1、1第十二章 内能与热机12.1 认识内能(1) 【复习】分子动理论的内容：1.一切物质的分子都在 地做无规则运动。温度越高，热运动越_。 (1)不同物质在相互接触时，相互渗透的现象叫_。(2)扩散现象表明：分子在_；还表明分子之间有_。2.分子间同时存在_力和_力。【新课】1内能：物体内所有分子做无规则运动的 和 的总和叫内能（也叫_能） 。【影响内能大小的因素】_越大，分子数量越多，内能越大；_越高，分子运动越剧烈，_更大，内能越大；_不同，分子间距离不同，影响分子势能变化，内能会不同；如 1kg0的水结成 0的冰，状态改变，内能_。 （水结冰要放热） (质量_，体积_，密度_.)【易错常考
2、点】内能是不同于机械能的另一种形式的能量，机械能可以为零，内能始终 为零。机械能=动能+势能，机械能与物体速度和所处高度_关；内能=分子动能+分子势能，内能与物体的速度和所处高度_关；所有能量的单位都是：_（焦耳） 。【典型例题】1判断：A. 内能是一个分子无规则运动所具有的能 B. 内能就是大量分子无规则运动所具有的能 C. 0的物体内能为 0 _ D. 炽热的铁水和冰冷的铁块都有内能 E. 质量和温度相同时，运动速度大的物体内能大 _F. 当物体被举高时，其分子势能随之增加 G. 0以下时，物体分子既不具有动能也不具有势能 H. 温度相同的物体内能一定相等 _I. 一切物体任何时候都具有内
3、能。 J.温度高的物体一定比温度低的物体内能大 _2把两滴相同质量的红墨水同时滴入质量相同的冷水、热水中，观察红墨水在冷水和热水中的扩散过程，发现红墨水在_水中扩散较快，由此表明物体温度越高，分子运动就越_，分子具有的动能就_，物体的内能就_。所以物体的内能与物体的_有关。3在空中飞行的子弹具有 能和 能，还具有 能。子弹落地静止时，以上三种能中不为零的是 能。 4有质量完全相等的 1kg 零摄氏度的水和 1kg 零摄氏度的冰：谁密度大？_；谁体积大？2_；谁内能大？_；谁含水分子的数目多？_.12.1 认识内能(2) 2改变物体的内能有两种方法： 和 .这两种方法对改变物体的内能是_的。【理
4、解】 热传递内能从高温物体转移到低温物体；（实质是：_；条件是有“_” ，必须是从高温传向低温。 ）注意：内能可以从内能少的物体传给内能多的物体，只要那个那个内能少的物体_更高就行！ 做功内能与其它形式的能之间发生转化；（实质是：_.如“摩擦生热”就是_能转化为内能。 ）3. 物体对外做功，物体本身的内能_；外界对物体做功，物体的内能_。【 易错常考点易错常考点 】物体吸收(或放出)热量，内能会增加(或减少)，但是温度不一定升高(或降低)；（如晶体熔化过程持续吸热内能_但温度_；晶体凝固过程持续放热内能 _但温度_.）若物体温度升高(或降低)，则内能一定会_(或_)；物体温度发生变化，内能发生
5、变化，它可能是经过了_过程也可能是_过程；例:如下图所示是某种物质的物态变化曲线，看图回答下面的问题:（1）这种物质是_；（填晶体或非晶体）（2）熔化过程时间为_；（3）由图可知，AB 段是_态，BC 段是_ 态，CD 段是 _态；（4）BC 段表示_过程, 此过程该物质不断吸收热量，温度_，内能_，这是通过_ 的方式改变内能； DE 段表示_过程，特点： 。（5）此物质在 0时是 态。【典型例题】1.判断：A. 温度从温度高的物体向温度低的物体传递 B. 自然情况下，内能一定从内能多的物体向内能少的物体传递 _C. 自然情况下，内能一定从温度高的物体向温度低的物体传递 E. 温度相同的两物体
6、间不会发生热传递 F. 物体的温度升高，它的分子热运动一定加剧 G. 物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量 _H. 物体的温度降低，可能是对外界做了功 2如图，玻璃瓶内装有少量的水，塞子塞紧，用打气筒向瓶内打气，当塞子跳起来时，会看到瓶中出现“_” ，这是因为瓶内空气向外推动瓶塞 ，自己的_减小， 降低，瓶内水蒸气发生 （填物态变化名称）而形成的，这个过程是_能转化为_能。这个实验说明：物体对外 ，本身的 _。3如图，活塞筒内放有一团浸透乙醚的棉花球，用力把活塞迅速向下压，棉花球会立即_起来，这是因为外界对筒内空气_，使筒内空气_增加，_升高，达到乙醚的着火点开始燃烧。这个过程是是_能转化为
