大一学年化工专业课件能的形式与转化配套.

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1、第21讲讲 能的形式与转转化 分子运动论 1物质是由微粒构成的，构成物质的微粒有_ _、_ _、_ _。 2分子之间存在着_ _。 3构成物质的分子在永不停息地做无规则运动。温度越高，分子运动越_ _ 。 4扩散：分子运动是物质发生扩散的原因，分子之间存在着空隙为扩散提供了 条件。扩散可以在气体、液体、固体中进行，且温度越高，扩散越快。 5分子间存在相互作用的_ _和_ _。 分子原子离子 空隙 剧烈 引力斥力 例1.如图所示，两表面磨平的铅块紧密接触后可吊起台灯，这说明( ) A分子间存在斥力 B分子间存在引力 C分子间存在间隙 D分子在不停地做无规则运动 【解析】两块表面磨平的铅块紧密接触

2、后可吊起台灯，说明两铅块之间存在着相互 吸引力，而这种吸引力来自微观分子之间的引力。 B 1常见物质是由大量分子组成的。扩散现象是由于分子_ _形成的；一 定量的水和酒精混合，总体积变小，是由于分子之间存在_ _；固体和液体很难被压缩，是由于分子之间存在_ _。 2我们经常在中央电视台的公益广告中看到：“为了他人健康，请勿在公 共场所吸烟”。一个人在公共场所吸烟，不仅影响自己的身体健康，而且由 于烟分子的_ _还会影响他人的健康。 运动 空隙斥力 永不停息的无规则运动 3运用分子运动理论，可以对液体的蒸发现象作出合理的解释：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

3、 越高，分子的_ _，从而蒸发越快。 【解析】从分子运动论的观点讲，构成物质的分子在不停地做无规则运动 ，温度反映了物质内部分子无规则运动的剧烈程度，温度越高，分子无规则 运动越剧烈。 无规则运动 无规则运动(热运动)越剧烈 内能 1物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和叫做物体的内能(俗称：热能)。 任何物体都具有内能。物体温度_ _，热运动越激烈，物体的内能也_ _。 2物体在摩擦过程中，通过克服摩擦力做功，使物体的内能增加。 3改变内能的方法：做功，热传递。外界对物体做功，内能_ _；物体对外做 功，内能_ _；电流通过电热器做功，电热器的内能_ _。实质是_ _和_ _能之间的转化。

4、 越高 越大 增加 减少 增加 内能其他形式 4物体吸收热量，内能_ _；放出热量，内能_ _。实质是能量的 _ _。 5热量(Q)：在_ _中，传递的能量多少叫做热量。 6物体吸收热量的计算公式：Qcm(tto)。 增加减少 转移 热传递 例2.如图所示的做法中，属于用做功的方法改变物体内能的是( ) A压缩筒内空气，棉花燃烧起来 B金属汤勺放在热汤中，温度升高 C食品放入电冰箱，温度降低 D热水器放在太阳下照射，水温升高 A 【解析】压缩空气时，有力作用在活塞上，同时活塞对筒内的气体有压 力，并且在压力的方向上通过了一定的距离，因此活塞对气体做了功，结 果棉花燃烧起来，是做功改变了物体的内

5、能。汤勺放在热汤中，是热汤向 汤勺传递了热量；食品放入电冰箱，是食品将热量传给电冰箱；热水器放 在太阳下，是太阳将热量传给热水器；这三种都是热传递改变内能。 4大型载重汽车下坡时间较长时，为防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片 和轮胎喷水降温。刹车片过热是通过_ _方式增加内能的；水喷到刹车片上时，看 到热气腾腾，是利用水的_ _(填一种物态变化名称)过程吸热，来降低刹车片的温 度。 【解析】刹车片过热是通过做功方式增加内能的；水喷到刹车片上时，看到热气 腾腾，是利用水的汽化过程吸热，来降低刹车片的温度。 汽化 做功 5“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。如图为航母上简化的蒸汽弹射装置， 能带动

6、舰载机在两秒钟内达到起飞速度。气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内 能_ _，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力。 减小 6关于温度、内能、热量和做功，下列说法正确的是( ) A物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 B0的冰没有内能 C做功可以改变物体的内能 D物体放出热量时，温度一定降低 C 比热(比热容) 1比热容是指单位质量的某种物质温度每升高或降低_ _吸收或放出的热量。 2比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容_ _，水是比热容较大的一种 物质。 3质量相同的不同物质，在吸收相同的热量时，比热容大的物质温度升高的_ 。 4物体吸收或放出的热量与_ _、_ _ 和_ _有关。物体质

7、量 越大、温度变化量越大、比热容越大，物体吸收或放出的热量_ _ 。 1 不同 慢 物体的质量温度变化量比热容 例3.关于比热容，下列说法正确的是( ) A500 mL水比200 mL水的比热容大 B相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同，是因为它们的比热容不同 C质量相同的铁和铝，吸收相同的热量后，铝的温度升高较少，说明铝的比热 容比铁大 D热水变凉后其比热容变小 【解析】 A比热容是物质的一种特性，与质量无关，因此500 mL水与200 mL 水的比热容大小相同。B.相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同，指的是 它们的热值不同，而非比热容。C.质量相同的铁和铝，吸收相同的热量后，

