内能和内能的利用
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知识点一:分子热运动1.物质的组成(1)物质是由大量的构成的,分子是保持物质化学性质的最小粒子。
(2)分子很小,如果把分子看成一个球形,直径通常只有10-10m,只有用高倍电子显微镜才能看到。
(3)物质是由分子组成的,分子又是由组成的,原子又是————组成的,原子核又是由组成的,质子和中子又是由更小的夸克组成的。
2.分子热运动扩散现象a.不同的物体在相互接触时,的现象叫做扩散现象。
b.扩散现象说明,它可以发生在任意两种物质之间。
c.扩散现象与有关,越高扩散越快。
3.分子运动和物体运动的区别分子热运动是指一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
分子的热运动与温度有关,温度越高,热运动就越剧烈。
分子的热运动是微观的,我们用肉眼无法观察,只能借助一些表象来了解。
物质的运动是宏观运动,可用肉眼看得到。
比如河流的流动。
4.分子间的作用力(1)当你去拉伸物体时,物体很难被拉长,说明分子间有,当你去压缩物体时,物体很难被压缩,说明分子间有。
分子间的引力和斥力是存在的。
(2)引力和斥力的变化规律:分子间的引力和斥力随分子间的距离增大而减小,随分子间的距离减小而增大。
当分子间的距离增大时,引力和斥力都减小,斥力减小得快,分子间的作用力表现为引力。
当分子间的距离减小时,引力和斥力都增大,斥力增加得更快,分子间的作用力表现为斥力。
(3)分子动理论的基本内容:常见的物质是由大量的构成的,物质内的分子在的热运动,分子之间存在着相互作用的。
例题解析1.走进鲜花店里,会闻到浓郁的花香,这表明()A.分子很小B.分子间有斥力C.分子在不停地运动D.温度越高,分子运动越快2.如图是一组实验,观察实验完成填空;(1)如图甲,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满。
封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察液面的位置。
发现混合后与混合前相比总体积变,说明分子间存在。
固体和液体很难被压缩说明分子间存在;(2)图乙是现象,说明分子在不停地做无规则运动;(3)图丙是把墨水滴入冷水和热水的情况,此实验说明,分子无规则运动越剧烈;(4)如图丁,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,观察到弹簧测力计示数在离开水面时比离开水面后,说明分子间存在。
兴贤教育初三物理:内能及内能的利用第十三章内能的知识点一、分子热运动1、分子运动理论的基本内容:物质是由分子和原子组成的;分子不停地做无规则运动;2、分子间存在相互作用的引力和斥力。
3、扩散现象:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。
气体、液体、固体均能发生扩散现象。
扩散和分子的热运动的快慢与温度有关。
扩散现象表明:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,并且间接证明了分子间存在间隙。
4、分子间的相互作用力既有引力又有斥力,引力和斥力是同时存在的。
当两分子间的距离减小时表现为斥力;当两分子间的距离增大时表现为引力;当分子间的距离很大时,分子间的相互作用力可近似认为分子间无相互作用力。
5、固体分子间的距离很小,分子间的相互作用力很大;液体分子间的距离较小,分子间的相互作用力较大;气体分子间的距离很大,分子间的相互作用力很小;二、内能的概念:1、内能:物体内部所有分子由于热运动而具有的动能,以及分子之间势能的总和叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素:①温度:物体的内能跟物体的温度有关,同一个物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。
但内能增大(减小),温度不一定升高(降低)。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能的区别:(1)机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关(2)内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。
内能大小与分子做无规则运动快慢及分子间的相互作用有关。
这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。
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。
内能及内能的利用复习课教案教案标题:内能及内能的利用复习课教案教学目标:1. 了解内能的概念和内能的单位。
2. 掌握计算物体内能的方法。
3. 理解内能的利用和转化。
教学重点:1. 内能的概念和单位。
2. 内能的计算方法。
3. 内能的利用和转化。
教学准备:1. 教师准备:课件、黑板、白板、投影仪等。
2. 学生准备:课本、笔记、练习题等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入内能的概念:请学生回顾上节课所学的内容,简要复习能量的概念和种类。
2. 提问:请学生思考,物体的能量是否只有动能和势能?如果不是,还有哪些能量存在于物体中?二、知识讲解(15分钟)1. 通过课件或黑板,详细解释内能的概念:内能是物体分子或原子的微观运动能量的总和,是物体内部各微观粒子的动能和势能之和。
2. 引导学生理解内能的单位:焦耳(J)。
3. 讲解计算物体内能的方法:内能的计算公式为E = mcΔT,其中E表示内能,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度变化。
