内能、内能利用知识点总结
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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。
内能的利用知识点
内能是物体内部分子、原子等微观粒子的热运动能量的总和,是热力学基本概念之一。
内能的大小取决于物体的温度、压力和组成等因素,是描述物体内部热运动状态的重要物理量。
在热力学和能量转化过程中,内能的利用具有重要意义,能够帮助我们理解和分析许多自然现象和工程问题。
内能的利用涉及到多个知识点,下面将对内能的利用进行详细介绍:
1. 热力学第一定律:热力学第一定律也称能量守恒定律,它表明能量在系统内的转移和转化是有限制的。
内能的利用要符合热力学第一定律的要求,能量的输入与输出需要达到平衡,以保证能量守恒。
2. 热机的工作原理:热机是利用内能转化为机械能的装置,其工作原理基于热力学循环。
内能的利用通过热机能够将热能转化为功,实现能量的有效利用。
3. 热传导和热辐射:内能的传递和利用涉及热传导和热辐射的过程。
热传导是物体内部的能量传递方式,而热辐射是通过辐射的方式传递能量。
在能量转化和利用过程中,热传导和热辐射的机制起着重要作用。
4. 热力学循环和热效率:内能的利用通常通过热力学循环实现,热力学循环是一种能量转化的过程。
热效率是评价内能利用效果的重要指标,能够反映能量转化的有效程度。
5. 内能的储存和利用:内能的储存和利用是能源转换和利用的重要环节。
通过热能的储存和利用,可以实现能源的高效利用和能量的平衡转化。
内能的利用是热力学和能量转化的重要内容,涉及的知识点较多,需要系统的理解和学习。
通过深入研究内能的利用,可以更好地应用热力学原理,解决能源转化和利用的问题,推动能源领域的发展和创新。
希望以上内容能够对您的学习和研究有所帮助。
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。
九年级物理内能的利用知识点
在九年级物理中,内能的利用涉及以下知识点:
1. 内能的定义:物体分子或原子间的相互作用引起的微观能量总和。
2. 内能的变化:内能的变化包括内能增加和内能减少两种情况。
3. 内能的转移:内能可以通过传导、对流和辐射等方式进行转移。
4. 内能与温度的关系:内能与物体的温度成正比。
5. 内能与物态变化:物态变化过程中,内能的变化可用来解释物质的吸热或放热现象。
6. 内能与热量的关系:内能变化是热量传递的基础,热量的传递可导致物体的内能变化。
7. 内能利用的实际应用:内能的利用在日常生活中十分广泛,例如用于加热、冷却、
热能发电等方面。
通过对以上的知识点的理解和运用,可以应用内能的概念来解释和探究各种物理现象
和技术应用,如解释热机原理、温度调控、热能传递与绝热过程等。
《内能的利用》知识清单一、内能的定义与本质内能,简单来说,就是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
分子在不停地做无规则运动,这种运动的快慢和激烈程度决定了分子热运动的动能大小。
而分子之间存在着相互作用力,也就具有了分子势能。
比如说,一杯热水和一杯凉水,热水中的分子运动更剧烈,所以热水的内能比凉水大。
二、改变内能的两种方式改变物体内能有两种方式:做功和热传递。
做功,就是通过力的作用,使物体的运动状态发生改变,从而改变物体的内能。
举个例子,我们反复弯折一根铁丝,铁丝会发热,这就是通过做功增加了铁丝的内能。
热传递呢,则是由于温度差引起的热能传递现象。
比如将一杯热水放在室温下,热水会逐渐冷却,这就是热传递,内能从热水传递到了周围环境。
这两种方式在改变内能上是等效的,但它们的本质有所不同。
做功是其他形式的能与内能之间的转化,而热传递只是内能的转移。
三、内能的利用方式1、利用内能来加热这是最为常见的一种方式。
像冬天我们使用的暖气,就是通过燃料燃烧释放内能,然后通过热传递将内能传递到室内,从而提高室内的温度,达到取暖的目的。
2、利用内能来做功这是内能转化为机械能的过程。
最典型的例子就是热机。
四、热机的工作原理热机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的机器。
以汽油机为例,它的工作过程包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
在吸气冲程中,汽油和空气的混合物被吸入气缸。
压缩冲程里,活塞向上运动,将混合物压缩,使其内能增大,温度升高。
做功冲程是关键,火花塞点火,燃料燃烧产生高温高压气体,推动活塞向下运动,从而对外做功,将内能转化为机械能。
最后在排气冲程中,将燃烧后的废气排出气缸。
