分子动理论内能和热机

第五单元分子动理论

内能和热机1、能准确表述分子动理论的基本观点，即物质是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力考纲解读2、知道内能是物体能量的一种基本形式；知道内能和温度之间的关系，即质量一定的物体,它的温度越高，其内能越大3、能举例说明燃料热值的物理意义；能运用关系式Q=mq进行简单的计算4、能举例说明热量是在热传递过程中内能的改变量

5、能举例阐述比热容的物理意义；能运用比热容知识解释一些简单的自然和生活现象；能运用关系式Q=cm(t2-t1)进行简单的计算6、能举例说明做功和热传递是改变物体内能的两种途径7、知道热机工作过程中的能量转化情况（不要求知道内燃机具体的工作过程，即不要求分析说明内燃机的四个冲程）命题规律

本单元内容从实际中选取素材，考查学生在实际情境中提取信息、分析和处理问题的能力，以引导教学联系学生生活实际和社会实际、关注科学技术的发展。考查的知识重点：对分子动理论的理解；内能及改变内能的方法；比热容和热值的计算；热机的工作原理及工作过程中能量的转化等。考查热点内能、比热容、热量的计算、热机与环保相结合的内容命题预测

2015年本单元内容的考查还会以基础性较强的题目为主，对分子动理论，探究比热容的概念、热量的计算、环境保护等问题仍是考查的重点。

内能与太阳能、电能的转化相结合，考查有关的计算，有可能成为中考的压轴题。热机与环保相结合，培养学生节约能源和加强环保意识将是考查的热点。试题仍然以选择题、填空题、实验探究题、计算题的形式呈现，试题难度和分值与往年相当考点梳理一、分子动理论1、物质是由

组成的。2、一切物体的分子。（1）扩散：的现象。（2）扩散现象说明：A.分子之间有间隙。B.

。3、分子之间有相互作用的

。分子都在永不停息地做无规则运动不同物质在相互接触时，彼此进入对方分子在永不停息地做无规则运动引力和斥力二、内能三、比热容1、定义：比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度的乘积的比。2、单位：J/（Kg.℃）

3、水的比热容为4.2×103J/（Kg.℃）表示：

也可以理解为：单位质量的某种物质温度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为：

1Kg的水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为4.2×103J水的比热容大4、计算公式：Q=cm(t1-t2),Q=cm(t2-t1)或写作Q=cm△t四、热值1、定义：某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值。也可以理解为1Kg某种燃料完全燃烧所放出的热量。单位：J/Kg2、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。3、公式：Q=mq(q指热值）或Q=Vq五、热机1、热机：利用燃料燃烧来做功的装置。能的转化：内能转化为机械能2、内燃机：将燃料燃烧移置机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫做内燃机。它主要有汽油机和柴油机。3、四冲程内燃机的一个工作循环包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。4、热机效率：1）定义：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的能量之比叫做热机效率。2）公式：η=W有用/Q总×100%3、提高热机效率的途径：尽量减少各种热量损失。如：使燃料充分燃烧、机器部件间保持良好的润滑、减小摩擦等。方法锦囊：1、正确理解温度、内能、热量之间的区别和联系（1）区别：a、温度是表示物体冷热程度的物理量。它是一个状态量。所以只能说“是”多少，温度是不能“传递”和“转移”的。温度是分子热运动剧烈程度的标志。b、内能是能量的一种形式，它是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。内能与温度联系密切，当一个物体的温度升高时，它的内能增大，内能与温度一样，也是一个状态量，通常用“具有”等词来修饰。c、热量是在热传递过程中传递能量的多少。它反映了热传递过程中内能转移的数量，是内能转移多少的量度，是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”。没有温度差，就没有热传递，也就不存在“热量”的问题。（2）联系：温度的变化，可以改变物体的内能，传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如冰熔化时要吸热，内能增加，但温度保持在0℃不变。同样，物体放出热量时，温度也不一定降低。典例1关于内能下列说法正确的是（）A、温度高的问题内能一定大B、两个相互接触的物体却没有发生热传递是因为具有相同的内能C、对物体做功，内能一定增加D、0℃的冰也具有内能D解析说明：本题主要是考查内能与温度的关系。同一个物体温度越高内能肯定越大，而不同物体就不好比了，因为内能的大小与物体的质量、状态也有关系；物体间发生热传递的条件是由温度差；改变内能的方式有做功和热传递，但做功不一定改变内能，如重力做功只会改变物体的重力势能；一切物体都有内能，0℃的冰也不例外。类似例题下列关于温度、内能和热量的描述正确的是（）A、物体的温度不变，内能一定不变B、做功和热传递都能改变物体的内能C、温度高的物体含有的热量比温度低的物体多D、热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递B2、水的比热容大的特点在日常生活和生产中具有的重要意义，主要表现在两个方面：一是由于水的比热容大，那么一定质量的水升（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，这有利于用水作为冷却剂或散热剂。二是由于水的比热容大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量，而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水温度升高过程中吸收大量的热，所以在沿海地区，并不觉得特别热，冬天海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海地区气温降得不是太低，所以沿海地区又不是特别冷。典例2（2014.新疆）人体发热时常用湿毛巾敷在头部，过一段时间后毛巾温度升高，体温降低，这说明

可以改变物体的内能，也说明水的

较大，对调节温度有很好的作用。热传递比热容3、热量的有关计算（1）公式应用型：主要用温度变化时的热量的计算公式Q=cm△t、燃料燃烧时的计算公式Q=mq(q指热值）或Q=Vq以及其变形公式进行解题，使用公式时要正确理解“升高了”、“降低了”、“升高到”、“降低到”的区别。（2）能量转移转化型：能量转移即发生了热传递，内能由一个物体转移到另一个物体上，能量转化型即燃料燃烧，化学能转化为内能。典例3（2014.安徽）某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水，经过一天太阳的辐射，水温升高到65℃，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。假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量，则通电时间为

s。【已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃)、天然气的热值为4.2×107J/m3】0.4594504、有关效率的问题：

效率问题是中考的热点问题，例如简单机械的机械效率、太阳能热水器的吸热效率、炉子的发热效率、热机的效率等。（1）机械效率：η=W有用/W总×100%。其中W有用指有用功，即对人们有用的功，W总指利用机械做的总功。（2）热效率：η=Q有用/Q总×100%。其中Q有用指有效利用的热量；Q总指总热量。如果是炉子或煤气灶，则Q总为燃料完全燃烧放出的热量（Q总=qm或Q总=qV）；如果是太阳能热水器，则Q总为太阳射入的总能量；如果是电热水器，则Q总为电流做功放出的总热量（Q总=W=pt）。（3）热机的效率：η=W有用/Q总×100%。其中W有用指用来做有用功的那部分能量，Q总指燃料完全燃烧释放的热量（Q总=qm或Q总=qV）。典例4（2013.安徽）某家庭用一个标“220V,1000W”的电热水器来烧水。该电热水器正常工作20min，可将质量为5kg温度为20℃的水加热到60℃。水的比热容为4.2×103J/(kg℃).求这段时间内：

（1）水吸收的热量。

（2）电热水器消耗的电能。

（3）电热水器的热效率。

解析：本题考查了热量的计算、消耗电能的计算、效率的计算，能从题中