三、示范与实践(20分钟)1. 示范计算内能的例题:提供一个具体的物体质量、比热容和温度变化的情境,引导学生运用内能计算公式进行计算。
2. 学生练习:提供一些练习题,让学生独立进行计算,教师巡回指导和解答疑惑。
四、内能的利用和转化(15分钟)1. 介绍内能的利用和转化:内能可以通过热传递实现能量的转移和利用。
例如,燃烧、发电、加热等过程都是将内能转化为其他形式的能量。
2. 引导学生思考内能的利用实例:通过课件或黑板,展示一些内能的利用实例,如太阳能、地热能等。
3. 提问与讨论:请学生举例说明内能的转化过程,并讨论其在生活中的应用。
五、小结与反思(5分钟)1. 小结:对本节课所学的内容进行小结,强调内能的概念、计算方法和利用转化。
2. 反思:请学生思考,内能在日常生活中的应用是否与他们的生活息息相关?如何更好地利用内能?教学延伸:1. 布置作业:要求学生完成课后练习题,巩固所学的知识。
内能和内能的利用综合计算Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998内能和内能的利用综合计算1、某太阳能热水器,向其中注入50kg的水,阳光照射﹣段时间后,水温从10℃升高到50℃.试求:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气(天然气的热值是×107J/m3)(3)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是×107J,则这段时间该热水器的效率是多少2、管道天然气因使用方便而备受人们青睐,丽丽家在用管道天然气烧水时,将2kg水从20℃烧至100℃,用去燃气.已知家用燃气灶的效率为50%.[c水=×103J/(kg℃)]试求:(1)水吸收的热量;(2)液化气的热值.3、在西部大开发中,国家提出“退耕还林”的伟大举措,这对改善西部生态环境有着重要意义.据某新闻媒体报道,一万平方米的森林每秒钟吸收的太阳能约为×105J,如果这些能量被50kg的干泥土所吸收,那么,可使温度为7℃的干泥土的温度升高到多少℃[C干泥土=×103J/(kg℃)]4、为了倡导低碳生活,太阳能热水器被广泛应用于现代生活。
小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L。
小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为70℃。
请你求解下列问题:(ρ水=×103Kg/m3、c水=×103J/(kg℃))(1)水箱中水的质量;(2)水吸收的热量;(3)请你简述太阳能热水器的优点和缺点。
5、某品牌太阳能热水器的容积为100L,其装满水后在太阳的照射下水温从20℃的升高到40℃,不计热量的散失.(1)求热水器中的水吸收的热量.[水的比热容c=×103J/(kg.℃)](2)要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量(煤气的热值q=×107J/m3)6、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:其中太阳辐射功率是指1h内投射到1 m2面积上的太阳能(1)水在10h内吸收多少热量(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气(天然气的热值为×107J∕m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)(3)该太阳能热水器的能量转化效率是多大7、当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了,如图所示。
第一部分:热运动一、分子动理论二、分子热运动1、物体中大量分子的无规则运动叫做分子热运动。
分子的运动有肉眼看不见的。
扩散现象是分子热运动的宏观体现。
2、扩散及影响扩散的因素(1)定义:不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。
实质:分子(原子)的相互渗入。
扩散现象说明一切分子都在不停的做无规则运动,也说明物质的分子间存在间隙。
(2)影响扩散的因素:温度温度越高,扩散越快(温度越高,分子的无规则运动越剧烈)注:扩散只发生在不同的物质间,同种物质之间不能发生扩散。
固体、液体、气体都能发生扩散,同时不同物质只有相互接触时,才能发生扩散。
三、分子热运动与机械运动的区别第二部分:内能一、内能注:(1)内能指的是物体的内能,不是分子的内能,更不能说内能是个别分子共同具有的动能和势能的总和。
(2)任何物体在任何情况下都有内能。
(3)内能有不可测性,只能比较物体内能的大小,不能确定这个物体具有的内能究竟是多少。
二、影响内能的因素1、温度:同一物体,温度越高,内能越大。
(内能还受质量、材料种类、状态等因素的影响)2、质量:在温度一定时,物体的质量越大,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大。
3、体积:在质量一定时,物体的体积越大,分子间的势能越大,物体的内能就越大。
4、状态:同一物体,状态不同时所具有的内能也不同。
三、改变物体内能的两种方式(两种方式对改变物体内能是等效的)1、热传递定义:温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程叫做热传递。
热传递条件:物体间存在着温度差。
热传递方向:能量从高温物体传递到低温物体。
热传递的结果:高温物体内能减少,低温物体内能增加,两物体最终达到热平衡,温度相同。
注:热传递传递的是内能,而不是传递温度,更不传递某种热的物质。
2、做功可以改变物体内能对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,物体的内能会减少;注:做功不一定都使物体的内能发生变化,这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。
