平均动能――所有分子的动能的平均值 m ~10 -26 kg v =10 5 m / s(2)、温度:宏观――表示物体的冷热程度, 微观――是物体平均动能的标志(3)、温度相同,平均动能就相同,不论物体组成、结构、种类和物态 (无论如何)二、什么是分子势能?分子势能与什么有关?(1)、由于分子间存在着相互作用的引力和斥力而具有的与其相对位置有关的能量,叫做分子势能。
(2)、微观――与相对位置有关, 宏观――与体积有关三、什么是物体的内能,它与什么有关?1、 所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能,也叫热力学能2、 与温度T 、体积V 和分子个数N有关3、 一切物体都具有内能四、内能和机械能又什么区别?1、 宏观物体的机械运动对应机械能。
机械能可以为零。
2、 微观物体对应内能。
内能不可以为零。
3、 内能和机械能之间可以相互转化。
五、做功改变物体的内能1、 物体做功,物体内能增加2、 对外做功,物体内能减小3、 做多少功,改变多少内能r =10 r 0六、热传递改变物体的内能1、 外界向物体传递热量(吸热),物体的内能增加2、 物体向外界传递热量(放热),物体的内能减小3、 传递多少热量,内能就改变多少。
能量的转移七、做功和热传递的实质1、 做功改变内能,是能量的转化,用功的数值来度量2、 热传递改变内能,是能量的转移,用热量来度量。
能量的转化。
八、做功和热传递的等效性——做功和热传递在改变内能上是等效的。
例如:使物体升高温度,可以用热传递的方法,也可以用做功的方法,得到的结果是相同的,如果事先不知道,我们无法知道它是通过哪种途径改变的内能。
1 cal =4.2 J 1 J =0.24 cal九、区分内能、热量和温度热量是在热传递的过程中转移的内能,它只有在转移的过程中才有意义,热传递使物体的温度改变。
关于高三内能的知识点总结高三内能的知识点总结高三物理学习中,内能是一个重要的概念。
了解和掌握内能相关的知识点对于高分考试成绩至关重要。
下面是对高三内能的知识点进行总结。
一、内能的定义及基本概念内能是热学的基本概念之一,它表示物体分子内部各部分微观运动的动能和势能之和。
内能通常用符号U表示,单位为焦耳(J)。
二、内能与热容的关系1. 定义:热容是物体单位质量温度升高1摄氏度所需吸收的热量。
热容常用符号C表示,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/kg·℃)。
2. 内能和热容的关系:根据物理学原理,内能的变化量ΔU等于热量的变化量Q,即ΔU=Q。
对于质量为m的物体,内能的变化量ΔU等于热容C和温度变化ΔT的乘积,即ΔU=mCΔT。
三、内能与热机的关系1. 热机的工作原理:热机是将热能转化为机械能的装置。
它工作在循环过程中,通过吸热、做功和放热三个过程实现能量转化。
2. 热机效率公式:热机的效率η定义为做功W与吸热Q之比,即η=W/Q。
根据内能和热容的关系,可以推导得到热机效率公式η=1-(Q2/Q1),其中Q2为热机从低温热源吸收的热量,Q1为热机向高温热源释放的热量。
四、内能的转化与传递1. 内能的转化:内能可以通过做功或吸收热量的方式转化为其他形式的能量。
例如,物体做功时内能减小,吸热时内能增加。
2. 内能的传递:内能可以通过热传导、对流和辐射等方式传递。
热传导是指物体间通过分子间的碰撞传递热量,对流是指流体内部传递热量的方式,而辐射则是通过空间中的辐射波传递热量。
五、内能的应用1. 热平衡:当两个物体处于接触并达到热平衡时,它们的内能相等。
2. 热力学第一定律:热力学第一定律表明能量守恒,即内能的变化等于吸热和做功的代数和。
3. 热膨胀:物体在受热后,由于内能增加,分子受热运动增强,导致物体体积膨胀。
总结:高三物理学习中,内能的概念与热学、热力学等学科密切相关。
了解内能的定义、与热容和热机的关系,以及其转化与传递方式对于理解物体的热现象和应用具有重要意义。
