专题复习内能及其利用
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内能及其利用知识点
内能是热力学的一个重要概念,指的是物体的热能总和。
它包含了
物体的分子、原子和其他微观粒子的总能量。
根据热力学第一定律,
内能可以从一个物体传递到另一个物体,或者转化为其他形式的能量。
利用内能的知识点很多,下面列举了其中几个重要的方面:
1. 热传导:内能可以通过热传导在物体之间传递。
热传导是指物体
间直接接触时,由高温区域向低温区域传递热能的过程。
根据热传导
的原理,我们可以设计各种散热装置、保温材料等,以控制内能的传
递和利用。
2. 热容量:热容量是指物体在温度变化时吸收或释放的热能的量。
它与物体的质量、材料以及温度变化有关。
通过测量物体的热容量,
我们可以研究物质的性质、物态变化等。
在实际应用中,热容量的知
识也可以用于设计温控设备、调节热力平衡等。
3. 热机效率:热机的效率是指能量转化过程中有效利用的比例。
根
据热机效率的定义,我们可以优化热能的转化过程,提高能源利用效率。
例如,汽车引擎的优化设计、发电厂的热电联产等,都是基于热
机效率的原理。
4. 热力学循环:热力学循环是指系统经历一系列物理、化学变化后,再回到其初始状态的过程。
热力学循环的利用可以实现能量的转化和
存储。
蒸汽轮机、制冷循环等都是基于热力学循环原理进行设计和应
用的。
内能及其利用的知识点在热力学、能源利用等领域具有重要作用。
通过深入理解和应用这些知识点,我们可以有效地利用内能,提高能
量的转化效率,实现可持续能源的利用和保护环境的目标。
内能及其利用补习资料一、重要基础知识部分(背)1、分子热运动①物质由______________组成。
②分子非常小,通常以____________做单位来度量。
③两种不同的物质在______________,彼此进入___________的现象叫扩散。
④扩散现象表明:一切物质的分子都在不停地做________________.物质的分子之间存在________.⑤分子间存在相互作用的________和_________.⑥分子间的作用力与分子之间的距离的关系。
当分子间距离变大_______增大,物体表现出难被_______.当分子间距离变小_______增大,物体表现出难被_____________.⑦固体分子间距离_____,分子作用力______,有一定的_____和_______.液体分子间距离_____,分子作用力______,有一定的_____,无一定的_______.气体分子间距离_____,分子作用力______,无一定的_____,无一定的_______.2、内能①构成物质的所有分子,其热运动的_____________和_________________的总和叫内能。
②内能的特点:一切物体不论________________,都具有_________.③机械能与物体的运动情况有关,内能与物体运动情况无关,影响物体内能大小的因素主要有________、状态、质量等。
④改变内能的方法有:__________________和______________________.热传递发生的条件是物体间存在__________.在热传递过程中传递能量的多少叫_________。
不能说物体含有或者拥有___________.⑤外界对物体做功,物体的__________增加。
________________________,物体内能减小。
3、比热容⑴定义:_______________________________________________________________________________ ____________________________________________________。
第十二讲内能及内能的应用知识点:1、分子热运动内能比热容2、内能的利用热机模块一、分子热运动内能比热容(一)分子热运动1、内能的主体是,物质的组成物质是由大量组成的,一般分子的直径大约只有。
2、扩散现象:不同物质在时,彼此的现象叫扩散。
说明(l)分子在不停地做运动;(2)分子之间有。
点拨〕固、液、气都可发生扩散,扩散速度与温度有关。
3、分子热运动定义:因为分子的运动跟有关,所以这种无规则运动叫做分子的。
特点:温度越,分子热运动越剧烈。
4、分子间作用力引力固体能保持一定的体积和形状,说明分子间存在。
斥力固体和液体很难被压缩,说明分子间存在。
【例1】、用图的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气,另一瓶装有空气.为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是(选填“A”或“B”)瓶.根据现象可知气体发生了扩散.扩散现象说明气体分子。
【例2】、高档红木家具加工场空气中浮动着淡淡的檀香,这是现象,是红木分泌出的芳香分子在不停地做运动的结果。
家具在制作过程中,木头交接处要留有适当的缝隙,因为随着季节的变化,木头会产生现象。
用布对家具表面进行“磨光”处理,布与家具表面之间的摩擦属于摩擦。
用力“磨”是通过增大的办法来增大摩擦的。
【例3】、水与酒精混合,总体积会变小,是因为分子间有,分别在冷水杯和热水杯中滴一滴墨水,热水中的墨水扩散快,说明分子无规则运动的快慢与有关.【例4】、如图所示,图甲是一个铁丝圈,中间松松地系一根棉线,图乙是浸过肥皂水并附着肥皂液薄膜的铁丝圈;图丙表示用手轻轻地碰一下棉线的任意一侧;图丁表示这侧的肥皂液薄膜破了,棉线被拉向另一侧,这一实验说明了()A.物质是由大量分子组成的B.分子间有间隙C.分子间存在着引力D.组成物质的分子在永不停息地做无规则运动(二)内能1、定义:物体内部所有分子热运动的 与 的 ,叫做物体的内能;2、产生原因:由于分子在不停地做 。
所以分子具有动能;由于分子存在 ,所以分子具有势能。
