内能与热机
一、基础知识回顾(内能及其利用)
(一)分子热运动
1.分子动理论:物质是由 或 组成的;分子在永不停息地做 ;分子之间同时存在着相互作用的 力和 力;分子之间有 。
2.扩散:不同物质互相接触时,彼此进入对方的现象叫做 ,说明 。不同物质之间都可以发生 现象。
3.热运动:物质扩散快慢与 有关, 越高,分子运动越快。
(二)内能
一切物体在任何情况下都具有内能,0℃的冰 具有内能, 具有机械能。(一定或不一定)
同一物体,物体的内能与 有关,温度升高,分子运动越剧烈,内能 ,此外,内能还与物体质量、种类、结构、状态有关。
5.热传递:内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分的现象叫做热传递,发生热传递的条件是物体之间或物体各部分之间存在 ,热传递达到平衡时温度 。
6.热量:在热传递的过程中,传递内能的多少叫热量,物体吸收热量,内能 ,放出热量,内能 。
7.改变内能的方式: 和 是改变内能的两种方式,它们在改变物体内能上是等效的,
8. 同一物体温度升高,内能 ;温度降低,内能 。物体吸收热量,内能 ,温度 升高(填“一定”或“不一定”);反之,物体放出热量,内能 ,温度 降低(填“一定”或“不一定”)
9. 一个物体对外做功,内能 ,外界对物体做功,物体内能 。
(三)比热容
10.比热容:某种物质,在温度升高时所吸收的热量与______________________乘积之比,叫做这种物质的比热容,其单位是___________。
11.比热容的特性:比热容是物质的特性之一,不同物质的比热容一般________,比热容与物质的______有关,与物质的质量、温度和吸(放)热的多少无关。
水的比热容C=4.2×103J/(kg•℃)表示
12. 用Q表示物体吸收或放出的热量,用c表示物质的比热容,用Δt表示温度的变化,写出物体在温度变化时所吸收或放出热量的计算公式
(一)热机
1.热值:某种燃料完全燃烧放出的________与其____ ____之比叫做这种燃料的热值,其单位是_______,燃料完全燃烧放热公式Q放=________________。热值是燃料的特征之一。
2.热机的工作原理:化学能_________________。
3. 热机的工作过程:汽油机的一个工作循环包括_____、_______、_________、_______四个冲程,完成一个工作循环曲轴转____圈,对外做功____次,其中压缩冲程是将________能转化为____能,做功冲程是将____能转化为_______能。
4. 汽油机与柴油机的区别是:
在构造上汽油机有 ,而柴油机则是 ;
点火方式上汽油机是 ,而柴油机则是 ;
在吸气冲程中汽油机吸入的是 ,而柴油机吸入的是 。压缩程度汽油机较 ,柴油机较 ,体积上汽油机 ,柴油机 ;效率上汽油机较 ,柴油机较 。
5. 内燃机的工作过程表
进气门开 关 | 排气门开 关 | 活塞的运 动 | 曲轴的运 动 | 能量的转化 | |
吸气冲程 | 开 | 关 | 向下 | 半周 | |
压缩冲程 | 向 | 周 | 能→ 能 | ||
做功冲程 | 向 | 周 | 能→ 能 | ||
排气冲程 | 向 | 周 | |||
联系 | (1)每个工作循环飞轮转 周,完成 个做功冲程 (2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能 (3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础 (4)依靠 的惯性完成吸气、压缩、排气冲程 | ||||
(二)热机的效率
1.燃料的热值在数值上 等于 kg某种燃料 放出的热量。
计算公式:对固体和液体燃料,用公式Q= ,q奇瑞柴油发动机的单位是J/kg;
对气体燃料,用公式Q= ,q的单位是J/m3。
2.用来做 的那部分能量和燃料完全燃烧后放出的 之比叫做热机效率。
计算公式:
3.提高热机效率的途径:使燃料__________;减少各种_______;减少___________________________。使用热值高的燃料 (能或不能)提高热机的效率
4.热机造成的污染主要表现在______污染和_______污染。
(三)能量的转化和守恒
1.能量既不会 ,也不会 ,它只会从一种形式 为其他形式(能量的转化)
,或者从一个物体 到另一个物体(能量的转移),而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
2.指出下列各种现象中,能量是如何转化的?
电风扇工作 ____能转化为____能. 点燃的蜡烛 ____能转化为____能.
双手摩擦____能转化为____能. 白炽灯发光____能转化为____能
当堂训练1.下列说法中正确的是(多选)
A.固体很难被压缩,是由于分子间存在斥力
B.水和酒精升高相同的温度,水吸收的热量较多
C.用干手器吹出的热风吹刚洗过的手,可以加快手上水的蒸发
D.打开酒精瓶的瓶塞后,教室里弥漫着酒精味,这说明酒精分子不停地运动
2..有甲、乙两种不同品牌的保温杯,为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果,小
明按照科学探究的程序,明确了具体的探究问题,选择了适当的器材,在控制变量的前提下,在室内进行了实验,得到了一段时间内,甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据,根据数据绘制的图像如图17所示。请你根据图像所提供的信息回答以下问题:
⑴小明探究的问题的自变量是 。(选填选项前的字母)
A.保温杯的品牌 B.水冷却的时间 C.水的温度
⑵请比较甲、乙两种保温杯的保温效果: 。(选填选项前的字母)
A.甲保温杯的保温效果好 B.乙保温杯的保温效果好 C.甲、乙两种保温杯的保温效果一样好
⑶请估计实验过程中第5小时的室温: ℃。
3.汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,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循环示意图,下列说法中不正确的是( )
A.甲冲程是把机械能转化为内能
B.乙冲程是排气冲程
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁冲程是吸气冲程
4.下列关于热学知识的说法正确的是( )
A. 烧开水是通过做功的方法增加水的内能
B. 冰在熔化过程中吸热,温度不变,内能增加
C. 柴油机的效率可以达到 100%
D. 端午粽子飘香,说明分子间存在引力
5.对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B. 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C. 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D. 丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
6.桂林“两江四湖”为国家4A级旅游景区.湖水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的 较大;秋天漫步在湖边林荫道上,闻到阵阵桂花花香,这属于 现象.
7.下列说法正确的是( )(多选)
A.两杯水温度相同,内能也一定相同
B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C.由于水的比热容大,工厂里的冷却塔通常用水作为冷却物质
D.质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后,水的温度高于煤油的温度
8.(世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意,比如:蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程 .图中 是汽油机的工作原理图.
9.美丽的泉城济南,宗山清水秀、景怡人。以下泉城美景的形成,与“分子动理论”有关的是( )
A.趵突泉.泉水清澈见底 B.千佛山.寺内暮鼓晨钟
C.大明湖.湖面荷花飘香 D.植物园.处处花团锦簇
10.关于右图所示的实验.下列说法正确的是( )(多选)
A.这个实验说明物体内能可用来对外做功
B.对木塞做功的过程中水蒸汽的内能增加
C.此过程中蒸汽内能转化为木塞的机械能
D.这个实验基本反映出了热机的工作原理
11. 下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中,正确的是( )
A. | 热机所用燃料的热值越大,效率越高 | |
B. | 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,效率越高 | |
C. | 物体的内能越大,温度越高 | |
D. | 摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能 | |
12小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示.实验中,水和另种液体在相同时间内放出的热量相等.分析图象可以得出: 物质为水,另一种液体的比热容为 J/(Kg•℃).
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