第十章分子动理论、内能与热机

1、第十章 分子动理论、内能与热机知识点要求分子动理论和扩散现象内能的概念；温度和内能的关系能量守恒定律四冲程内燃机的构造、工作原理和热机的效率认识知识点要求做功和热传递可以改变物体的内能，并能用此 解释有关现象利用 Qcmt 进行简单计算燃料燃烧放出的热量跟哪些因素有关，会计算 燃料放出的热量用比热容解释简单的自然现象理解不同物质的吸热能力探究续表无规则运动动势增加增加减少转移增加减少其他能单位质量1 J/(kg)4.2103 J/(kg)1 kgJ/kgcm(tt0)内机械内cm(t0t)机械机械内一、分子动理论1分子动理论的三个基本观点分子无规则(1)物质是由_组成的；相互作用的引力和斥力(

2、2)一切物质的分子都在不停地做_运动；(3)分子之间存在着_2扩散现象彼此进入无规则运动间隙(1)定义：不同的物质在相互接触时_对方的现象(2)说明：分子不停地做_；分子间存在_温度(3)影响因素：_，温度越高，扩散现象越明显分子运动无法直接用肉眼观察，肉眼能直接看见的运动都不是分子运动，如扫地时的灰尘3分子热运动：分子的无规则运动温度越高热运动越剧烈二、内能所有分子动能势能1定义：物体_做热运动的_和分子间_的总和温度状态2影响因素：_、_、_(1)物体在任何情况下都具有内能，且任何温度下物体的内能都不为零(2)同一物体在同种状态下，温度越高，内能越大；不同物体，温度高的内能不一定大(3)一

3、个物体在任何情况下都有内能，但不一定具有机械能质量3改变物体内能的两种方法：热传递和做功(1)热传递：温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高、高温物体温度降低的过程条件：物体之间存在_温度相同高温最终结果：两者的_吸收热量实质：内能从_物体转移到_物体(2)热量：在热传递过程中，传递内能的多少高温物体_ ，内能_ ；低温物体_ ，内能_增大温度差低温放出热量减小(3)做功对物体做功增加物体对外做功增加内能：外界_，物体的内能_减小内能：_，物体的内能_实质：_做功和热传递都能改变物体的内能，是等效的热量是一个过程量，不能说一个物体“有多少”或“含有多少”热量，应说“吸收”或“放出”热量减小机

4、械能和内能之间相互转化三、比热容1探究：比较不同物质的吸热能力(1)比较物体吸热能力的两种方法质量相同的两种物质，吸收相同的热量，温度变化_的，吸热能力_；质量相同的两种物质，升高相同的温度，吸收热量_的，吸热能力_大差多强(2)实验器材：温度计、秒表等(3)结论：不同的物质，在质量相同的条件下，温度升高相同，所吸收的热量是不同的2比热容 c：表示物质吸热能力的强弱单位质量(1)定义：_的某种物质，温度_时所吸收(或放出)的热量升高(或降低) 1 J/(kg)(2)单位：_c水4.2103 J/(kg)(3)水的比热容：_意义：1 kg 的水温度升高 1 所吸收的热量是 4.2103 J.同一

5、种物质在不同状态下的比热容一般不同，如：水和冰的比热容是不同的水的比热容较大，应用：用水作为冷却剂或散热剂；调节气候3热量的计算cmt比热容质量初温(1)公式：Q_.末温温度变化量吸热公式：Q吸cm(tt0)；物质的比热容放热公式：Q放cm(t0t)说明：c 为物质的_，m 为物体的_，t0 为物体的_，t 为物体的_，t 为物体的_(2)物体吸收(放出)热量的多少跟物体的_、_和_有关，跟物体的温度高低无关温度变化量质量要能区分“升高”和“升高到”及“降低”和“降低到”的不同热平衡方程：物体放出的热量等于吸收的热量，即：Q吸Q放四、热机：把内能转化为机械能的机器1内燃机化学能内能内能机械能(

6、1)原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压的燃气，把_转化为_；然后燃气推动活塞做功，把_转化为_吸气压缩做功排气(2)四冲程内燃机的工作过程：_冲程、_冲程、_冲程、_冲程(3)能量转化：压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能每个工作循环包括四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次一个工作循环中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个辅助冲程依靠飞轮的_完成惯性2热机的效率(1)定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比(3)提高热机效率的途径：保持良好的润滑，减小摩擦；尽可能使燃料充分燃烧；对废气带走的能量再利用3燃料的热值J/kg焦每千克Qqm(