7、_能。这个实验说明：外界对物体_，物体的_。34如图，小明从滑滑梯上匀速滑下，下滑过程中，小明感觉臀部有明显的灼热感，由此可以分析，下滑过程小明的动能_，机械能_，内能_.(选填“增加、减少或不变”)试问，小明减少的机械能去哪儿了?_12.2 热量与热值(1)1. 热量（_表示）：在热传递过程中，物体_叫热量（即传递的那部分内能的多少叫热量） 。单位：_ (焦耳）【理解】：热量是反映在_过程中内能的改变量，因此热量是一个过程量。一个物体温度高内能大，但不能说它的热量多，如果没有发生热传递，就没有热量可言。所以 不能说含有不能说含有(具有具有 )多少热量多少热量，只能说传递了、吸收了、放出了、改
8、变了 多少热量；可以说含有(具有)多少内能；热量对应热传递的过程，没有热传递热量就为_；内能对应物体存在的状态，任何状态下物体都具有内能，内能_为零；“传递的热量多少”与“物体内能多少”没有直接关系！即传递的热量多内能_多，内能多传递的热量也_多！（选填“一定或不一定” ）2. 烧水的生活经历告诉我们，如果水的_ _越大，_ _越高，则需要吸收的热量越多！3. 热值（_表示）：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位：J/kg，读作“焦耳每千克” 。对于气体燃料，在生活中多以体积来计量，所以气体燃料热值的单位是 J/m3；汽油的热值是 4.6107 J / k g，它表示：
9、_;燃烧过程是 能转化为 能的过程。理解：热值是表示燃料燃烧放热本领的物理量；同种燃料，无论是否燃烧，无论质量大小，热值都是一定的；热值大的，只能说明它燃烧放热本领强，不能说明燃烧放热一定更多。4、燃料燃烧放出热量的多少与燃料_和燃烧的燃料_（或燃料_）有关，即:燃料完全燃烧放热公式：Q=qm （或 Q=qv 气体燃料） 公式变形：_ _【典型例题】1.判断：A高温物体放出的热量一定比低温物体放出的多 B热传递过程中，若与外界不进行热交换，高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量 C. 点燃的火柴越烧越少，火柴的热值也越来越少 _D. 燃料如果不完全燃烧，那么这种燃料的热值就会变小 E.
10、容易燃烧的燃料，热值就大 F、热值大的燃料燃烧时放出的热量多； _G、燃烧时放出的热量多的燃料热值大； H、相等质量的同种燃料燃烧所放出的热量一定相等； _I、完全燃烧相等质量的不同燃料，燃料热值大的所放出的热量较多。 2. 为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验。在 4 个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热。下表是他们的实验记录，请根据实验记录的数据分析概括有关实验结论。(1)分析表格可知,此次实验是想探究液体吸热跟 的关系(2) 比较实验 1 和 2 可知: 相同的同种物质, 越大,物体吸收的热量越多.序 液 质量 初温() 末温() 加热时间
11、序号 液体 质量（g） 初温() 末温() 加热时间(min)1 水 300 20 30 12.42 水 150 20 30 6.24号 体 （g） (min)3 煤油300 20 30 6.24 煤油300 20 25 3.1(3) 分析表格可知,此次实验是想探究液体吸热跟 的关系(4)比较实验 3 和 4 可知: 相同的同种物质, 越大,物体吸收的热量越多(5)根据以上初步结论进行概括，可以形成总的结论是:同种物质组成的物体,温度升高时吸收热量的多少与 、 成正比.此实验中是通过_来反映吸热的多少. 12.2 热量与热值(2)3. 热值（_表示）：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这
12、种燃料的热值。【理解】：热值是表示燃料_ _的物理量；同种燃料，无论是否燃烧，无论质量大小，热值都是_的；热值大的，只能说明它燃烧放热本领强，不能说明燃烧放热一定更多。4.燃烧放热的多少与：燃料燃烧放热本领(热值 q)、燃烧的质量 m 和是否完全燃烧有关。（燃料完全燃烧放热）公式：Q=_ （或 Q=_气体燃料） ；公式变形：_ _ (或_ _)5.燃烧效率：燃烧时 的热量与燃料 时放出的热量之比，叫做燃料的燃烧效率。公式：=_6.烧水的生活经历告诉我们，如果水的质量越大，升高的温度越高，则需要吸收的热量越_！即同种物质组成的物体放出或吸收热量的多少跟物体 的大小和物体温度 成 比.【易错常考点