内能的利用一、热机1、内能的获得:通过燃料的燃烧,将燃料内部的 转化为内能。
2、内能的利用:1、直接加热物体(如煮饭烧菜);2、利用内能 (如各种热机)3、热机的工作原理:燃料燃烧将 转化为 ,又通过做功将 转化为4、内燃机的分类:汽油机、柴油机5、汽油机(1)、一个冲程: 由汽缸的一端运动到另一端的过程 多数内燃机都是由 、 、 、 四个冲程的不断循环来保证连续工作的(2)、汽油机的构造及工作原理:(3)能量的转化:压缩冲程:活塞对混合物做功,活塞的 转化为混合物的 ; 做功冲程:高温高压气体对活塞 ,气体的 转化为活塞的 ; (4)动力的获得:只在做功冲程获得 ,其他三个冲程靠飞轮的 完成 3、汽油机和柴油机的点燃方式的区别:汽油机(点燃式):在压缩冲程末尾, 产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。
柴油机(压燃式):在压缩冲程末,从 喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。
1、汽油机和柴油机的相同点: (1).基本构造和主要部件的作用相似。
(2).每个工件循环都经历四个冲程: 、 、 、 。
(3).四个冲程中,只有 对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
(4).一个工作冲程中,活塞往复 ,飞轮转动两周,做功 。
二、热机的效率1、燃料的热值(1)表示:不同燃料在燃烧时将 转变成 的本领大小(2)定义:单位质量某种燃料 放出的 叫做这种燃料的 (3)热值的符号:(3)单位: ,符号为(4)意义:汽油的热值是4.6×10'J/kg ,其意义是 (5)注意:燃料的热值大小只与燃料的 有关,与燃料的 、 等无关。
2、燃料燃烧的放热公式:燃烧固体或液体燃料放出的热量:Q 放= 燃烧气体放出的热量:Q 放= 3、炉子的效率:(1)、定义: 的热量(水吸收的热量)与 放出的热量之比。
内能培优资料知识要点1、内能(1)内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和,一切物体都有内能;(2)物体吸收热量,温度不一定升高,例如晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变;(3)改变物体内能的两种方式:做功和热传递;做功可以改变内能,且对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,物体内能会减小.2、分子热运动(1)组成物体的分子在不停地做无规则运动;(2)需要知道温度的概念和实质,温度是表示物体冷热程度的物理量,从分子运动论来看,温度反映了物体内分子做无规则运动的剧烈程度,温度越高分子运动越剧烈,温度越低,分子运动越缓慢,热运动和温度有关,温度越高分子扩散就越快.3、比热容①比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与质量、温度计吸放热情况无关;②质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度变化与物质的比热容成反比;练习2.(2014?安徽)运用分子动理论,可以对液体的蒸发现象作出合理地解释:由于液体表面的分子在做,所以在任何温度下蒸发现象都能发生;温度越高,分子的,从而蒸发越快3.(2014?安徽)某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水,经过一天的太阳照射,水温升高到65℃,则这些水吸收的热量等于完全燃烧 m3天然气所放出的热量.[已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)、天然气的热值为4.2×107J/m3].4.(2014?株洲)下列现象与分子热运动有关的是()A.春天,百花争艳B.夏天,波光粼粼 C.秋天,丹桂飘香D.冬天,大雪纷飞分析:分子运动是肉眼看不见的运动,机械运动是宏观上物体的运动.分子运动,即扩散现象是肉眼看不见的,在不知不觉中发生的.5.(2014?株洲)净含量为350mL(lmL=1×10﹣6m3)的瓶装饮用纯净水的质量为 kg.若将其放入冰箱冷藏,温度降低了20℃,则水放出的热量为 J.已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃).6.(2014?威海)下面关于热现象的说法,正确的是()A.物体温度升高一定是吸收了热量B.冰在融化时温度不变内能增加C.从游泳池里上来感觉冷是由于水蒸发放热D.汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小7.(2014?泰安)在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中,需要控制某些变量,以下做法多余的是()A.采用完全相同的加热方式B.采用酒精灯加热时,酒精灯里加热的酒精量相同C.取相同质量的水和煤油D.盛放水和煤油的容器相同8.(2014?江西)莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的.这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kW?h),已知汽油的热值为4.6×107J/kg.(温馨提示:最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;0.2kg/(kW?h)表示获得1kW?h能量消耗0.2kg汽油).求:(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少(2)该汽车发动机的效率最高可达多少(结果保留整数)9.(2014?菏泽)阅读下面的材料,解答问题山东菏泽向“大气污染宣战”某环保局研究表明:“PM2.5来源中,机动车的排放占33.1%,排第一位,燃煤污染排放占第二位”.