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1、第十三章 内能与热机,物体内所有分子由于热运动而具有的动能以及分子之间势能的总和，与物体是否做机械运动无关,内能,影响内能大小的因素,物体质量,物体体积,物质状态,物质种类,物体温度,改变内能的方式,热传递改变内能,A.物体吸热,内能增加,B.物体放热,温度升高,温度降低,内能减少,A.外界对物体做功,内能增加,B.物体对外界做功,温度升高,温度降低,内能减少,做功改变物体内能,热传递和做功改变物体内能是等效的,【例1】2.0的冰全部熔化成0的水,体积将变小,比较这块0的冰和熔化成0的水,它们具有的内能,下列说法正确的()A.它们的内能相等B.0 的冰具有的内能较多C.0 的水具有的内能较多D
2、.无法确定,答案：C,1.热传递：温度不同的两个物体互相接触时，低温物体温度升高，高温物体温度降低，这个过程叫做热传递。,2.热传递的条件：有温度差,3.热传递的方向：高温到低温,4.热传递的结果：温度相同。-高温物体将能量向低温物体传递，直到各物体温度相同（称为热平衡）,热传递,1、热传递的三种形式：热传导、热对流、热辐射,2、热传导：物体各部分物质不发生移动,3、热对流：物体内部各部分物质之间会流动，对流主要发生在气体与液体中。,4、热辐射：不需要介质。,热传递的方式,方式,内能如何变化,能的种类是否改变,如何量度改变了多少,热传递,做功（机械功）,物体吸收热量，内能_ ；物体放出热量，内
3、能_,对物体做功， 内能_；物体对外做功，内能_。,不变 内能的转移,改变 机械能与内能相互转化,传递热量的多少,做功的多少,增加,增加,减少,减少,做功与热传递改变物体内能的区别,【例2】如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精，塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现，下列关于该实验的分析错误的是( )A往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功B往瓶内打气时，瓶内气体内能变小C瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低D瓶塞跳出时，瓶内气体对瓶塞做功,答案：B,热量,（1）定义: 在热传递过程中,物体间内能传递的多少叫热量，用符号Q表示；,（3）注意：热量是过程量，只能说：吸
4、收热量、放出热量、传递热量、不能说含有热量、具有热量,（2）国际制单位：焦耳（J）,【例3】关于温度、热量和内能，以下说法正确的是()A对物体加热，物体的温度一定升高B物体的温度越高，所含有的热量越多C物体的温度是0 ，其内能也是零D热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,答案：D,【例4】关于物体的内能，下列说法正确的是( )A温度为0 的物体没有内能B物体内能增加，一定是通过外界对物体做功C正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变D在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少,答案：D,（1）比热容(C)单位质量的某种物质温度每升高（或降低）1所吸收（或放出）的热量为该物质的比热容,比
5、热容,（2）比热容的单位 ：焦/(千克 摄氏度) 符号： J/（kg） 读作： 焦耳每千克摄氏度,（1）反映了物质吸热放热的本领；,（2）物质对冷热反应的灵敏程度；,比热容越大，吸热或放热本领越强,比热容越小，对冷热反应越灵敏,比热容的实质,A若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍B若质量增大一倍，则比热容减至一半C若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍D无论质量多大，比热容都一样,答案：D,(1)水的比热容是_,4.2103J/(kg ),一千克的水温度每升高(降低) 1,吸收(或放出)热量是4.2103J,(3)比热容是物质的一种特性，就像密度是物质的特性一样，同种物质的比热容是一定
6、，不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。,比热容的物理意义,(2)它的物理意义:_,：物体温度变化时吸收或放出的热量；单位为J：物质比热容 单位 J/(kg.)：物体的质量单位 kgt ：温度的变化值，温度升高时为21；温度降低时为12 单位 ,如果知道某物体的质量为，比热容为和温度的变化值t ，根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为 =t,热量的计算,【例6】用两个相同的电热器给质量都为2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10 min吸收的热量为( ),A5.04105 JB4.2105 JC2.52105 JD
7、条件不足，不能计算,答案：C,热平衡关系式：Q放=Q吸,两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高；最后两物体温度相同，称为达到热平衡。,热平衡,热机是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机器。,常见的内燃机有汽油机和柴油机。,热机的种类：,蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等,内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。,热机,1、汽油机：用汽油作燃料的内燃机.,2、汽油机的结构：,汽油机,冲程：内燃机工作时，活塞在气缸内做一次单向运动，叫做一个冲程(或行程)，一个工作循环有四个冲程。,向下运动,向上运动,向下运动,向上运动,开启,关闭