五、热机的效率热机在工作过程中,不可能将燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能,总会有一部分能量散失掉。
热机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,叫做热机的效率。
提高热机效率对于节约能源和保护环境都具有重要意义。
内能的利用知识点内能是热力学中的一个重要概念,指的是物体内部的热能。
它是由分子振动、转动和平动运动所带来的能量总和。
内能的大小决定了物体的温度和热容量,而温度和热容量又与物体的性质密切相关。
在热力学和热学领域中,内能是一个基本的理论概念,也是解决热力学问题的基础。
在物理学中,内能的计算是基于一系列的热学定律和方程。
以下是一些相关的知识点,可以帮助理解和应用内能的概念:1. 热力学第一定律:热力学第一定律表明,内能的增量等于系统所吸收的热量与对外做的功的代数和。
这可以表示为ΔU = Q - W,其中ΔU表示内能的变化,Q表示吸收的热量,W表示对外做的功。
2. 热容量:热容量是物体单位质量或单位摩尔质量在温度变化下吸收或释放的热量。
热容量可以用于计算内能的变化,公式为Q = mcΔT,其中m为物体的质量,c为热容量,ΔT为温度的变化。
3. 分子动能:内能中的一部分来自于分子的动能,它包括分子的振动、转动和平动三个方向的能量。
分子动能的计算可以利用统计力学的方法,例如Maxwell-Boltzmann分布和分子平均动能的公式。
4. 内能与温度关系:根据理想气体状态方程PV = nRT,其中P为压强,V为体积,n为物质的摩尔数,R为气体常数,T为温度。
可以推导出理想气体的内能与温度的关系为U =(3/2)nRT,其中U为内能。
这个关系表明,理想气体的内能与温度成正比。
5. 内能的转化:内能可以通过热传导、热辐射和热对流等方式与其他形式的能量进行转化。
例如,通过加热可以增加物体的内能,而通过冷却可以减小物体的内能。
6. 化学反应中的内能变化:化学反应中,物质的内能可以发生变化。
根据化学反应的焓变,可以计算出反应前后物质内能的差异。
这个概念在热化学和化学动力学中非常重要。
以上是一些涉及内能的基本知识点,可以帮助理解内能的概念和计算方法。
了解内能的相关知识对于理解和解决与热学和热力学有关的问题具有重要意义。
内能相关知识点一、内能的概念。
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。
内能的单位是焦耳(J)。
例如,一杯水内部水分子做无规则热运动具有动能,水分子之间存在相互作用具有分子势能,这些能量的总和就是这杯水的内能。
2. 影响内能大小的因素。
- 温度:同一物体,温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大,内能越大。
例如,加热一杯水,水的温度升高,内能增加。
- 质量:在温度相同的情况下,物体的质量越大,所含分子数越多,内能越大。
比如一桶温水的内能比一杯同样温度的水的内能大。
- 状态:同一物质,状态不同,分子间的距离不同,分子势能不同,内能也不同。
例如,0°C的冰熔化成0°C的水,虽然温度不变,但内能增加,因为冰熔化为水时分子势能增大。
- 物质种类:不同物质的分子结构不同,分子势能和分子动能的情况也不同,所以内能不同。
3. 内能与机械能的区别。
- 机械能是与物体的机械运动相关的能量,包括动能(与物体的速度和质量有关)和势能(重力势能与物体的高度和质量有关,弹性势能与物体的弹性形变程度有关)。
例如,飞行中的飞机具有动能和重力势能,这是机械能。
- 内能是与物体内部的分子热运动和分子间相互作用相关的能量。
例如,静止在桌上的一杯热水有内能,但机械能(动能为0,相对桌面高度不变重力势能不变,若不考虑弹性则弹性势能为0)很小。
两者是不同形式的能量,可以相互转化。
二、改变内能的两种方式。
1. 做功。
- 对物体做功,物体的内能会增加。
例如,压缩空气时,外界对空气做功,空气的内能增加,温度升高。
- 物体对外做功,内能会减少。
例如,气体膨胀对外做功时,内能减小,温度降低。
例如,打开啤酒瓶盖时,瓶内气体冲出,对外做功,内能减小,瓶口周围会出现“白气”,这是气体内能减小温度降低,水蒸气液化形成的。
2. 热传递。
- 定义:热传递是热量从高温物体向低温物体或者从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
内能、内能的利用知识梳理1、物质是由和构成的。
2、扩散现象:不同的物质在时,彼此进入对方的现象叫。
、和都能发生扩散现象,扩散现象说明:、。
扩散快慢与有关。
3、一切物体分子都在地做运动。
温度越高,热运动越。