“减少污染排放,还我一片蓝天”成为每一个公民的责任.菏泽首批50辆LNG(液化天然气)新能源公交车已经投入运营.天然气汽车和汽油车相比较根据下表提供的信息,通过计算说明:①天然气车燃烧1m天然气所做的有用功是多少做同样多的有用功,汽油车需要燃烧多少千克汽油②若某公交汽车每天消耗100m3的天然气,与用汽油相比,它每天节约的运行成本是多少10.(2014?威海)我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求:(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦(2)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是多少千米11. (2014苏州)燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),天然气的热值为8.4×l07J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)天然气完全燃烧放出的热量;(3)燃气灶烧水时的效率.12.(2014?巴中)由Q=cm(t﹣t0)得c=,关于同一种物质的比热容,下列说法正确的是()A.若质量增大一倍,则比热容减小一半B . 若质量增大一倍,则比热容增大一倍C . 比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关D . 若吸收的热量增大一倍,比热容增大一倍16.(2014?聊城)煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机.某县在冬季利用地热能为用户取暖.县内有一口自喷状态地热井,出水温度为90℃,出水流量为150 m 3/h . (1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃,所放出的热量.(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气(ρ水=1.0×l03kg/m 3,c 水=4.2×l03J/(kg?℃),天然气的热值为4×l07J/m 7)13.(2013连云港)随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。
十三章内能<一>知识点总结一、分子热运动1、物质的构成常见的物质由大量的分子、原子构成,分子的直径用10-10m度量。
2、扩散(1)定义:不同的物质在相互接触时分子彼此进入对方的现象(2)影响扩散快慢的因素:温度和物体状态(3)扩散现象说明:①分子在永不停息地做无规则运动;②分子间有间隙(4)酒精和水混合总体积会变小说明:分子间有间隙(5)红墨水在热水中扩散的冷水中快说明:温度越高分子运动越剧烈。
(6)扩散现象与机械运动的区别:扩散现象是微观中分子的运动产生的,机械运动是宏观物体的运动3.分子间的作用力(1)分子间的引力和斥力是同时存在的,不会有单独存在引力或者单独存在斥力的时候。
(2)分子间的距离等于平衡距离时引力=斥力,作用力表现为零。
(3)什么时候表现引力或者斥力①当分子间的距离减小时,引力和斥力同时增大,斥力比引力增加的更快,斥力>引力,表现为斥力。
如:固体、液体很难被挤压,说明分子间有斥力。
②当分子间的距离增大时,引力和斥力同时减小,斥力比引力减小的更快,斥力<引力,如:物体被拉伸,两个铅块粘在一起下面可以挂物体,两滴水靠近会合在一起,水珠呈球形。
③当分子间的距离大于10倍的平衡距离时,分子间的作用力几乎没有。
如破镜不能重园,是裂缝间的分子距离大,分子分没有作用力,而不是分子间存在斥力。
4.内能概念:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
(1)影响分子动能大小的因素:①温度---分子平均动能的宏观标志,温度越高分子运动越快分子平均动能就越大。
②质量---分子数目的多少,质量越大分子个数越多。
(2)影响分子势能大小①状态一分子势能的大小②质量---分子数目的多少,质量越大分子个数越多。
(3)改变物体内能的两种方式:热传递和热传递方式1:热传递热传递有三种方式传导----热量沿物体从高温部分传到低温部分。
对流---发生在气体液体中,温度高的密度小上升,温度低的密度大下降进行热量传递辐射---热量在真空中可以不借助介质直接传播热传递的方向:高温一一→低温(不是内能多的传给内能少的)热传递发生条件:存在温度差热传递的实质:内能的转移(能的种类没变)内能的变化:吸收热量内能增加,放出热量内能减少。
九年级物理第十三章内能基础知识复习第一节分子热运动1.扩散现象●定义:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象;●扩散现象说明:①分子之间有间隙;②分子在不停地做无规则的运动;●在课本图中,二氧化氮被放在下面的目的:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果;●固体、液体、气体都可以发生扩散现象,扩散速度与温度有关;●分子运动与物体运动要区分开:扩散、蒸发等是分子运动的结果,是从微观领域看;而灰尘飞扬、液体对流、气体对流是物体运动的结果;是从宏观领域看;2.分子的热运动:一切物质的分子都在不停地做无规则运动;温度越高,热运动越剧烈;3.分子间的作用力●分子间的作用力包括分子间的引力和斥力;●当分子间的距离d=分子间平衡距离r,引力=斥力;●d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用;●固体和液体很难被压缩是因为:分子之间存在斥力;●d>r时,引力>斥力,引力起主要作用;●固体很难被拉断、钢笔能写字、胶水能粘东西都是因为:分子之间存在引力;●当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计;●破镜不能重圆的原因是:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,分子间几乎没有作用力;第二节内能1.