2 内能及其利用青海一中李清考点1 分子动理论与扩散现象1.物质是由分子组成的:(1)任何物质都是由极其微小的粒子组成的,这些粒子保持了物质原来的性质,我们把它们叫做分子.(2)一般分子的大小只有百亿分之几米.由于分子很小,物体里含有的分子数是很多的.例如:在常温和常压下,1cm3的空气里大约有2.7 x 1019个分子.2.扩散现象:扩散现象可以发生在气体之间、液体之间和固体之间.影响扩散现象的主要因素是温度,温度越高,扩散越快.3.扩散现象表明:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.4.分子热运动:由于分子的运动与温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动.温度越高,热运动越剧烈.5.分子之间存在引力和斥力:分子之间的引力使得固体和液体能保持一定的体积,它们的分子不致散开.由于斥力的存在,使得分子距离已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩. 考点2 内能1.内能:(1)一切物体都具有内能.内能的大小与温度有关,同物体,温度越高,内能越大;温度降低时,内能减小.(2)内能不同于机械能.机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子热运动和分子间的相互作用情况有关.2.物体内能的改变:(1)热传递:热传递是改变物体内能的途径之一:发生热传递时,高温物体内能减少,低温物体内能增加.(2)做功:做功是改变物体内能的另一途径:物体对外做功,内能减少;外界对物体做功,内能增加.考点3 比热容1.比热容:(1)比热容,简称比热,符号是C,单位是焦每千克摄氏度[J/(kg •°C)](2)比热是物质的一种属性,每种物质都有自己的比热.2.热量的计算:(1)物体吸收的热量Q吸=cm(t-t0)(2)物体放出的热量Q放=cm(t0-t)(3)热平衡方程:Q吸=Q散(不考虑热损失)考点4 热机、热值、热机效率1.热机:将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器.2.内燃机:内燃机是最常见的热机,它主要分为汽油机和柴油机.3.汽油机:(1)汽油机的主要构造:气缸、进气门、排气门、火花塞、活塞,活塞的移动通过连杆带动曲轴转动,如图所示.(2)汽油机工作时,活塞往复运动,从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程,多数汽油机是由吸气、压缩、做功排气四个冲程的不断循环来连续工作的.吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气组成的燃料混合物被吸入气缸.压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,压强增大,温度升高.做功冲程:在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气.燃气推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动.排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸.4.燃料的热值:(1)燃料的燃烧是一种化学反应,将燃料的化学能转化为内能.在现代社会,类所用能量的绝大部分是从燃料的燃烧中获得的.(2)lkg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值.热值的单位是焦每千克,符号是J/kg.5.热机的效率:用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比.6.提高热机效率的主要途径:(1)使燃料尽可能充分燃烧;(2)尽量减少各种热损失,提高燃料利用率,如建设热电站;(3)在热机的设计和制造上,不断改进和革新;在热机的使上要注意使用方法正确,及时维护.7.能的转化:(1)自然界中存在着各种形式的能,如机械能、光能、电能、内能、核等.(2)在一定条件下,各种形式的能都可以相互转化.8.能量守恒:(10能量守恒定律的内容: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另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.(2)能量恒定律是自然界最普遍最重要的基本定律之一.大到天体,小到原子核,所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律.能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器.课时作业完成本课时练习【素材积累】1、成都,是一个微笑的城市,宁静而美丽。
课题:内能及其利用知识点:1.扩散现象固体、液体、气体都可以发生扩散现象,只是扩散的快慢不同,气体间扩散速度最快,固体间扩散速度最慢。
扩散速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。
2、分子间的作用力:分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。
(不同的情况表现为不同的力)1、内能:定义:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
任何物体在任何情况下都有内能。
2、影响物体内能大小的因素:①温度:②质量③材料:④存在状态及体积3、改变物体内能的方法:做功和热传递。
①做功:做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加(将机械能转化为内能)。
物体对外做功物体内能会减少(将内能转化为机械能)。
做功改变内能的实质:内能和其他形式的能(主要是机械能)的相互转化的过程。
如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。
②热传递:定义:热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。
热量的单位是焦耳。
(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。
“传递温度”的说法也是错的。
