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1、第十二讲内能 内能的利用 知识回顾 考点梳理考点一 分子热运动1.物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子_和_构成的。原子是由_与绕核运动的_组成的。分子很小，人们通常以为单位来度量分子。2. 分子热运动(1)定义：由于分子的运动跟_有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。(2)特点：温度越_，分子热运动越剧烈。3. 扩散现象(1)定义：不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象。(2)说明：扩散现象可以发生在固体、液体和气体之间。扩散现象表明：一切物质的分子都在_，分子间有_。(3)影响因素：扩散现象与_有关，温度越高，扩散现象进行得越快。(4)举例：“酒香不怕巷子深”、“蝴蝶嗅到花香”、
2、“墙角放煤，日久变黑”、“槐花飘香”。 4. 分子间的作用力(1)分子之间存在_，如被紧压在一起的铅柱很难被分开。分子之间还存在_，如“破镜”无法“重圆”。(2)分子间力的特点a当固体被压缩时，作用力表现为斥力；b当固体被拉伸时，作用力表现为引力；c如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。5. 分子动理论(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的。(2)物质内的分子在不停地做_运动。(3)分子之间存在引力和斥力。考点二 内能1. 内能(1)分子动能：构成物质的分子在不停地做热运动，_越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大。(2)分子势能：由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作
3、用力，所以分子也具有势能，这种势能叫做分子势能。 (3)定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子热能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是_(J)。(4)说明：物体的内能与温度、质量、材料、状态有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。一切物体，不论温度高低，都具有_。如：炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。物体温度降低时内能_，温度升高时内能增加。2. 物体内能的改变方式 改变方式热传递做功实质内能的转移内能与其他形式的能之间的转化举例热水袋取暖；煮饭；温室效应；炙手可热钻木取火；搓手取暖；摩擦生热特别说明条件：物体间存在温度差；传递方
4、向：能量从高温物体传递到低温物体，直到两物体温度相等为止做功改变物体内能的两种情况：一是外界对物体做功，物体内能增加；二是物体对外界做功，物体内能减少联系热传递和做功在改变物体的内能上是等效的知识拓展：内能和机械能的区别内能机械能定义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物体动能和势能的总和存在情况永不为零，自然界中一切物体都具有内能可以为零研究对象微观粒子宏观物体决定因素与物体的质量、温度、材料、状态有关，而与物体的外在运动形式无关与整个物体的质量、运动速度、相对高度有关改变大小的方法做功、热传递做功补充说明内能是不同于机械能的另一种形式的能，但是两者之间可以相互转化3. 热量(
5、1)定义：在热传递过程中，传递能量的多少，用符号表示。(2)单位：焦耳，符号：。考点三 比热容1. 比热容(1)定义：一定质量的某种物质，在温度升高时其所吸收的热量与它的质量和升高的温度的乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号表示。单位是焦耳每千克摄氏度，符号是。(2)物理意义：描述物体吸放热本领的物理量。(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_；同一种物质，比热容大小与物态有关，例如水的比热容与冰的不同。(4)水的比热容大的利用：用水取暖、作冷却剂、调节气候。2. 热量的计算公式考点四 热机1. 定义：利用燃料燃烧释放出的能量_的机械。2. 热机的种类：蒸汽机、
6、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。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，如汽车的动力机械。(2)能量转化：将内能转化为机械能。(3)内燃机分为汽油机和柴油机。(4)工作过程：吸气冲程、压缩冲程、 _、排气冲程。做功冲程是将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能。考点五 热机的效率1. 燃料的热值(1)定义：某种燃料_放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值，用符号表示。(2)意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。(3)单位：焦耳每千克，符号是。(4)特点：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的_有关。(5)利用热值计算热量：2.热机的效率(