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;2.任何物体在任何情况下都有内能;3.内能的单位为焦耳;4.影响物体内能大小的因素●温度:在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度越高,物体内能越大;●质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大;●材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同;●存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同;5.内能与机械能不同●机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关;●内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和;内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关;这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动;6.内能改变的外部表现●物体温度升高,说明物体内能增大;物体温度降低,说明物体内能减小;●内能改变,温度不一定变化;晶体熔化、凝固、沸腾过程中,物体的内能发生了改变,但是温度不变;●温度变化,内能一定改变;7.改变物体内能的方法:做功和热传递;8.做功:●做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加;物体对外做功物体内能会减少;●做功改变内能的实质:内能和其他形式的能的相互转化;●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;●如课本图甲,引火仪内的棉花燃烧起来,因为:活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花着火点,使棉花燃烧;●如课本图乙,瓶塞跳出时容器内出现白雾,因为:瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气液化凝成小水滴;9.热传递:●定义:热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象;热传递传递的是内能热量,不是温度,温度变化只是热传递的一个表现;●实质:内能的转移●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“具有热量”;“传递温度”的说法也是错的;●条件:存在温度差;如果没有温度差,就不会发生热传递;如右图,烧杯中的水不沸腾,因为没有温度差;●热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;物体放热,温度降低,内能减少;10.做功与热传递的异同●相同点:由于它们在改变内能上的效果相同,所以做功和热传递改变物体内能上是等效的;●不同点:做功时能量的形式发生了变化,热传递时能量的形式不变;11.温度、热量、内能的区别●温度表示物体的冷热程度;温度升高,内能一定增加,但不一定吸收热量;●热量是在热传递过程中的变化量;吸收热量,温度不一定升高,内能也不一定增加;●内能是一个状态量;内能增加,温度不一定升高,也不一定吸收热量;●“热”可以指热量、温度和内能,具体含义要根据实际情况而定;12.内能的利用方式●利用内能来加热:从能的角度看,这是内能的转移过程;●利用内能来做功:从能的角度看,这是内能转化为机械能;第三节比热容1.探究:比较不同物质的吸热能力2.实验设计用天平称质量相等的水和食用油,调节两个酒精灯的火焰使火焰大小相同;用这两个酒精灯分别给水和食用油加热一段时间,用温度计测量水和食用油的温度,比较二者温度上升速度;3.实验表格下表可供参考;物质初温t0/℃末温t/℃温度变化△t/℃质量m/g 加热时间/s水食用油实验结论质量相等的不同物质,吸收的热量相同,升高的温度不同;注意事项①比热容的概念是通过本实验引出来的,所以实验中不可以有“比热容”三个字;②本实验利用到控制变量法,所以要控制水和食用油的质量相等,控制酒精灯的火焰大小,控制加热时间相同;4.定义:单位质量的某种物质温度升高降低1℃时吸收放出的热量;5.物理意义:比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量;6.水的比热容c水=×103J/kg·℃,物理意义为:1kg的水温度升高降低1℃,吸收放出的热量为×103J;7.比热容是物质的一种性质,比热容的大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关;8.水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大;9.海陆风:由于水的比热容比砂石大,导致沿海地区和内陆地区的温差不同;温度不同导致大气压不同,白天和夜晚刮的风也不同;白天陆地温度高,风由海洋吹向陆地;夜晚海洋温度高,风由陆地吹向海洋;10.比较比热容的方法:●质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少加热时间:吸收热量多,比热容大;●质量相同,吸收热量加热时间相同,比较升高温度:温度升高慢,比热容大;11.