13、理解】 注意 热量与内能的区别。 （热量是传递的那部分内能；热量可以为零，内能不可以为零；传递的热量多内能不一定多，内能多传递的热量也不一定多！） 热值描述燃料燃烧放热本领，其它条件相同时，热值大的完全燃烧能放出更多的热； 热值只与燃料种类有关，与燃烧质量和是否完全燃烧等无关；(如:酒精，无论是一滴还是一杯，无论否完全燃烧，其热值是一定的！只是不完全燃烧时比完全燃烧放出的热量会更少！)【典型例题】1天然气的热值是 7.5107J/m3，若某家庭一个月使用了 20m3的天然气完全燃烧时放出的热量是多少？这些热量相当于完全燃烧多少千克烟煤放出的热量.（烟煤的热值是 3.0107J/kg）2.若烧开
14、 1kg 水约需要吸收 4105J 的热量。现在小丽家的煤气炉烧开 1kg 水约需要燃烧 30dm3的天然气，天然气的热值约为 4.0107J/m3，求小丽家煤气炉的热效率约是多少？3. 已知 10kg 的煤油温度升高 10， 吸收的热量为 2.1105J ，则：5（1）同质量的煤油温度降低 10，放出的热量为 ，若初温为 80，现在温度变为 ，（2）20kg 的煤油温度升高 10，吸收的热量为 ，（3）20kg 的煤油温度由 30降低到 20，放出的热量是 。（4）20kg 的煤油温度由 30降低到 10，放出的热量是 。4.如图是“探究燃料燃烧放热情况”的实验装置，实验中，需要控制相同的量
15、有：两种燃料的_相同，水和烧杯的_、_相同；实验中，若甲装置中温度计温度升高得多，则说明甲装置中水吸收热量_，说明煤油放出热量_，说明煤油热值_(大/小)；本实验是通过_来反映水吸收热量的多少，从而反映相应燃料燃烧放热的多少。若用此装置水吸收的热量来计算燃料的热值，则测量值会明显偏_（大/小） ，原因是_。12.3 探究物质的比热容(1)1.【回顾小结】：烧水的生活经历告诉我们，如果水的质量越大，升高的温度越高，则需要吸收的热量越_！即：同种物质组成的物体，吸收热量的多少与即：同种物质组成的物体，吸收热量的多少与 _ 和和 _ 成正比！成正比！ 2.相同质量的水和钢铁，在吸收相同的热量后，他们
16、升高的温度 ；（钢铁升高的温度_）相同质量的水和钢铁，若要升高相同的温度，他们吸收的热量 ！（水吸收的热量更_）说明：不同的物质材料吸热性能说明：不同的物质材料吸热性能 (本领本领 )是是 的！的！3.比热容(c)的意义用来描述物质吸热_(本领)的物理量。4.比热容(c)的定义1kg 的某种物质，温度升高 1所吸收的热量，叫这种物质的比热容.5.水的比热容是：c 水 =4.2103J /（kg）表示：_.【理解】：与物质的密度一样，比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关！与物体质量、温度、吸热/放热多少_关！“比热容大的，吸热能力强，吸热升温更慢。 ”（如何理解？）即：相同质量的物体
17、升高相同的温度，则比热容大的需要吸收的热量更_ _；相同质量的物体吸收相同的热量，则比热容大的升高的温度要更_ _。【*规律性总结*】比热容大的物质吸热能力强，放热能力也强。 所以，质量一定时，若升高相同温度，比热容大的吸收的热量_，降低相同温度，也是比热容大的放出的热量 _；其它条件一定时，比热容大的物质吸热升温慢，放热降温也慢。所以，质量一定时，若吸收相同热量，比热容大的升温_，放出相同热量，也是比热容大的降温 _；【典型例题】例 1：（全部选填“=” 、 “”或“C 煤油 ）质量相等的铁块和铜块，使它们升高相同的温度， 块吸收的热量较多。 （ C 铁 C 铜 ）质量相等的水和煤油，当它们
18、放出相同的热量后, 降低的温度多；（ C 水 C 煤油 ）质量相等的铁块和铜块，当它们吸收相同的热量后， 块升高的温度多；（ C 铁 C 铜 ） 12.3 探究物质的比热容(2)1.对比总结：热量 Q描述物体 吸/放热多少 的物理量；物体具体吸热多少与物体的 、升高的 和 _ 有关！即 Q 吸 =_ !热值 q描述燃料 燃烧放热本领 的物理量；热值 q 只与燃料的种类有关，而与燃料的质量、体积、是否燃烧_关！燃料完全燃烧具体放热多少与热值 q 和燃料的质量(体积)有关！即 Q 放 =_ 或 Q 放 =_ !比热容 c描述物质 吸/放热本领 的物理量；比热容只与物质的_和状态有关，而与物体的质量
