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1、第十三章 内 能 第十四章 内能的利用,一、分子热运动 1.物质的构成: (1)常见的物质是由_、_构成。 (2)分子很小,通常以_m为单位来度量。,分子,原子,10-10,2.分子热运动: (1)扩散现象。 定义:不同的物质在互相接触时彼此进入_的现象。 发生范围:气体、_、_之间都可发生扩散现象。 表明:一切物质的分子都在_。,对方,液体,固体,不停地做无规则的运动,(2)分子的热运动:分子的无规则运动,分子的运动 与温度有关。温度越高,分子运动_。,越剧烈,3.分子间的作用力: (1)分子间存在相互作用的_。 (2)变化特点:当分子间距离很小时,作用力表现为 _;当分子间距离稍大时,作用
2、力表现为_。,引力和斥力,斥力,引力,(3)固态、液态、气态的特性:,较大,很大,有,有,无,有,无,无,4.分子动理论的初步知识: (1)物质是由大量的_、_构成的。 (2)物质内的分子在不停地做热运动。 (3)分子之间存在_。,分子,原子,引力和斥力,二、内能 1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的_与 _的总和。单位_。 2.普遍性:一切物体,不论温度高低,都具有_。 如:炽热的铁水具有内能,冰冷的冰块,也具有内能。,动能,分子势能,J,内能,3.主要影响因素: (1)温度:同一物体,温度越高,内能_;温度降低 时,内能会_。 (2)质量:在温度相同、物态相同的情况下,质量大 的物体内
3、能_。,越大,减小,大,4.内能的改变: (1)改变内能的途径:_和_。 (2)做功:外界对物体做功,物体内能_,物体对 外界做功,物体内能_。,做功,热传递,增加,减小,(3)热传递。 热量:在热传递过程中,传递_的多少。单位:_。 方式:物体吸收热量时内能_,物体放出热量时内 能_。物体吸收或放出的热量越多,它的内能改变 越大。 条件:物体之间存在_。,能量,J,增加,减小,温度差,方向:热量总是从高温物体转移到低温物体,或者是从同一物体的高温部分转移到低温部分。,5.比热容: (1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收 的_与它的_和_乘积之比。 (2)计算公式:_。,热量,质量,
4、升高的温度,(3)特性: 比热容是反映物质自身性质的物理量,不同的物质, 比热容一般_。 比热容与物质的种类和状态有关,与物体的质量、 体积、吸收(或放出)热量多少、温度高低都无关。 (4)水的比热容大的应用:冷却和取暖、调节气候。,不同,6.热量的计算公式: (1)吸热公式:_。 (2)放热公式;_。,Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t),三、热机 1.定义:利用_做功的机械。 2.能量转化:_能转化为_能。,内能,内,机械,3.内燃机: (1)定义:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的 热机。 (2)分类:_和_。,汽油机,柴油机,(3)工作特点:,打开,关闭,机械能,内能,内能
5、,机械能,向上,四、热机的效率 1.燃料的热值: (1)意义:表示燃料在完全燃烧时放热本领大小的物理量。,(2)概念:某种燃料_放出的热量与其质量 之比。 (3)单位:_。 (4)性质:与燃料的形态、体积、质量、是否完全燃烧无关,只与燃料的种类有关。,完全燃烧,J/kg,2.热机的效率: (1)定义:用来做_的那部分能量,与燃料 _放出的能量之比。 (2)公式:_。,有用功,完全燃烧,(3)提高热机效率的方法。 让燃料燃烧更充分。 在设计和制造过程中,不断改进和创新,以减小各种能量损失。 设法利用废气的能量。,五、能量的转化与守恒 1.能量的转化:在一定条件下,各种形式的能量是 可以_的。,相
6、互转化,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_为其他形式,或者从一个物 体_到其他物体,而在转化和转移的过程中, 能量的总量_。,转化,转移,保持不变,(2)根据能量守恒定律,使人们认识到,_(选填“可能”或“不可能”)制造出永动机。,不可能,【教材图解诊断自测】 1.如图,冬天双手摩擦是利用_改变内能。向手 上哈气是利用_改变内能。,做功,热传递,2.如图,当塞子跳起来时,可以看到瓶内出现白雾。 在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度_, 内能_。,降低,减小,3.如图为内燃机的_冲程,在此冲程中,_ 能转化为_能。,压缩,机械,内,4.如图是
7、一种设想的永动机,这种永动机_(选填 “能”或“不能”)永远运动下去。能量在转化和转 移的过程中,能量的总量_。,不能,保持不变,考点1 分子动理论的初步认识 1.扩散现象: (1)发生条件。 不同物质。 相互接触。,(2)影响因素:温度越高,扩散越快,分子的热运动越剧烈。,2.分子间有间隙: 例如:50mL的水和50mL的酒精混合在一起,总体积小于100mL。,3.分子间存在相互作用的引力和斥力:分子间的引力和斥力是同时存在的。引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小。分子间距离增大时,表现为引力,分子间距离变小时,表现为斥力。当分子间距离相距很远时,作用力表现得非常微弱。,【方法点拨】分子运
8、动与机械运动的判断,【典例1】(2017怀化中考)下列现象能说明分子在做无规则运动的是 ( ) A.我国北方地区发生沙尘暴时,空气中弥漫着大量的沙尘 B.五月份怀化市部分地区发生洪灾,河水中夹带着大量泥沙,C.春天来了,怀化乡村橘花盛开,处处闻到浓浓的花香 D.冬季,寒潮来临,温度骤降,雪花漫天飞舞,【精讲精析】选C。本题考查分子动理论。分子是微观物体,肉眼或借助光学显微镜都不能看到,本题中沙尘、泥沙、雪花,都是宏观物体,所以不是分子无规则运动,A、B、D项均错误;花香弥散是花香分子无规则运动造成的,C项正确。,【典例2】(2017淮安中考)如图所示,将两个表面 平整、干净的铅柱紧压后,它们就