热量的计算公式:●温度升高时用:Q吸=cmt-t0●温度降低时用:Q放=cmt0-t●只给出温度变化量时用:Q=cm△t●Q——热量——焦耳J;c——比热容——焦耳每千克摄氏度J/kg·℃;m——质量——千克kg;●t——末温——摄氏度℃;t0——初温——摄氏度℃●用公式求液体温度时,一定要注意液体的沸点:求出水的温度为105℃,但最终结果应该是100℃;●审题时注意“升高降低到10℃”还是“升高降低了10℃”,前者的“10℃”是末温t,后面的“10℃”是温度的变化量△t;12.热平衡方程:在不计热损失的情况下,Q吸=Q放;2016新人教版九年级物理第十四章内能的利用基础知识复习讲义第1节热机一、内能的获得:通过燃料的燃烧,将燃料内部的化学能转化为内能;二、内能的利用:1、直接加热物体如煮饭烧菜;2、利用内能做功如各种热机三、热机的种类:蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机热机的工作原理:燃料燃烧将化学能转化为内能,又通过做功将内能转化为机械能四、内燃机的含义:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机内燃机的分类:汽油机、柴油机五、汽油机1、一个冲程:活塞由汽缸的一端运动到另一端的过程多数内燃机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的2、汽油机的构造及工作原理:1构造:2工作原理:3能量的转化:压缩冲程:活塞对混合物做功,活塞的机械能转化为混合物的内能;做功冲程:高温高压气体对活塞做功,气体的内能转化为活塞的机械能;4动力的获得:只在做功冲程获得动力,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成3、汽油机和柴油机的点燃方式的区别:汽油机点燃式: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,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动;柴油机压燃式:在压缩冲程末,从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动;1、汽油机和柴油机的相同点:(1).基本构造和主要部件的作用相似;(2).每个工件循环都经历四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;(3).四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成;4 .一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次;5、汽油机和柴油机的不同点第2节热机的效率一、燃料的热值1表示:不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能的本领大小2定义:单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值3热值的符号:q3单位:焦/千克,符号为J / ㎏4意义:汽油的热值是×107J/kg,其意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量是×107J5注意:燃料的热值大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧状况等无关;吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,汽油和空气的混合物被压缩做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体;高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴运转,对外做功排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸6应用:火箭常用液态氢燃料是因为:液态氢的热值大,体积小便于储存和运输;二、燃料燃烧的放热公式:燃烧固体或液体燃料放出的热量:Q放=qm燃烧气体或液体燃料放出的热量:Q放=qvQ---燃料燃烧的放出的热量,q---燃料的热值,m---燃料的质量,v---燃料的体积三、炉子的效率:1、定义:有效利用的热量水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比;2、公式:3、提高燃料利用率的方法:1使燃料充分燃烧:如将煤磨成煤粒,加大送风量2加大受热面积,减少烟气带走的热量四、热机的效率:1、定义:热机中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叫做热机效率;2、公式:其中:有用功的计算:可用W有用=FS,或W有用=Pt燃料完全燃烧放出的能量:Q=qm3、几种热机的效率:蒸气机的效率:6 ﹪~15 ﹪;汽油机的效率:20﹪~30﹪;柴油机的效率:30﹪~45﹪4、热机能量损失的原因:燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、克服摩擦做功而消耗的能量、废气带走的热量这个是主要的5、提高热机效率的途径和节能方法:l尽可能减少各种热损失,如保证良好的润滑,减少因克服摩擦所消耗的能量;2充分利用废气的能量,提高燃料的利用率,如利用热电站废气来供热;这种既供电又供热的热电站,比起一般火电站来,燃料的利用率大大提高;第3节能量的转化和守恒1、各种形式的能量间可以发生相互转化植物进行光合作用光能转化为化学能燃烧燃料化学能转化为内能白炽灯发光电能转化为光能和内能电饭锅煮饭电能转化为内能电风扇转动电能转化为机械能发电机发电机械能转化为电能太阳能电池板太阳能转化为电能太阳能热水器太阳能转化为内能从滑梯上滑下来臀部会烫机械能转化为内能钻木取火机械能转化为内能陨石跟大气摩擦升温变流星机械能转化为内能电池充电电能转化为化学能电池工作化学能转化为电能2、能量守恒定律1)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其他形式,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)注意:A、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一;B、大到天体,小到原子核,无论是物理学的问题,还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律C、从日常生活到科学研究、工程技术,这一规律都发挥着重要的作用;3、永动机❖1、含义:不需要动力就能源源不断地对外做功的机器❖2、不可能制造出永动机,因为永动机违反了能量守恒定律100%。