举例:4、分子间存在着相互作用的和。
(同时存在)5、物质中的分子状态固态:分子彼此靠得很近,作用力,有一定体积和形状。
液态:没有确定形状,有一定体积,分子作用力。
气态:作用力,没有固定形状和体积。
6、物体内部所有分子热运动的的总和叫做物体的内能。
物体的内能和物体的、、有关。
一切物体都具有内能。
7、改变物体内能的方法有和,热传递是能量的,做功是能量的。
这两种方法对改变物体的内能上是等效的。
8、在热传递过程中,传递能量的多少叫做。
温度不同的两个物体相互接触,高温物体内能,低温物体内能;对物体做功时,物体内能会,物体对外做功时,物体内能会。
9、水的比热容是:,表示的物理意义是:。
10、比热容是反映的物理量。
同种物质的比热容(填“相同”或“不同”),不同物质的比热容一般(填“相同”或“不同”),同种物质,在不同状态下,比热容一般(填“相同”或“不同”)11、温度变化时,热量的计算公式为Q吸= Q放=12、热机:将能转化为能的机械。
13、汽油机的工作过程可以分为四个冲程:、、、。
其中机械能转化成内能是冲程,内能转化成机械能是冲程。
一个工作循环活塞往返次,对外做功次,飞轮转圈。
14、1kg某种燃料燃烧放出的热量,叫做该种燃料的热值。
符号,单位或。
它是物质的,只与物质的有关。
15、燃料完全燃烧放出热量的计算公式:或。
16、热机的效率:用来做功的那部分能量与之比。
17、能量守恒定律:能量既不会凭空,也不会凭空,它只会从一种形式转化为形式,或者从一个物体转移到,而在转化和转移的过程,能量的总量。
关于内能的知识点总结一、内能的定义内能是指一个物体内部所含有的热能总和,它包括了物体的综合性质,比如分子振动、旋转、电子结构等,其大小和物体的质量、组成和温度都有关系。
在热力学中,内能通常用符号U表示,它是系统的一种基本性质,是热力学描述中的一个重要变量。
内能的定义可以用如下的方式进行推导。
考虑一个物质内部含有N个分子,每个分子具有独立的平动和转动自由度,简单起见,假设每个分子可在三个坐标方向上运动,即每个分子有3个平动自由度,同时假设每个分子有两个转动自由度(对于双原子分子,每个分子有两个自由转动度),这也是一个近似的假设。
根据统计力学的理论,平均而言,每个平动自由度的能量是kT/2,每个转动自由度的能量也是kT/2,其中k为玻尔兹曼常数,T为温度。
因此,每个分子的平均内能可以表示为3kT/2+2kT/2=5kT/2。
而所有的N个分子的总内能就是5NkT/2。
根据理想气体的性质,内能与温度成正比,所以内能可以写作U=Nf/2RT,其中f为分子的平均自由度,R为气体常数。
由于内能是物体内部的能量总和,因此它包括了与物体微观结构和微观运动有关的所有能量形式,如分子振动、分子间相互作用、电子结合等。
对于热力学系统而言,内能并不是一个可直接测量的物理量,但是它的变化可以通过热力学过程中的热量交换和做功来进行间接测量。
内能的概念在热力学中非常重要,它为热力学系统的描述和分析提供了基础。
二、内能的性质1. 内能与温度的关系根据热力学理论,内能与温度成正比。
这是基于统计力学理论对物质微观结构和运动的分析得出的结论。
内能与温度成正比意味着当温度升高时,内能也会增加;当温度降低时,内能也会减少。
这也符合我们日常生活中的直观认识,比如当物体受热时,它的内能会增加,导致温度升高;当物体失去热量时,它的内能会减少,导致温度降低。
2. 内能与热容的关系内能与热容之间存在一定的关系。
在定压条件下,内能的变化与热容之间有如下关系:ΔU = q + W其中ΔU为内能变化量,q为系统吸收的热量,W为系统所做的功,根据热力学第一定律的表达式可以得到:q = ΔU - W这就是常见的热力学第一定律的表达式。
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。
内能知识点内能是物体内部分子、原子和离子等微观粒子的热运动能量和相互作用能量的总和。
它与物体的温度、体积、物质种类以及物质的量有关。
以下是内能知识点的总结:1. 内能的概念:内能是物体内部微观粒子的动能和势能之和,是物体所具有的能量形式之一。
2. 内能与温度的关系:物体的温度越高,其内部微观粒子的热运动越剧烈,因此内能也越大。
3. 内能与体积的关系:在温度不变的情况下,物体的体积增大,其内部粒子的势能增加,内能也会相应增加。
4. 内能与物质种类的关系:不同物质的分子结构不同,其内能也不同。
例如,金属的内能通常比非金属的内能要高。
5. 内能与物质的量的关系:物质的量越大,其内部粒子的数量越多,内能也越大。
6. 内能的测量:内能通常通过热量的传递来测量,例如通过热力学第一定律来计算系统内能的变化。
7. 内能与热量的区别:热量是在热传递过程中传递的能量,而内能是物体内部微观粒子的能量总和。