9、会粘在一起,即使 在下面吊一个较重的物体也不会被拉开,这个实验 表明 ( ),A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力 C.分子在永不停息地运动 D.分子间有空隙,【精讲精析】选A。本题考查分子间的作用力。两铅块紧压在一起后,会粘在一起,且能悬挂重物,说明分子间存在引力,故选A。,【备选例题】 1.(2016巴中中考)下列现象中,能用来说明分子在不停地做无规则运动的是 ( ) A.玉兰花开,闻到阵阵花香 B.扫地时的尘土飞扬 C.车刀在砂轮的高速摩擦下溅出火花 D.羊群在草原上奔跑,【解题探究】解答本题时思考以下两个问题: (1)分子的运动能否用肉眼直接观察到? (2)四个选项中,哪些是肉眼直接
10、观察到的现象? 提示:(1)分子的运动不能用肉眼直接观察到。 (2)B、C、D选项中的现象是肉眼直接观察到的现象。,【精讲精析】选A。玉兰花开,闻到阵阵花香,是香气分子的无规则运动,故A正确;扫地时,空中尘土飞扬,属于固体小颗粒的运动,是机械运动,故B错误;车刀在砂轮的高速摩擦下溅出火花,是脱落的炽热微粒在运动,是机械运动,故C错误;羊群在草原上奔跑,是物体的运动,属于机械运动,D错误。故选A。,2.(2016株洲中考)将很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下,使玻璃板水平接触水面,如图甲所示。然后稍稍用力向上拉动玻璃板,玻璃板并未与水面分离,却发现其边缘处的水面稍微向上弯曲,如图乙所示,这是因为 ,
11、此时弹簧测力计示数 (选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃板自身重量。,【精讲精析】本题综合考查分子动理论和弹簧测力计的使用。玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉动玻璃板,由于玻璃与水之间存在分子引力,从而导致玻璃板与水不能立即分离,且水面变形。此时弹簧测力计的示数大小等于玻璃板的重力和分子间引力之和。 答案:分子间有引力 大于,【知识拓展】分子间相互作用的斥力与引力的特点 (1)同时性:二者同时存在。 (2)一致性:二者都随分子间距离的增大而减小。当分子间距很大时(约大于10倍分子直径),二者均可忽略不计。二者又都随着分子间距的减小而增大。,(3)差异性:二者随分子间距离变化的快慢不同。
12、当分子间距增大时,斥力减小得更快,分子间表现为引力; 当分子间距减小时,斥力增大得更快,分子间表现为斥力。,【知识拓展】分子运动和机械运动的比较,考点2 温度、内能、热量的比较 1.区别: (1)温度:表示物体的冷热程度,是一个状态量;一切物体任何时候都有温度。 (2)内能:能量的一种形式,是一个状态量;可以转化或转移。物体的内能不会为零,通常用“具有”“增加(大)”或“减少(小)”来修饰。,(3)热量:是一个过程量,只能用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”表述。如果物体之间没有温度差,就没有热传递,就没有内能的转移,也就不存在“热量”。,2.联系:,说明:箭头方向表示由某个
13、量的变化会不会引起另一个量的变化;“一定”和“不一定”是指物理量变化的情况。 (1)物体温度升高,内能一定增加,可能吸热,也可能外界对物体做功。,(2)物体吸热,内能不一定增加(物体可能对外做功),温度不一定升高;物体放热,内能不一定减少,温度不一定降低。 (3)物体的内能增大,温度不一定升高(如晶体熔化时吸收热量,内能增大,但温度不变);物体的内能减小,温度不一定降低(如晶体凝固时放出热量,内能减小,但温度不变)。,【规避失分点】 (1)温度高的物体内能不一定大,内能还与物体的质量有关。 (2)热传递传递的是内能,不是温度。,【典例3】(2016安徽中考)下列说法正确的 是 ( ) A.物体
14、的内能增加,则一定是外界对物体做了功 B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量 C.物体的温度越高,含有的热量越多 D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和,【精讲精析】选D。解答本题要抓住以下关键点: 关键点1:改变物体内能的两种方式。物体的内能增加,可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量(热传递)。,关键点2:物体的内能大小与温度的关系。物体的温度升高,其内能一定增加,做功和热传递都能使物体的内能增加。 关键点3:热量的正确表述。热量是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述,不能用“含有”或“具有”来表述。,关键点4:理解内能的定义。叙述定义时,突出三个关键词:“所有”“分子
15、动能和势能”“总和”。,【典例4】(2017淄博中考)关于温度、热量、内能, 下列说法正确的是 世纪金榜导学号59944165( ) A.物体吸收热量,温度不一定升高,内能一定增加 B.物体吸收热量,内能不一定增加,温度一定升高 C.物体温度升高,一定是外界对它做了功 D.物体内能增加,其温度一定升高,【精讲精析】选A。解答本题明确以下关键点: (1)晶体熔化时,吸收热量,内能增加,温度不变。故物体吸收热量时内能一定增加,但温度不一定升高。,(2)改变内能有两种方式:热传递和做功。一个物体的内能增加,可能是做功,也可能是热传递。 (3)一个物体温度升高,内能一定增加。,【知识拓展】机械能和内能的比较,考点3 改变内能的途径,【规避失分点】 (1)热传递是有方向的,内能总是从高温物体(或同一物体的高温部分)转移到低温物体(或同一物体的低温部分),直至温度相同。 (2)物体的内能发生改变,可能是通过做功方式,也可能是通过热传递方式,在不了解改变过程的情况下,无法确认是通过