7、1)定义：1 kg 的某种燃料完全燃烧放出的热量，用 q 表示(2)单位：_，读作：_(3)燃料完全燃烧放出热量的计算：_.热值是表示燃料的燃烧放热本领，只有燃料才有热值；比热容是表示物体温度变化时吸热或放热的本领，任何物体都有比热容气体燃料的热值单位一般用：J/m3, 读作：焦每立方米，计算公式为：QqV.考点 1 分子热运动【例 1】(2011 年雅安)下列能说明分子做无规则运动的是()A汽车开过，路边“尘土飞扬”B天降瑞雪，“纷纷扬扬”C大院中，“墙内花开，墙外香”D操场上，“人声鼎沸”思维点拨：分子的无规则运动是不能用肉眼直接观察的，因此看得见的都不是分子的无规则运动我的答案：C考点

8、2 内能【例 2】(2010 年广东)改变内能有不同的方式，图 101甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来这是通过_方式使玻璃筒内的空气_增加，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧图 101 乙是通过_方式把试管里的水加热至沸腾图 101思维点拨：压下活塞时，活塞对空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加；给试管加热是火焰的内能转移到水中，使水内能增加我的答案：做功 内能 热传递几种物质的比热容 J/(kg)水 4.2103煤油 2.1103铜 0.39103砂石 0.92103酒精 2.4103冰 2.1103水银 0.1410

9、3铝 0.88103考点 3 比热容【例 3】小明根据下表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是()A.液体的比热容一定比固体的大B同一物质发生物态变化后，比热容不变C汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大D质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块吸收的热量多思维点拨：利用表格中的信息，结合四个选项，逐个判断它们是否正确，不能以偏概全我的答案：C考点 4 热量的计算【例 4】(2010 年肇庆)太阳能是一种清洁能源某太阳能热水器每天能使 500 kg 的水温度升高 30 ，那么这些水吸收的热量为_J ，这些热量相当于完全燃烧_m3 的天然气放出的热量 天然气的热值取 7107

10、J/m3，水的比热容 c4.2103 J/(kg)思维点拨：利用 Q吸cmt 计算出热水器中的水吸收的热量，再根据 Q放Q吸qV 的变形公式求出天然气的体积我的答案：6.3107 0.92.1105比热容热量(2010 年扬州)已知水的比热容为 4.2103 J/(kg)，则 1 kg的水温度升高 50 吸收_J 的热量生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的_大，所以在相同条件下水能带走较多的_，冷却效果好考点 5 热机【例 5】(2011 年枣庄)下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况的下列关于图 102 中的补充正确的是()图 10

11、2A做功冲程 内能转化为机械能压缩冲程 机械能转化为内能B压缩冲程 内能转化为机械能做功冲程 机械能转化为内能C压缩冲程 机械能转化为内能做功冲程 内能转化为机械能D做功冲程 机械能转化为内能压缩冲程 内能转化为机械能思维点拨：吸气冲程之后是压缩冲程，机械能转化为内能；压缩冲程之后是做功冲程，内能转化为机械能我的答案：C1(2011 年肇庆)下列说法，正确的是()CA汽车开过乡间公路，路面扬起灰尘，这些灰尘是由分子运动引起的B分别滴在热水和冷水中的墨水，它们的扩散速度相同C10 mL 酒精和 10 mL 水混合后的总体积小于 20 mL，这是由于分子间有空隙D水、水蒸气、冰三种物态分子间的距离

12、都是相同的2(2011 年湛江)关于温度、热量、内能，以下说法正确的是()BA0 的冰没有内能B水沸腾时继续吸热，温度保持不变C物体的温度越低，所含的热量越多D物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变解析：热量是过程量不是状态量，不能说物体所含热量的多少3(2011 年广州)把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数(如图 103 所示)让玻璃板的下表面接触水面，然后稍稍用力向上拉，发现弹簧测力计读数变大，其原B因是玻璃板与水的接触面之间存在(A摩擦力B分子引力C分子斥力D大气压力)图 1034(2010 年广州)如图 104 所示实验，试管口木塞冲出过程()D图 104A试管口出现的白雾是水蒸气B试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C能量转化情况与内燃机压缩冲程相同D水