19、、升高的温度、吸热的多少_关！热值、比热容、密度都是物质的属性，都只与物质的种类(状态)有关!2.两个易混淆的实验 探究不同物质的吸热性能:（图甲或乙）【实验思路】：吸收相同的热量，比较_升高相同的温度，比较_【实验步骤】：取相同质量的水和食用油，用相同的酒 精灯同时开始加热，每隔 1min 记录温度计的示数 需要控制水和食用油的_ _相同； 需要测量哪些量？_ _ _ 需要哪些仪器设备？_ _ _ 实验过程需要注意哪些事项？要用同样的玻璃杯、要同样的加热条件便于通过_来反映吸收热量的多少.【高度注意】：本实验通过 加热时间加热时间 来反映_；通过 温度计示数温度计示数 _来反映_； 探究不同
20、燃料燃烧放热性能(热值)：（如典型例题 2）【典型例题】1、如图甲乙，是探究_的实验装置，实验中，水的质量_（相同/不相同） ，两种燃料的质量_（相同/不相同） ，是通过_来反映水吸7收热量的多少，从而反映相应燃料燃烧放热的多少，如图1是两杯水的温度变化图像，说明_的热值更大。若用此装置来测量燃料的热值，则测量值会明显偏_（大/小） ，原因是_。2、初温、质量相等的水和沙，吸收相等的热量后，让它们接触，则沙是_热；初温相等、质量相等的水和沙，放出相等的热量后，让它们接触，则沙是_热。 （两空均选填“吸”或“放” ）3、研究物质温度升高时吸收的热量与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中
21、分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，记录的数据如下表：烧杯号 液体 质量 初温 末温 加热时间1 水 200 20 28 82 水 100 20 28 43 煤油 200 20 28 44 煤油 200 20 24 2用同样加热器加热的目的是：便于通过_来反映吸热多少；比较 1、2，得出结论：物体吸收的热量与 有关；比较 3、4，得出结论 ；比较 1、3，得出结论 ；综合上述结论，物体温度升高时吸收热量的多少与 、 _和 有关。12.3 探究物质的比热容(3)3.【物体升温吸热公式】：质量为 m 千克的物体，温度升高t 摄氏度，吸收的热量是：Q=cmt 公式变形：_ _ _Q 表示_，c 表
22、示_，m 表示_，t 表示_。【注意】：从公式 Q=cmt 可以理解得到：物体具体吸热多少与物体的 _ _ 、升高的和 _ 有关！t是温度差，若物体温度降低，则物体_热，若物体温度升高，则物体_热。【典型例题】1、人工湖具有“吸热”功能，盛夏时节能大大减小城市的热岛效应。假设某人工湖的湖水的质量约为2107kg，当水温从20升高了2时，则湖水吸收的热量为多少？2、初温为40的水吸收了4.210 5J的热量， 水的温度升高了10，则水的质量为多少?3、20kg水放出4.210 5J的热量，水温度降低了多少? 若初温为40，则放热后的温度为_84、将 100kg 的水从 40加热到沸腾，水吸收的热
23、量是多少？相当于完全燃烧多少 kg 的焦碳？（q 焦碳 =3.0107J/kg）5、小明家新安装了一台能装 50L 水的太阳能热水器，加满水后，经过 4h 阳光的照射，水温由原来的 25升高到了 45。问：（1）在这 4h 内水吸收了多少热量？（2）若这些热量由效率为 20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少焦炭？水的比热容为 c 水 =4.2103 J(kg)，焦炭的热值为 q=3.0107 Jkg12.4 热机与社会发展(1)1、热机的共同特点：使燃料在气缸内燃烧，将燃料的_能转化为_能，又通过_，把_能转化为_能的装置。2、内燃机工作过程：【总结】：一个工作循环包括_个冲程，活塞上下运
24、动_次，曲轴转动_周，对外做功_次。只有做功冲程是靠高温高压的燃气推动完成，输出动力，其它三个冲程均为辅助冲程，靠安装在曲轴上的 飞轮的惯性 来完成动作。3、热机的效率：热机工作时，用来做_功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。4、提高热机的效率：首先要减少燃烧过程中的热量损失；其次要尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小摩擦，以减少机械损失. 在热机的各种损失中，_带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。【典型例题】1右图是一四冲程汽油机工作时的 冲程，这个冲程能量转化情况是_能1. 吸气冲程：_门打开，_门关闭，活塞向_运动，吸气；2. 压缩冲程：进气门和排