内能和内能的利用作者:郑宁白来源:《试题与研究·中考物理》2016年第03期考情分析在近年的中招考试中,对本专题的考查,集中在对分子动理论的理解、改变内能的两种方式、内能与热量、温度的辨析、有关热量的计算、热机。
主要题型有填空题、选择题、实验探究题、综合应用题。
试题重视对基础知识和基本实验的考查,注重对知识的实际应用和处理等多种信息能力的考查。
试题素材和情景多用生活中的实例、社会热点事件和科技进步突出点。
以能量为载体,渗透效率、能源和环保等意识。
本专题中考试题的新特点是:从分子的微观角度解释宏观现象,从物质的微观构成看物质的宏观组成。
典例分析考点一分子动理论【例1】(2016·泰安)如所示,在气体扩散的实验中,玻璃板(填“上”或“下”)的瓶子装二氧化氮气体,另一个瓶子装空气,在抽掉玻璃板后能够有力地证明气体发生扩散。
解析:二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放到上方的话,由于自身密度大的缘故,二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去,不能说明分子在不停地做无规则运动,因此要把密度小的空气瓶子放到上方,把二氧化氮放在下方。
答案:下跟踪练习11.(2016·安徽)液体和空气接触的表面存在一个薄层——表面层,如所示。
由于液体分子做无规则运动,表面层中就存在一些具有较大能量的分子,它们可以克服分子间相互作用的力,脱离液体跑到空气中去。
其宏观表现就是液体的(填物态变化名称)。
2.(2016·广州)加热材料A,温度一直低于其熔点,一段时间后,A质量不变,体积减少。
此过程中A处于(填“固态”“液态”或“固液混合态”)。
依据公式,A的密度(填“增大”“减少”“不变”)。
3.(双选)如所示,液态的蜡在凝固成固体时体积缩小,中间凹陷下去,这说明()A.蜡从液态变为固态后,分子间距离变大B.蜡从液态变为固态后,分子间距离变小C.同种物质液态的分子与固态的分子不同D.蜡从液态变为固态后分子间仍有间隙考点二内能及其改变【例2】(2016·东营)关于内能和温度,下列说法正确的是()A.0℃的冰块内能为零B.温度高的物体,内能一定大C.物体的内能增加,温度一定升高D.物体的温度升高时内能增加解析:一切物体都有内能,0℃以下的物体当然也有内能,A错误;在状态、质量不确定的情况下,温度高的物体内能不一定大,B错误;物体吸收热量,物体的内能增加,但温度不一定改变,如晶体熔化吸热,内能增加,但温度保持不变,C错误;物体内部所有分子的动能和分子势能的总和叫做物体的内能,物体的温度升高时,它的所有分子的动能必定增加,因而这个物体的内能增加。
即同一物体,温度越高,内能越大;温度越低,内能越小,D正确。
答案:D【归纳总结】内能是分子势能和分子动能的总和,其影响因素包括:①材料(分子种类);②温度(分子动能);③状态、体积(分子势能);④质量(分子数量),然后根据控制变量法对题目进行分析。
跟踪练习21.如所示,用打气筒向装有少量水的烧瓶里打气,当瓶塞从瓶口跳出时,看到瓶中出现了白雾,这是水蒸气(填物态变化)成的小水滴。
在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度(填“升高”或“降低”或“不变”),内能(填“增加”或“减小”或“不变”)。
2.(双选)在薄皮铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶被压扁(如所示)。
下列分析错误的是()A.该现象证明了大气压的存在B.力改变了铁桶的形状C.浇冷水时铁桶吸收热量D.该过程中铁桶的内能保持不变考点三比热容【例3】(2016·广安)水与酒精是我们日常生活中最常见的两种物质,下表列出了它们在标准大气压下的部分物理特征数据,请你参照这些特征分析:让质量及初温都相等的水和酒精冷却,待它们放出相等的热量后再倒在一起混合。
下列哪个判断是错误的()物质密度(kg/m3)比热容〔J/(kg·℃)〕凝固点(℃)沸点(℃)水1.0×1034.2×1030100酒精0.8×1032.4×103-11778A.在混合过程中,热量将从酒精传递给水B.均匀混合后,混合液的凝固点将比水的凝固点低些C.均匀混合后,混合液的密度将比水的密度小些D.均匀混合后,混合液的比热容将比水的比热容小些解析:水的比热容大于酒精的比热容,因为Q放=cmΔt,质量m相同,放出的热量相同,所以水比酒精降低的温度值小,因为二者的初温相同,即水的末温高,即:t水>t酒精,所以热量从水传到酒精,故A错误;水的凝固点是0 ℃,掺入酒精后混合液的凝固点要低于0 ℃,凝固点降低,故B正确;根据公式ρ=m/V可知,水和酒精混合后,混合液的密度将比水的密度小些,比酒精的密度大一些,故C正确;因为水的比热容大于酒精的比热容,水和酒精混合液的比热容将比水的比热容小些,比酒精的比热容大一些,故D正确。
答案:A跟踪练习31.用凉水冷却滚烫的鸡蛋,鸡蛋的内能是通过的方式改变的。
如果水的质量是1 kg,初温为20 ℃,鸡蛋取出时水温为30 ℃,水吸收的热量为J[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