8. 内能的守恒:在一个孤立系统中,内能是守恒的,即系统内部能量的总和在没有外部能量交换的情况下保持不变。
9. 内能与做功的关系:改变物体内能的方式有两种,一是做功,二是热传递。
做功可以改变物体的内能,而热传递则涉及到能量的转移。
10. 内能与熵的关系:在热力学中,熵是一个衡量系统无序度的物理量,与内能有密切关系。
熵增原理指出,在自然过程中,孤立系统的熵总是趋向于增加。
11. 内能与热力学第二定律:热力学第二定律指出,不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果,这与内能的转移和转化有关。
12. 内能的应用:内能在热机、制冷设备、化学反应等领域都有广泛的应用,是热力学和能量转换的基础。
内能-内能的利用知识点汇总内能知识点汇总01 分子热运动1.分子动理论的内容是:(1)物质由分子组成;(2)一切物体的分子都在不停地做无规则运动(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。
2.扩散:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
扩散现象说明:(1)分子在不停地做无规则运动。
(2)分子之间有间隙。
气体、液体、固体均能发生扩散现象。
扩散快慢与温度有关。
温度越高,扩散越快。
3.分子的热运动:由于分子的运动跟温度有关,所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动。
温度越高,分子的热运动越剧烈。
02 内能1.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,叫做物体的内能。
单位:焦耳(J)。
2.一切物体在任何情况下都有内能;无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块都具有内能。
3.物体的内能大小与温度的关系:在物体的质量、材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。
4.内能的改变:(1)改变内能的两种方法:做功和热传递。
(2)热量:热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。
热传递的实质是内能的转移。
A.热传递可以改变物体的内能。
①热传递的方向:热量从高温物体向低温物体传递或从同一物体的高温部分向低温部分传递。
②热传递的条件:有温度差。
热传递传递的是内能(热量),而不是温度。
③热传递过程中,物体吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少。
注意:物体内能改变,温度不一定发生变化。
B.做功改变物体的内能。
①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。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化。
做功与热传递改变物体的内能是等效的。
03 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。
2.定义式:c=Q/m△t3.单位:J/(kg℃)4.物理意义:表示物体吸热或放热的能力的强弱。
5.比热容是物质的一种特性,大小与物质的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
《内能》与《内能的利用》知识点总结内能是热力学中的重要概念,指物体内部分子和原子的热运动所具有的能量。
在物理学中,我们经常会遇到与内能相关的问题,以及如何有效地利用内能的方法。
本文将对内能和内能的利用进行知识点总结。
一、内能的概念和性质内能是一个系统的微观性质,它包括系统中所有分子和原子的动能和势能之和。
内能与物体的质量、温度、物态以及组成成分有关。
内能的性质如下:1. 内能是一种宏观的状态函数,只与系统的初始状态和末状态有关,与过程的路径无关;2. 内能是一个系统的综合性质,不能用单一的宏观量来刻画;3. 内能为宏观系统的热平衡状态函数,在绝对零度时内能最小,且无法低于零度的内能。
二、内能的传递和转化内能可以通过热传递、功以及物质传递而进行转化和传递。
以下是内能的传递和转化方式:1. 热传递:内能可以通过热传递的方式,从高温物体传递给低温物体。
这种传递可以是传导、对流或者辐射;2. 功:内能可以转化为功,也可以以功的形式增加内能。
例如,物体通过压缩或扩展等方式进行的机械工作会增加内能;3. 物质传递:内能可以通过物质的传递而进行转化。
例如,当两种不同温度的流体混合时,内能会通过物质传递而进行转移。