8、铝的温 度升高较少，说明铝的比热容比铁大，所以C说法正确。D.热水变凉，其比热容是 不会变的。 C 7下表是一些物质的比热容J/(kg) 水4.2103铝0.88103 煤油、 冰 2.1103干泥土 0.84103 沙石0.92103铜0.39103 根据表中数据，下列判断正确的是( ) A物质的比热容与物质的状态无关 B100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍 C质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大 D寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大 C 【解析】A、水和冰是同一种物质，但比热容不同，说明比热容与物质 的状态有关，此选项错误；B、比热容是

9、物质本身的一种特性，同种物质 状态一定时，比热容一定，与质量大小无关，此选项错误；C、质量相等 的铝块和铜块吸收相同的热量，由于铜的比热容较小，由公式t Q/cm知，铜块温度变化较大，此选项正确；D、水结冰时，体积膨胀密 度变小，所以冬天放在室外盛有水的水缸会破裂，与水的比热容大小无 关，此选项错误。 热值、化学能、化学反应中能量的转化 1热值：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量。用“q”表示，单位：J/kg。 2化学反应中的能量变化：在化学反应中伴随能量的变化，主要表现形式为：化学 反应中放出热量(即_ _反应)，化学能转化为内能；或吸收热量(即_ _反应)，内能 转化为化学能。 放热 吸热

10、3常见的吸热、放热反应 (1)常见吸热反应： 大多数分解反应； 大多数需要加热或高温条件下才能进行的反应。 (2)常见放热反应： 燃烧：燃料将_ _转化为_ _； 中和反应； 金属与酸的反应； 一般的化合反应：生石灰与水反应会_ _热量。 化学能内能 放出 例4.如图所示四种情景中，能说明化学能转化为内能的是( ) A植物的光合作用 B电灯发光 C木材燃烧 D电风扇吹风 C 【解析】A、植物的光合作用，将光能转化为化学能；B、电灯消耗电 能，大部分白炽灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能，只有少于 10%的能量会成为光；C、木材燃烧放出大量的热，将化学能转化为内 能，符合题意；D、电风扇消

11、耗电能，使扇叶转动，将电能转化为机械 能。 8某同学进行如下实验，探究化学反应中的能量变化。通过实验测出，反应前后 烧杯中的温度升高，烧杯中的温度降低，由此判断NaOH溶液跟盐酸的反应是_ _( 填“吸热”或“放热”)反应，Ba(OH)28H2O跟NH4Cl的反应是_ _(填“吸热”或“ 放热”)反应。 放热 吸热 【解析】通过实验测出，反应前后烧杯中的温度升高，烧杯中的 温度降低，根据温度升高，反应放热，温度降低，反应吸热，所以 NaOH溶液跟盐酸的反应是放热反应，Ba(OH)28H2O跟NH4C1的反应 是吸热反应。 9关于燃料的热值，下列说法正确的是( ) A燃料的热值与燃料的燃烧情况有

12、关 B容易燃烧的燃料的热值一定大 C煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多 D0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热值一样大 【解析】热值是燃料的一种性质，与质量无关，所以0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热 值一样大。 D 热机 1汽油机的一个工作循环共有_ _、_ _、_ _、_ _四个冲程，其中_ _ 冲程是燃料对外做功的过程。 2在汽油机的压缩冲程中，_ _能转化为_能；在做功冲程中，_内_能转化 为_ _能。 3在汽油机的一个工作循环中，活塞往复运动_次，曲轴转动2周，对外做功 _次。 4用来做_ _的那部分能量与_ _放出的能量之比叫做热机效率。 吸气压缩做功

13、 排气 做功 机械内 机械 2 1 有用功燃料完全燃烧 例5.如图所示是四冲程汽油机的两个冲程，甲图显示的是汽油机的_ _冲程 ，乙图中是_能转化为_ _能。 【解析】由图甲可知，进气门、排气门关闭，活塞上行，所以是压缩冲程； 乙图中进气门、排气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程，在该冲程中将燃气 的内能转化为活塞的机械能。 压缩 内 机械 10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

14、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0.2 kg/(kWh)，已知汽油的 热值为4.6107 J/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；0.2 kg/(kWh)表示获得1 kWh能量消耗0.2 kg汽油)。求： (1)0.2 kg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) 核能的利用 1获得核能的途径：_ _和_ _。 2重核裂变：_ _较大的原子核在_ _轰击下分裂成2个_ _，并释放出_ _的过程。 3轻核聚变：在超高温温度下，2个质量_ _的原子核结合成质量较大的 新核，同时释放出能量的过程。 裂变 聚变 中子 质量 新原子核 能量 较小 4原子核的_ _和_ _都会产生一些放射性物质，这些物质的原子 核内部会向外辐射出肉眼看不见的、能量很高的射线，如射线，射线、 X射线、射线等。 5核能的和平利用核电站 (1)工程流程：利用原子