)热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加;注意:①在热传递过程中,是内能在物体间的转移,能的形式并未发生改变;②在热传递过程中,若不计能量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量;③因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度,所以在热传递过程中,高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度;④热传递的条件:存在温度差。
如果没有温度差,就不会发生热传递。
做功和热传递改变物体内能上是等效的。
1、比热容:比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。
物理意义:水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
专题复习:内能及其利用
学习目标一:正确描述“内能、热量、温度间的关系”【知识结构图】
评价任务:判断下列说法是否正确,并说明理由:
(1)热水比冷水的内能大( )
(2)60℃的水比30℃的水含有的热量多( )
(3)温度高的物体把温度传给温度低的物体( )
(4)热量可以由内能小的物体传递给内能大的物体( )
(5)物体的内能增加,一定从外界吸收了热量( )
(6)一个铁块温度升高,内能一定增加( )
(7)冰熔化成水的过程中,内能变大,温度不变( )
(8)水凝固成冰的过程中,内能减小,温度降低( )
学习目标二:认识热机原理及热机效率( 投影思维导图)
评价任务1:蒸汽机原理分析:
1、酒精燃烧:将________能转化为____能,向外放出热量;
2、热传递:火焰将热量传给了_______、_______、_______;
3、对外做功:水沸腾后,水蒸气将塞子推出,将它的
________转化为塞子的__________;
蒸汽机的效率只有6%-15%,其主要原因_______________________。
评价任务2:内燃机原理分析(通过观察动画,帮助回忆)
1、内燃机分________、________,一个工作循环,曲轴转动_____周,完成四个冲程,分别为________、________、________、_________。
2、压缩冲程中将______能转化为_______能,做功冲程中,燃气推动活塞,将______能转化为_______能
评价任务3:分析“影响内燃机效率的因素”
1、内燃机工作过程中,有效利用的是哪部分能量?有哪些额外损失的能量?(1)有效利用:_________________________;
(2)额外损失:废气_________________;机械间__________________;
机械向外_____________;部分燃料没有____________。
2、下列关于内燃机效率的说法是否正确?
(1)内燃机做功越快,效率就越高()
(2)内燃机做的有用功越多,效率一定越高()
(3)汽油机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高()
(4)柴油机比汽油机效率高,原因是柴油比汽油热值大()
学习目标三、认识“比热容与热值”
评价任务1:判断下列关于比热容与热值的说法,是否正确?
(1)3kg水与5kg水的比热容之比为3:5()
(2)煤油用去一半,比热容、热值大小都不变()
(3)教室内洒水后觉得凉爽,是因为水的比热容较大()
(4)冰熔化成水后,物质的比热容不变()
(5)燃料燃烧越充分,热值越大()
(6)比热容大的物体吸收热量不一定多()
(7)热值大的燃料,完全燃烧放出的热量多()
(8)质量和初温相同的铁和水,放出相同热量后,铁投入水中会向水放热()
评价任务2:比热容与热值的综合计算
研究“水的沸腾特点”时,小明利用酒精灯给水加热,加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精,求:
(1)加热10min,消耗的酒精完全燃烧将放出多少热量?(q=3.0×107J/kg) (2)若加热水的效率为21%,求水吸收的热量
(3)已知加热前烧杯中水的质量为200克,初温为30℃,求:加热10min水升高的温度?(水面上方气压为1个标准大气压)
评价任务3:实验研究比热容与热值
1、探究“不同物质的吸热能力”,用相同功率的
电热器同时均匀加热质量和初温相等的甲和乙两种物
质,利用图象对数据进行了处理。
由所给信息推出:
(1)相同时间内,甲和乙吸收热量之比为_______;甲和乙升高温度之比为_______;
(2)由图可知________物质的吸热能力较强;
(3)已知乙物质的比热容为 4.2×103J/(kg.℃),则甲物质的比热容为___________。
2、比较酒精和碎纸片两种燃料的热值
小明将相同质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃它们,分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全燃烧.
(1)右侧是设计的实验数据记录表格,其中①内容漏写了_________________.(3)通过分析数据可知,热值
较大是__________;该实验能
否通过加热时间来比较燃烧放
出的热量,________。
(3)水的质量m、比热容C
水已知,小明利用表格中的m酒、t0、t,算出了酒精的热值,请你利用所给的字母写出计算热值表达式: q=__________
算出的酒精热值与书上给出的数值差别较大,原因是_____________________
【反思自我,交流收获】
1、概括学习中出现的问题,与他人分享;
________________________________________________________________
_________________________________________________________________
2、明确本节的易错点、易混点;
_______________________________________________
3、学会构建清晰有序的知识网络。
______________________________________________。