三、内能的利用内能的利用在生活和工业生产中具有广泛的应用。
以下是几个常见的内能利用方式:1. 热能利用:内能可以转化为热能,用于加热、热水供应、暖气等方面。
例如,电热水器通过电能转化为热能,产生热水供应给用户;2. 动能利用:内能可以转化为动能,用于产生电力、驱动机械等。
例如,火力发电厂利用燃烧产生的高温高压气体驱动汽轮机来发电;3. 化学能利用:内能可以转化为化学能,用于进行化学反应和工业制造。
例如,化肥生产中利用内能促进化学反应的进行;4. 光能利用:内能可以转化为光能,用于照明和光能转化技术。
例如,太阳能电池板利用光能将其转化为电能。
四、内能与能量守恒定律内能是能量守恒定律的重要组成部分。
能量守恒定律指出,在一个孤立系统中,能量总量始终保持不变。
一、最常见的热机:内燃机(分为汽油机和柴油机) 1.原理:燃料的化学能 内能 机械能(让燃料直接在发动机汽缸内燃烧,产生高温高压的燃气,把化学能转化为内能;然后燃气推动活塞做功,把内能转化为机械能 . )2.①四冲程内燃机的工作过程包括压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
②四个冲程叫一个工作循环③每一个工作循环活塞往复运动两次,曲轴/飞轮转动两周,对外做功一次.3、汽油机:4、能量转化:在压缩冲程中,机械能转化为内能;在做功冲程中,内能转化为机械能.✓ 注意:只有在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。
其余三个冲程,活塞的运动是靠飞轮的惯性来完成5、如何看图,判断冲程?一看进气门、排气门的开闭;二看活塞的运动方向✓ 两个气门都关闭时,是压缩冲程和做功冲程,而压缩冲程活塞向上运动,做功冲程活塞向下运动;✓ 当有一个气门打开,一个气门关闭时,活塞向下运动的是吸气冲程,活塞向上运动的是排气冲程。
7、热机工作时的能量损失:①燃料未能完全燃烧;②废气带走很大一部分能量;③散热带走一部分能量;④克服的摩擦,损失一部分能量。
二、热值q:1.物理意义:表示燃料燃烧时放热本领的物理量.✓热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量(体积)、是否完全燃烧无关。
2.定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料质量的比值,叫做这种燃料的热值.✓完全燃烧:就是燃料全部烧尽的意思,即燃料的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。
✓燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能,也就是通常说的释放出热量)✓反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转为内能的本领大小。
3.公式:燃料完全燃烧放出热量的计算公式: Q=qm,或Q=q V✓q为燃料的热值单位:J/kg 或(J/m3)✓m为燃料的质量.✓无烟煤的热值为3.4×107J/kg,表示的含义:表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
4、Q=qm和Q=cm Δt的区别:(注意分析物理过程)✓是燃料燃烧放热过程,用Q=qm去分析✓是物体间发生热传递的过程,用Q=cm Δt去分析✓两条公式的桥梁是:热量Q(假设燃料完全燃烧放出的热量全部被吸收)5燃料的利用率(1)提高燃料利用率的途径:✓让燃料尽可能地充分燃烧(磨成粉状,用空气吹进炉膛)✓要减少热量的散失.(3)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热量之比.η=WQ放x100%或:η=Q吸Q放x100%✓转化为机械能的那部分能量,就是热机的有用功✓由于所有的热机工作时不可避免得要损失一些能量,所以所有的热机效率都小于1.三、能量的转化和守恒1.能的转化:各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化.2.能量守恒定律: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.。
内能是指物体内部的能量,也称为微观能量。
在物理学中,我们常常需要利用内能来解决一些问题,比如计算热力学系统的状态变化、分析物质的热力学性质等等。
本文将通过一步一步的思考,总结内能的利用知识点。
首先,我们需要了解内能的定义。
内能是物体内各种微观粒子的能量之和,包括分子的动能和势能。
在热力学中,我们通常用U表示内能。