高三物理热力学知识点热力学是物理学中的一个重要分支,主要研究物质的热现象和热能转化规律。
高三物理中的热力学内容涉及广泛,包括热量、温度、气体状态方程、热力学定律等。
下面将对高三物理热力学知识点进行整理和阐述。
一、热量和温度热量指的是物体之间传递的能量,是一种宏观量。
我们常用热力学第一定律来描述热量的守恒性,即热量的增加等于物体内能增加和对外做功两部分。
热量的单位是焦耳(J)。
温度是衡量物体热状态的物理量,是分子热运动平均动能的度量。
国际单位制中,温度的单位是开尔文(K)。
0℃=273K。
温度的变化可以通过温度计来测量,常见的有摄氏度计和气压温度计。
二、气体状态方程气体状态方程是描述气体性质的基本关系式,其中最常用的是理想气体状态方程(或称为理想气体定律)。
理想气体状态方程可以表示为:PV=nRT其中,P表示气体的压强,V表示气体的体积,n表示气体的物质量(摩尔数),R是气体常量,T表示气体的温度。
该方程适用于温度不太低,压强不太高的气体。
三、热力学第一定律热力学第一定律是热力学的基本定律之一,也被称为能量守恒定律。
它表明,在一个封闭系统中,热量的增加等于系统对外做的功与系统内能的增加之和。
该定律可以表示为:ΔQ = ΔU + ΔW其中,ΔQ表示系统所吸收的热量,ΔU表示系统内能的变化,ΔW表示系统对外做的功。
根据正负号的不同,可以判断热量的流动方向以及对外做功是由系统做还是对系统做。
四、热力学第二定律热力学第二定律是热力学的另一个基本定律,也被称为热传导定律或熵增定律。
它表明孤立系统内部的熵(或称为混乱度)总是增加的。
这意味着能量在不可逆过程中会逐渐转化为无用的热能,而无法再次转化为有用的能量。
根据热力学第二定律,我们可以得到热机的效率公式:η = 1 - Q2/Q1其中,η表示热机的效率,Q1表示热机从高温热源吸收的热量,Q2表示热机向低温热源放出的热量。
根据该公式,我们可以得出热机效率不可能达到100%的结论。
物体的内能和热力学定律
一、温度的宏观和微观意义是什么?如何理解?
分子的无规则运动特点是多、快、乱、变,中间多,两头少,在热现象中,关心的是多个分子,
而不是单个分子。
(1)、分子的平均动能――所有分子的动能的平均值 m ~10
-26
kg v =10 5 m / s
(2)、温度:宏观――表示物体的冷热程度, 微观――是物体平均动能的标志 (3)、温度相同,平均动能就相同,不论物体组成、结构、种类和物态 (无论如何)
二、什么是分子势能?分子势能与什么有关?
(1)、由于分子间存在着相互作用的引力和斥力而具有的与其相对位置有关的能量,叫做分子势能。
(2)、微观――与相对位置有关, 宏观――与体积有关
(3)分子势能与距离的变化关系和图象(类似于重力势能和弹性势能)。
三、什么是物体的内能,它与什么有关?
1、 所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内
能,也叫热力学能
2、 与温度T 、体积V 和分子个数N 有关
3、 一切物体都具有内能
四、内能和机械能又什么区别?
r =10 r
1、宏观物体的机械运动对应机械能。
机械能可以为零。
2、微观物体对应内能。
内能不可以为零。
3、内能和机械能之间可以相互转化。
五、做功改变物体的内能
1、物体做功,物体内能增加
2、对外做功,物体内能减小
3、做多少功,改变多少内能
六、热传递改变物体的内能
1、外界向物体传递热量(吸热),物体的内能增加
2、物体向外界传递热量(放热),物体的内能减小
3、传递多少热量,内能就改变多少。
能量的转移
七、做功和热传递的实质
1、做功改变内能,是能量的转化,用功的数值来度量
2、热传递改变内能,是能量的转移,用热量来度量。
能量的转化。
八、做功和热传递的等效性——做功和热传递在改变内能上是等效的。
例如:使物体升高温度,可以用热传递的方法,也可以用做功的方法,得到的结果是相同的,如果事先不知道,我们无法知道它是通过哪种途径改变的内能。
1 cal=4.