2.(双选)下列说法正确的是()A.两杯水温度相同,内能也一定相同B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递C.由于水的比热容大,工厂里的冷却塔通常用水作为冷却物质D.质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后,水的温度高于煤油的温度3.(2016·聊城)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如所示。
(1)实验中应量取质量的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
(2)用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(3)实验记录的数据如下表所示,分析实验数据可知物质的吸热能力强。
加热时间/min01234甲的温度/℃3034384246乙的温度/℃1018263442考点四热机【例题4】(2016·淮安)汽油机的一个工作循环分为四个冲程,每个冲程都伴随着能量的转移或转化,其中主要将机械能转化为内能的冲程是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程解析:在汽油机一个工作循环的四个冲程中,压缩冲程活塞向上运动,压缩燃料混合物对其做功,使气缸内的气体的内能增加,温度升高,故是将机械能转化为内能,B正确。
跟踪练习41.沈阳市校车安全管理办法规定校车应全部安装座椅安全带,这是为了防止急刹车时学生因具有,身体前倾而受到伤害。
校车的动力来自内燃机,在所示的示意图中,图表示的是四冲程内燃机的吸气冲程。
2.一台柴油机飞轮的转速为2 400 r/min,则在1 s内,柴油机完成个冲程;对外做功的次数是。
3.(多选)在四冲程柴油机的做功冲程中,汽缸内气体的()A.内能减小B.质量增大C.压强减小D.温度降低4.(2016·内江)以下机械属于热机的是()A.火箭发动机B.发电机C.滑轮组D.洗衣机考点五热效率【例5】(2016·聊城)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。
某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100 kg、初温为26 ℃的水,温度升高到46 ℃。
求:(1)热水器中的水吸收的热量Q吸;[水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)](2)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E;(3)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能,相当于完全燃烧多少m3的天然气放出的热量?(天然气的热值q=7×107 J/m3)解析:(1)热水器中的水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(46 ℃-26 ℃)=8.4×106 J(2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能E=5×4.2×106 J=2.1×107 J(3)根据题意可知Q放=E=2.1×107 J,则需要完全燃烧的天然气的体积为V=Q放q=2.1×107 J7×107 J/m3=0.3 m3跟踪练习51.(多选)为节约能源,需提高热机的效率,下列措施能提高效率的是()A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量减少热机部件间的摩擦C.尽量减少废气带走的热量D.尽量增加热机的工作时间2.(多选)下列有关内能利用的说法不正确的是()A.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多B.通过技术改进,热机效率可达100%C.各种形式的能量都可以相互转化D.热机的工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程3.混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点。
某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如所示。
在某次测试中,蓄电池储存的电能为5.12×108 J,由内燃机提供能量,汽车以50 km/h的速度匀速行驶了0.5 h,同时蓄电池的电能增加了10%,求:(1)汽车牵引力做的功;(2)若所用燃料的热值为4.5×107 J/kg,测试过程中消耗8 kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少;(3)内燃机的效率。
中考零距离1.为了预防流感,常在教室里放醋来消毒,室内充满醋味是分子的现象,为增强效果,通常边加热边熏,这是因为分子的热运动随升高而加快。
2.我们假定水分子的直径为0.3 nm,而一滴水中大约有1.6×1021个水分子,则将一滴水中的所有分子一个挨着一个排成一排,其长度可达m,可绕学校400 m操场圈。
3.荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在着。
如所示,封闭在注射器筒内的空气很容易被压缩,这说明分子间有。
爆米花芳香扑鼻,该现象说明分子不停地。
4.(2016·丽水)央视二套“是真的吗”栏目播出:人站在风车下就能让它转动,原理是人体可以加热周围空气,热空气密度变小会上升,导致风车转动。
(1)人体加热周围空气,导致风车转动,其实质是内能转化为。
(2)若风车正下方站的人越多,则风车转动越。
05.2016年1月29日的一条新闻“他在水下朝自己开枪,没想到结果令人震惊”引起了小明的兴趣。
虽然步枪和人的距离相隔2 m左右,但是子弹竟然落在了这名挪威物理学家的前面,并没有打中他(如0)。
由此可见,水给子弹的阻力要远(填“大于”或“小于”)空气对它的阻力,你猜想的理由是。