内能的变化可以通过热量和功进行计算,根据内能的一级不变性原理,一个系统的内能变化等于系统所接收的热量减去对外界所做的功。
其次,我们需要掌握内能的计算方法。
对于理想气体来说,内能与温度成正比,可以用内能的计算公式U = (3/2) * nRT表示,其中n表示气体的摩尔数,R为气体常数,T为温度。
这个公式表明内能与温度成正比,也与气体的摩尔数有关。
通过这个公式,我们可以计算理想气体在不同温度下的内能变化。
接着,我们需要了解内能在热力学过程中的应用。
热力学过程包括绝热过程、等容过程、等压过程和等温过程。
在这些过程中,内能的变化对系统的热力学性质产生重要影响。
例如,在绝热过程中,系统内部没有热量交换,因此内能不变;在等容过程中,内能的变化等于热量的变化;在等压过程中,内能的变化等于热量和功的和;在等温过程中,内能的变化等于零。
最后,我们需要掌握内能与其他热力学量的关系。
内能与焓、熵等热力学量有一定的关联性。
例如,焓H定义为H = U + PV,其中P为压强,V为体积。
焓可以看作是内能与对外界所做的功之和。
另外,熵S定义为dS = dQ/T,其中dQ为系统所吸收的热量,T为温度。
内能与熵的关系可以用熵增原理来解释,即系统的熵增等于系统所吸收的热量与温度的比值。
通过以上的思考,我们对内能的利用知识点进行了总结。
我们了解了内能的定义、计算方法,以及内能在热力学过程中的应用。
我们还了解了内能与其他热力学量的关系。
掌握了这些知识,我们就能更好地理解和应用内能的概念,解决一些与内能有关的物理问题。
总之,内能是物体内部的能量,它与物体的微观粒子的能量有关。
《内能》与《内能的利用》知识点总结一、内能1、内能的定义内能是指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。
内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。
2、影响内能大小的因素(1)温度:同一物体,温度越高,内能越大。
因为温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大。
(2)质量:在温度相同的情况下,物体的质量越大,内能越大。
因为分子数量越多,分子动能和分子势能的总和就越大。
(3)状态:同种物质,状态不同,内能也不同。
例如,冰在熔化过程中,吸收热量,内能增加,但温度不变。
3、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,包括动能和势能。
(2)内能是微观的,是物体内部所有分子的能量总和。
(3)机械能可以为零,但内能永远不会为零,因为分子总是在做无规则运动。
4、改变内能的两种方式(1)做功对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,内能减少。
例如,摩擦生热是通过做功的方式增加物体的内能;内燃机的做功冲程,燃气对外做功,内能减少。
(2)热传递热传递发生的条件是存在温度差,高温物体向低温物体传递热量,直到温度相同为止。
热传递过程中,传递的是内能,而不是温度。
例如,用热水袋取暖就是通过热传递的方式增加人体的内能。
二、内能的利用1、热机(1)热机的定义把内能转化为机械能的机器叫做热机。
常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
(2)内燃机内燃机是最常见的热机之一,分为汽油机和柴油机。
汽油机工作过程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
在吸气冲程中,吸入汽油和空气的混合物;在压缩冲程中,机械能转化为内能;在做功冲程中,内能转化为机械能;在排气冲程中,排出废气。
柴油机与汽油机的工作过程相似,但在吸气冲程中,只吸入空气;在压缩冲程末,喷油嘴喷出雾状柴油,柴油遇到高温的空气自动燃烧。
(3)热机的效率热机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的效率。
热机的效率总是小于 1 的,因为燃料燃烧释放的能量中,一部分用来做有用功,一部分散失到环境中。
内能的利用知识点总结归纳第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,产生高温第十四章高压的燃气,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。
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:q(3)单位:焦/千克,符号为J / ㎏(4)意义:汽油的热值是4.6×107J/kg,其意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J(5)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。