7、1)定义：热机工作时，用来_的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。用表示。(2)公式： ； 。(3)提高燃料利用率的措施：减小摩擦，保持良好的润滑；减少热量损失，尽可能使燃料充分燃烧。考点六 能量的转化和守恒1. 能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互_的。2. 能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量_。知识拓展：温度、内能、热量的联系与区别（1）温度：表示物体的冷热程度，是一个状态量 (2)热量：是一个过程量，只能用“吸收”或“放出” 描述 （3）内能：是一个状态量，只能
8、说：“具有”、“增加”或“减少” 重点难点突破命题点一 分子热运动例1纯净天然气是无色无味的气体，使用前通常在天然气中加入有特殊气味的气体，以便泄漏时能及时察觉到。人能闻到这种气味，说明_。 【解析】 我们能闻到气体的气味，是因为气体分子扩散，充满整个空间，说明了分子在永不停息地做无规则运动。 【答案】分子在永不停息地做无规则运动考向训练1下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是 () A. 冬天，雪花纷飞 B. 八月，桂花飘香C. 扫地时，灰尘漫天飞 D. 擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞命题点二 热量计算类型1 比热容的相关计算例2 刚煮熟的鸡蛋非常烫手，我们可以用凉水进行冷却，这是通过_
9、方式来改变鸡蛋的内能，如果水的质量是1 kg，初温20 ，鸡蛋拿出时水温为40 ，水吸收的热量是_J。c水4.2103 J/(kg)【解析】 用凉水冷却鸡蛋时，冷水从鸡蛋中吸收热量，即鸡蛋释放热量，其内能减少、温度降低，是通过热传递的方式改变其内能的；水吸收的热量：Qcmt4.2103 J/(kg)1 kg(40 20 )8.4104 J。【答案】热传递 8.4104考向训练2 植树造林既可以优化生态环境，减少雾霾，又可调节气温。据报道，一万平方米的森林每秒钟吸收的太阳能约为1.2105 J，如果这些太阳能全部被初温为25 ，质量为50 kg的干泥土所吸收，那么可使这些干泥土的温度升高到_。干
10、泥土的比热容c0.8103 J/(kg)类型2 热值的相关计算例3 天然气是一种清洁燃料汽车使用天然气做燃料，除了节约运行成本外，还能有效减少空气污染。天然气在燃烧时释放的内能转化为汽车的_能。已知天然气的热值为4.2107 J/m3，则汽车在某段路程行驶中完全燃烧0.3 m3天然气所释放的热量为_J。 【解析】天然气在燃烧时，内部的化学能转化成内能，内能又转化为汽车的机械能。0.3 m3天然气完全燃烧放出的热量：Q放Vq天然气0.3 m34.2107 J/m31.26107 J。 【答案】机械 1.26107考向训练3 某太阳能热水器装有100 kg、初温为20 的冷水，经过一天的太阳照射，
11、水温升高到60 ，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。天然气的热值为4107 J/m3。 类型3 热效率的计算例4 把1 kg初温为35 的水加热到85 ，消耗了10 g煤气，此过程水吸收的热量为_J，加热装置的效率为_(煤气的热值q煤气4.2107 J/kg)。【解析】水吸收的热量为：Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)1 kg(85 35 )2.1105 J；煤气放出的热量为：Q放mq10 g4.2107 J/kg 0.01 kg4.2107 J/kg4.2105 J，所以加热效率 。【答案】2.1105 50%命题点三 温度、内能、热量的理解例5 关于温度、热
12、量和内能，下列说法正确的是 () A. 物体的温度升高，内能增大B. 物体的温度越高，所含的热量越多C. 物体内能增大，一定从外界吸收热量D. 物体的温度不变，其内能就一定不变【解析】物体的温度升高，其内能一定增大，故A正确；热量是过程量，不能用“含有”描述，故B错误；物体内能增大可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故C错误；晶体熔化过程吸收热量，内能增大，但温度不变，故D错误。故选A。 【答案】A 考向训练4 下列说法正确的是 ()A. 一桶水的比热容比一杯水的比热容大B. 把5 的冰块放在0 的冰箱内，几分钟后，有部分冰会变成水C. 炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能D. 用锯
13、条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量实 验 剖 析实验 比较不同物质吸热的情况命题方向1. 测量器材(停表、天平、温度计)2. 实验液体的选择(选择质量相同的不同液体)3. 实验器材的组装顺序(自下而上)4. 温度计的使用和读数5. 转换法的应用(a.通过观察加热相同时间内温度变化的大小来判断物体的吸热能力，温度变化快的吸热能力弱；b.根据升高相同的温度所需要的时间来判断物体的吸热能力，加热时间长的物体吸热能力强)6. 控制变量法的应用：(1)控制物质种类和升高的温度相同，探究物质的吸热能力与质量的关系；(2)控制物质的质量和升高的温度相同，探究物质的吸热能力与物质种类的关系7. 设计表格或绘制温度时间图像8. 图表数据的读取或分析9. 热量的计算10. 实验评价与总结实验结论：不同物质的吸热能力是不同的质量相同的同种物质，升高的温度越高，吸收的热量越多；同种物质在升高的温度相同时，质量越大的吸收的热量越多；质量相同的不同物质，在升高的温度相同时，吸收的热量一般不同，比热容越大的物质吸收的热量越多。 例 为了比较水和沙子吸热本领