8、,关闭,关闭,关闭,关闭,关闭,开启,进入气缸,温度升高,压强增大,爆发性燃烧,排出气缸,机械能转变为内能,消耗机械能,内能转变为机械,消耗机械能,汽油机的工作原理,【例7】汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的工作时各冲程示意图，排列顺序正确的是( ),A甲、乙、丙、丁B丁、丙、乙、甲C甲、丙、乙、丁 D丁、甲、丙、乙,答案：D,柴油机,燃烧原料：柴 油,柴油机：用柴油作燃料的内燃机 。,柴油,汽油,顶部是喷油嘴,顶部是火花塞,空气,汽油与空气的混合物,压燃式,点燃式,载重汽车、火车、轮船、拖拉机等,小汽车、低速飞机、轻型机械等,柴油机
9、与汽油机的主要区别,优点：运转速度快、重量轻、功率大，应用广泛。,缺点：尾气（带有有毒、有害气体）污染环境。, 、一个工作循环都要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程。所以被称为四冲程内燃机。,、在一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，气缸内的燃油燃烧爆发1次，对外做功1次。,、基本构造和主要部件的作用相似。,柴油机与汽油机的共同点,内燃机的优缺点,【例8】关于汽油机和柴油机，下列说法正确的是( )A汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞B柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入汽缸，汽油机吸入汽缸的是空气C汽油机在做功冲程中，进气门关门排气门打开D汽油机在做功冲程中，是把
10、内能转化为机械能,答案：D,某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。,国际单位：焦每千克；符号：J/kg。气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。,热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。,1.热值的定义,2.物理意义,3.单位,热值,【例9】关于燃料的热值，以下说法中正确的是( )A燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关B燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C燃料燃烧时，质量越大，热值越大D燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小,答案：A,热值的计算,热机的效率燃料燃烧所做的有用功与完全燃烧所放出的能量之比,由于热机能量损失的
11、原因比较多，所以热机的效率一般都较低,热机的效率总是小于100%的,热机的效率,提高热机效率的主要途径:,减少热机工作中的各种能量损失,具体方法:,首先要减少燃烧过程中的热量损失;（让燃料充分燃烧）,其次是减小机械摩擦以减少机械损失. （如选用优良的润滑材料）,再次是要尽量简化机械传动部分,以减少机械损失。,怎样提高热机效率,【例10】热机的效率高，它表明这台热机( )A燃料燃烧放出的热量多B做的功多C做功快些D用来做有用功的热量跟燃料完全燃烧放出热量的比值大,答案：D,1.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）A.物体的内能越多，放热一定越多 B.温度相同的物体，内能一定相等C.物体内
12、能增加，一定要吸收热量D.晶体熔化温度不变，内能一定增加,答案：D,2关于比热容，下列说法正确的( )A物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B物质的比热容跟物体的温度有关C物质的质量越大，它的比热容越大D物质的比热容与温度、质量都没有关系,答案：D,3水的比热容为4.2103 J/(kg)，它表示_的水温度_(或降低)1 _(或放出)的热量为_J。,答案：1Kg ；升高 ；吸收；4.2103,4探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图所示。下列说法正确的是( )A实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强B在本实验中，物体吸热多
13、少是由物质的种类决定的C实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同D实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强,答案：D,5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到的主要能量转化情况。关于对图中的补充，正确的是( ),A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做功冲程机械能转化为内能压缩冲程内能转化为机械能D压缩冲徎机械能转化为内能做功冲程内能转化为机械能,答案：D,6如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出的热量的图象，由图象可知，A、B两种燃料的热值大小关系是( )AqAqB D无法比较,答案：C,7(2014，兰州)水壶里装有2 kg、20 的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8107 J/m3，大气压强为1标准大气压，c水4.2103 J/(kg)。求：(1)烧开这壶水，水需要吸收多少热量？(2)若烧开这壶水消耗的天然气是0.021 m3，则天然气炉具的效率是多少？,解：(1)Q吸c水m(tt0)4.2103 J/(kg)2 kg(100 20 )6.72105 J,