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。
方式2:做功外界对物体做功,内能增大物体对外做功,内能减小.- 实质:内能的转化(机械能与内能间的转化)区别: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的热运动和分子之间的相互作用情况有关同一个物体的机械能与内能没有联系一切物体都有内能(因为00c的物体中的分子也在运动)(4)温度、热量、内能的区别①温度----在宏观表现表示物体的冷热程度,在微观反应分子运动快慢。
②热量----是物体在热传递过程中传递的内能,是个过程量,没有热传递过程就没有热量,不能说物体温度高含有的热量多。
③内能----是物体分子动能和分子势能的总和,是一个状态量。
物体的温度升高,内能增加。
④温度高的物体内能不一定多(不知道质量)⑤物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高(00c冰熔化成00c水吸收热量内能增加温度不变)⑥物体内能增加不一定吸收热量,(也可能是因为外界对物体做功)⑦热量1)是一个过程量,是物体在热传递过程中,传递的能量2)不能说一个物体含有多少热量。
3)热量单位:焦耳(J)5.比热容计算吸热公式:Q吸=Cm△t放热公式:Q放=Cm△t公式变形:C=△t=m=各物理量的单位Q--------j m-------Kg △t------- 00c水的比热容C水=4.2×103J/(Kg. 0c)m=ρ.v1L=1dm3=10-3m3水在一个标准大气压下的沸点是1000c,在一个标准大气压下不管水吸收多少热量多不会超过1000c注意对温度的描述升高----指变化的温度升高到----指末温比热容定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或者降低)时吸收的热量与它的质量和升高(或降低)的温度的乘积之比,叫做这种物质的比热容物理量的符号C单位的符号J/(Kg. 0c)C水=4.2×103J/(Kg. 0c)表示1Kg的水温度升高(或者降低)1 0c是吸收或者放出的热量为4.2×103J比热容是物质的特性之一(如密度、热值)只与物质的种类状态有关,与物质的质量、温度、吸收的热量无关。
第十四章内能的利用1.热机:利用内能做功的机械(1)能量转换:内能→机械能(2)内燃机(汽油机、柴油机):一个工作循环有4个冲程(吸气、压缩、做功、排气)→曲轴或者飞轮转动2周→活塞往复2次,对外做一次功。
求1S内有几个冲程几次对外做功的题目,先算出1S飞轮转的周数再÷2=1S内有几个工作循环,再套上面的关系式。
(3)看图判断冲程。
①吸气冲程特点:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动。
②压缩冲程特点:两个气门关闭,活塞向上运动。
机械能转化成内能。
③做功冲程特点:两个气门关闭,活塞向下运动。
内能转化成机械能④排气冲程特点:排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动。
吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮惯性完成的。
(4)汽油机和柴油机的区别①汽油机:火花塞---吸的是汽油空气混合物---点燃式---效率低---小汽车、摩托车②柴油机:喷油嘴----吸的是空气---压燃式---效率高---卡车、拖拉机2.热值定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比/m(1)求热值的热值:q=Q放(2)求燃料完全燃烧放出的热量:Q放=m×q(固体、液体)Q放=V×q (气体)Q放------j m----Kg V---m3 q----j/kg或者j/m3(3)热值是物质的一种特性,只与燃料的种类有关,与是否完全燃烧,质量、放出的热量无关。
火箭液态氢做燃料是利用它的热值大,用水来做冷气剂是利用水的比热容大。
3.热机的效率(1)热机的效率:指的是转化为机械能的那部分有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比(2)热机效率反应的是能量的利用率,总小于1,功率反应的是机械做功的快慢,他们之间没有联系。
<二>探究实验1.探究燃料的热值原理:q=Q放/m1.取质量相同的两种燃料,使其燃烧完全,所放出的热量让两杯质量相同的水吸收,通过比较水升高的温度就可以比较两种燃料放出的热量多少。