2 J 1 J=0.24 cal
九、区分内能、热量和温度
热量是在热传递的过程中转移的内能,它只有在转移的过程中才有意义,热传递使物体的温度改变。
温度不同是热传递的条件(类比:云――雨――水)
例如:两物体温度不同相接触,热量从高温物体相低温物体传递,高温物体内能减少,温度降低,低温物体内能增加,温度升高。
十、理想气体:
(1)分子间无相互作用力,分子势能为零;
(2)一定质量的理想气体的内能只与温度有关。
(3)在温度不太低、压强不太大(常温常压)的条件下,实际气体可以近似为理想气体。
练习
1、 物体平均速度大的物体的温度高(×)
2、 20℃的水和20℃的铜的平均动能相同(√)
3、 体积变大,内能变大(×)
4、 温度升高,所有的分子的平均动能都变大(×)
5、 同温度的水和氢气相比,氢气的平均速度大(√) 十一、热力学第一定律——△U = Q + W 1、表示内能的改变、做功、热传递之间的关系
2、第一类永动机——不消耗能量,持续对外做功(违反能量守恒定律,不能制成)
【例】 下列说法中正确的是
A.物体吸热后温度一定升高
B.物体温度升高一定是因为吸收了热量
C.0℃的冰化为0℃的水的过程中内能不变
D.100℃的水变为100℃的水汽的过程中内能增大
解析:吸热后物体温度不一定升高,例如冰融化为水或水沸腾时都需要吸热,而温度不变,这时吸热后物体内能的增加表现为分子势能的增加,所以A 不正确。
做功也可以使物体温度升高,例如用力多次来回弯曲铁丝,弯曲点铁丝的温度会明显升高,这是做功增加了物体的内能,使温度上升,所以B 不正确。
冰化为水时要吸热,内能中的分子动能不变,但分子势能增加,因此内能增加,所以C 不正确。
水沸腾时要吸热,内能中的分子动能不变但分子势能增加,所以内能增大,D 正确。
例1、如图示,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子位于X 轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F >0为斥力,F <0为引力,a 、b 、c 、d 为X 轴上四个特定的位置。
现把乙分子从a 处由静止释放,则( )
A 、乙分子从a 到b 做加速运动,由b 到c 做减速运动
B、乙分子从a到c做加速运动,到达c时速度最大
C、乙分子从a到b的过程中,两分子的分子势能一直增加
D、乙分子从b到d的过程中,两分子的分子势能一直增加
分析:
乙分子从a到b、c、d的运动过程中,先是分子的引力作用,加速度的方向跟运动方向一致,所以加速运动,到达c位置时,分子力等于零,加速度也就等于零,运动的速度是最大。
从c再到d运动时,分子力为斥力,加速度的方向跟运动的方向相反,速度减小。
通过分子力做功情况判断两分子的势能如何变化。
(略)
例2、如图示,容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定。
A、B的底部带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热。
原先A中水面比B中水面高,打开阀门K后,A中的水向B中流,最后达到平衡,这个过程中()
A、大气压力对水做功,水的内能增加
B、水克服大气压力做功,水的内能减小
C、大气压力对水不做功,水的内能不变
D、大气压力对水不做功,水的内能增加分析:设大气压为P,A、B活
塞的表面积分别为S1和S2,打开阀门后A容器中的水流到B容器中,A
容器中的水面下降h1,B容器中的水面上升h2,根据压强与压力的关系及
水的流动体积不变的原理,可以推导出,大气压力对A、B两活塞做功的
代数和等于零。
但是水的重力势能发生了变化,水的重力势能变了,根据能量守恒定律可知,水减小的机械能将转化为水的内能。
例3、一颗质量为10g的子弹以400m/s的速度水平射入置于光滑水平桌面上的质量为1kg的木块后又从木块中穿出,木块从桌边滑出后着地点与桌边的水平距离为1.4m,已知桌面高为0.8m,取g=10m/s2,设子弹射穿木块过程中系统损失的机械能全部转化为系统的内能,求在这一过程中系统内能的增加量。
分析:运用能量守恒观点求解。
(略)
十二、热力学第二定律
1、第一种表述:如果没有其他变化,不可能使热量由低温物体传到高温物体。
(克劳修斯表述) (其他
变化――是指从单一热源吸热并把它用来做功以外的任何变化。
)
实质:热传递具有方向性,不可逆
2、第二种表述:如果没有其他变化,不可能从单一热源吸收热量全部用来做功。
即第二类永动机不
可能制成。
(开尔文表述)
实质:机械能向内能转化有方向性
3、两种表述是等价的
4、第二类永动机――没有冷凝器,只有单一热源。
它从单一热源吸收热量,全部做功,而不引起其
他变化。
这种永动机不可能制成,虽然不违反机械能守恒定律,但违反了机械能和内能转化的方向性。
(注:单一热源指温度均匀且恒定的热源)
5、一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性,是不可逆的。