25、气门都_，活塞向_运动，压缩；（压缩冲程，_能转化为_能）3. 做功冲程：进气门和排气门都_，燃料猛烈燃烧，高温高压气体推动活塞向_运动，对外_，输出_；（做功冲程，_能转化为_能）4. 排气冲程：进气门_，排气门_，活塞向_运动，将废气排出；9vsttsvSF转化为 能。2在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气自身的内能 ，温度 ，是_能转化为 能；而在压缩冲程中，活塞向 运动，压缩混合气，混合气的内能 ， 温度 ，是_能转化为 能。4汽油机工作时，将内能转化为机械能的过程是 冲程。一台柴油机的转速为 2400R/min，则在 1s 内柴油机曲轴转动_周，完成_个冲
26、程，对外做功 次。5.（广东省）如图 4 所示为内燃机的能量流向图，则热机效率可表示为（用图中字母表示） =_.初三第一次月考初三第一次月考 公式公式 (记公式应先记物理量的字母及单位记公式应先记物理量的字母及单位哦哦 )速度公式：速度公式： 公式变形： 求路 程 vt 求时间重力与质量的关系：重力与质量的关系：G = mg 公式变形： _ _密度公式：密度公式： Vm公式变形： _ _压强公式：压强公式：p=液体压强公式：液体压强公式：p=gh 滑轮组：（忽略绳重和摩擦时）滑轮组：（忽略绳重和摩擦时）F = n1G 总 s =nh 3分别写出各图是什么冲程：甲：_冲程乙：_冲程丙：_冲程丁：
27、_冲程物理量 单位p压强 Pa；N/m 2 液体密度 kg/m3h深度 m g=9.8N/kg，粗略计算时取 g=10N/kg物理量 单位v速度 m/s km/hs路程 m kmt时间 s h面积单位 换算：1 cm2 =10-4m2 1 mm2 =10-6m2 注意：S 是受力面积，指有受到压力作用的那部分面积（接触面积）注意：深度是指液体内部某一点到自由液面的竖直距离；物理量 单位G重力 N m质量 kg g重力与质量的比值g=9.8N/kg；粗略计算时取 g=10N/kg。物理量 单位 密度 kg/m3 g/cm3m质量 kg gV体积 m3 cm3单位换算 ：1kg=103 g 1g/
28、cm3=1103kg/m31m3=106cm3 1L=1dm3=10-3m3 1mL=1cm3=10-6m3物理量 单位p压强 Pa；N/m 2 F压力 NS受力面积 m2物理量 单位F 拉力 NG 总 总重 N （G 总 =G 物 +G 动 ）n 承担物重的绳子段数 物理量 单位s动力通过的距离 mh重物被提升的高度 mn承担物重的绳子段数 单位换算：1 m=10dm=100cm=1000mm1h=60min=3600 s； 1min=60s1m/s=3.6km/h 1km/h=10有效绳子的股数：如图 8：甲图 n=2 股，乙图 n=3 股机械功公式：机械功公式：W=F s公式变形： _
29、_功率公式：功率公式：P = t 公式变形： _ _机械效率：机械效率： 总有 用W公式变形： _ _热量计算公式：热量计算公式：物体吸/放热Q =cmt（t 0）公式变形： _ _ _燃料燃烧时放热Q 放 = qm 公式变形： _ _物理量 单位Q 吸收或放出的热量 J c 比热容 J/(kg)m 质量 kg t 温度差 物理量 单位Q 放 放出的热量 J m 燃料的质量 kgq 燃料的热值 J/kg提示：如果是气体燃料可应用 Q 放 = qV；物理量 单位W动力做的功 JF动力 Ns 物体在力的方向上通过的距离 m物理量 单位P功率 W(瓦)W功 J(焦)t 时间 s单位 换算：1W=1J/s 1 马力=735W1kW=103W 1MW=106W物理量 单位 机械效率W 有 有用功 JW 总 总功 J提示：机械效率 没有单位，用百分率表示，且总小于 1W 有 =G h 对于所有简单机械W 总 =F s 对于杠杆、斜面和滑轮W 总 =P t 对于起重机和抽水机等提示：克服重力做功或重力做功：W=G h理解：当物体吸热后，终温 t2 高于初温t1，t = t 2 - t1 当物体放热后，终温 t2 低于初温t1。t = t 1- t2 01匀速直线运动时推导式：P=_滑轮组 推导 式 (忽略绳重和摩擦) ：