2.在燃料质量相同的情况下,烧杯的水升高的温度越大,则说明燃料完全燃烧放出的热量越多,则燃料的热值越大。
注意点:1.燃料的质量要相等。
2.两种燃料要燃烧完全。
3.烧杯中吸热水的质量要一样,只有水的质量相同才能通过水升高的温度反应燃料放出的热量。
4.要求烧杯、吸热液体的初温要一样,这样可以保证,烧杯吸收的热量,及水散失的热量相同减少对实验的影响。
5.实验装置应由下向上安装,保证用酒精灯的外焰加热。
6.实验器材:天平(取质量相同的两种燃料,质量相同的水),温度计:(测水初温度及末温求出水升高的温度)2.二氧化氮和空气的扩散实验1.现象:二氧化氮颜色变浅,空气的颜色变深,最后两瓶的颜色变得均匀。
2.该现象是:扩散现象,说明:分子在不停的做无规则运动。
3.该实验要把二氧化氮瓶子放在下方,空气的瓶子放在上方。
避免实验现象是因为二氧化氮受重力作用而产生的。
3.做功改变物体内能实验实验:在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉,把活塞迅速压下去。
现象:筒的底部温度升高,硝化棉燃烧。
原理:活塞对筒内的空气做功,使筒内的空气内能增加温度升高,当温度达到硝化棉的着火点时,硝化棉开始燃烧。
这个过程同热机中的压缩冲程,都是外界对物体做功,将机械能转化为内能。
甲乙实验现象:试管塞蹦出,同时有白气产生。
实验原理:瓶内的气体对瓶塞做功,内能减少温度降低,瓶内的水蒸气液化产生白气。
该实验和热机中的做功冲程一样,都是物体对外做功将内能转化为机械能4.比较不同物质吸热的情况命题点【设计与进行实验】1.物质的选择(选择质量相同的不同物质)2.选择相同的热源(以保证相同加热时间内提供的热量相同)3.比较方法及结论.根据C=Q 吸/m △t判断不同物体的吸热能力方法一通过加热时间相同时,比较物体升高的温度来判断物体的吸热能力,升高温度大的物体吸热能力弱,比热容小。
方法二通过升高相同的温度,比较加热时间长短来判断物体的吸热能力(加热时间长的物体吸热能力强,比热容大)4.实验器材温度计(测升高的温度)停表(测加热时间)天平(取质量相等的两种不同物质)【交流与反思】5.选择电加热器比酒精灯更好的原因(电加热器是内部加热,相对稳定)6.记录加热时间的意义(反映物质吸收热量的多少)7.热量的计算(Q=cm △t)8.装置要从下向上安装(为了用酒精灯外焰加热)<三>计算专题比热容计算专题类型一:对末温关键字眼的区分、各物理量的单位。
①升高、升高了------指变化的温度,如:初温为20 0c 水温度升高50 0c ,则△t=50 0c ②升高到------指末温,如:初温为20 0c 水温度升高到50 0c ,则△t=30 0c③质量的单位是Kg1、 质量为500g 的铝锅中装有2kg 的水,把它们从15 O C 加热升高65 O C ,一共需要吸收多少热量?(已知c 水=4.2×103J/(k g ·O C ),c 铝=0.88×103J/(k g ·O C ). 类型二:有关水的温度升高问题(注意条件:在一个标准大气压下,水的沸点是100 O C )1、在标准大气压下,质量为1kg ,初温为80 O C 的水吸收1.26×105J 热量后,其温度升高多少O C ?末温是多少O C ?(水的比热容C 水=4.2×103J/(k g ·O C ))类型三:有关比热容及燃烧放出热量的综合计算题1、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是1×107J/k g ,完全燃烧0.21kg “固体酒精”能放出多少热量?若放出的热量都被火锅中的水吸收,求能使多少kg 的水温度升高50 O C ?.2、小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为8.4×107J /m 3,放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg ,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?3、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45℃.请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;水吸收的热量【c 水=4.2×103J /(kg ·℃)】(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少kg 的煤气(煤气的热值为q=4.2×107J /kg ) 4、太阳能是一种廉价的清洁能源,开发和利用的前景十分广阔。