16章热和能(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十六章 热和能,一、分子运动论：,2,、一切物体的分子都在不停地做无规则运,动。,1,、物质是,由分子组成的。,保持物质原来性质不变的最小微粒叫做分子。,分子是很小的,，如果把分子看作是球形的，分子的直径是用,10,10,米（埃）,来量度。,用肉眼直接看不到。,1,毫升的空气中就大约有,2,.,710,19,个分子。,分子热运动,1.swf,扩散现象：,相互接触的物体，彼此进入对方的现象叫扩散。,（,1,）气体的扩散现象：,二氧化氮气体在空气的扩散现象。,物质的扩散现象有力的证明了物体的分子在永不停息地做无规则运动。,（,2,）液体的扩散现象：,硫酸铜溶液与水的扩散现象。,（,3,）固体的扩散现象：,把金箔与铅箔压在一起，五年后，发现金和铅都彼此渗入对方,1,毫米。,扩散现象,.DAT,扩散的快慢与,温度,有关，,温度越高，分子运动越快，扩散越快。,所以分子的无规则运动又叫做,分子热运动,。,3,、物体的分子之间同时存在引力和斥力。,（,1,）因为物体的分子都在永不停息地做无规则运动，说明分子之间存在有间隙。,（,2,）液体和固体的分子之间都有间隙，但液体和固体都很难被压缩，说明分子之间存在斥力。,（,3,）气体分子之间间隙太大，分子之间引力和斥力都很小，几乎为零。,液体的分子能聚合在一起保持有一定体积；固体的分子能聚合在一起组成一个整体，很难被分开，这些都说明了分子之间存在引力。,（,4,）分子之间引力和斥力的关系和除间距变化,当分子之间处于较稳定的平衡状态时，分子之间的引力和斥力大小相等方向相反，这时分子之间的间距为,r,。,综上所述，分子运动论的内容是：,一切物质都是由分子构成；,物质的分子都在永不停息地做无规则运动；,分子之间同时存在有引力和斥力。,当分子间距大于,r,时，引力和斥力都减小，但斥力减小的多，分子间表现出以引力为主。,当分子间距小于,r,时，引力和斥力都增大，但斥力增大的多，所以分子之间表现出以斥力为主。,问题,1,：,既然分子在运动，那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一起，保持一定的体积呢？,分子之间存在引力,问题,2,：,既然分子之间有间隙，为什么压,缩固体和液体很困难？,分子之间存在斥力,要点：,当分子间的距离很小时，作用力表现为,，当分子间的距离稍大时,，作用力表现为,；,当分子间的距离较大时，作用力表现为,。,斥力,引力,分子间的作用力,.DAT,例,下列现象中,不属于,扩散现象的有, ,A,放在盐水中的鸡蛋被腌咸了；,B,在太阳光照射下，看见空气中尘土飞扬；,C,糖溶在水中，使水变甜；,D,在显微镜下观察到水中微生物在游动。,解析：,扩散现象是指由于分子运动，相互接触的物质彼此进入对方的现象。所以,A,、,C,属于扩散现象。但,B,、,D,不是。尘土不是分子，它是由许多的分子组成的小颗粒，它的“飞扬”是由于某些外力使它运动的。微生物也不是分子,，生物的一个细胞也是由许多的分子组成，微生物的运动不是分子运动。,答案：,B,、,D,B,、,D,【,专项训练,】,：,一、选择题：,1,、,下列事例中，说明分子不停地做无规则运动的是, ,A,香水瓶打开后，满屋充满香味；,B,汽车驶过后，公路上扬起尘土；,C,泥沙使水变混浊了；,D,扫地时，太阳光下能看到大量尘埃做无规,则运动。,2,、,扩散现象表明, ,A,分子间有间隔；,B,分子之间有作用力；,C,分子永不停息地做无规则运动；,D,分子质量很小。,3,、,下列说法正确的是, ,A,一根铁棒很难被拉断，说明铁棒的分子间,只存在有较大的引力；,B,分子间的斥力随分子间距离增大而减小；,C,液体容易流动，说明液体的分子间主要是,斥力的作用；,D,气体分子间根本没有相互作用力。,4,、,关于物体分子间隙，下列说法中正确的是, ,A,扩散运动不仅说明分子在永不停息地做无规,则运动，而且说明了分子之间存在着间隙；,B,一块铁很难被压缩，说明分子之间没有间隙,C,泡沫块被压体积变小，说明泡沫分子之间有,间隙；,D,一根铜丝很难被拉长，说明分子之间没有间,隙。,5,、,下列说法,不正确,的是, ,A,一个物体的温度高，说明它的分子运动剧,烈,B,扩散现象说明分子永不停息做无规则运动,C,固体和液体很难被压缩，说明固体和液体,分子间无间隙,D,分子间的引力和斥力是同时存在的。,6,、,从分子运动论的观点来看，物体受热膨胀的原因是, ,A,当物体受热时，物体中每个分子的体积,都增大了；,B,当物体受热时，物体中各个分子间挤进,了更多的空气分子；,C,物体受热时，分子的无规则运动加快，,分子间的平均距离增大了；,D,物体受热时，,分子之间的斥力增大了。,7,、,固体和液体很难被压缩的原因是, A,分子间没有空隙；,B,分子间存在着斥力；,C,分子永不停息地做无规则的运动。,8,、,根据分子运动论，下面哪句话是,错误,的？, A,温度越高，液体蒸发越快；,B,温度越高，气体、液体、固体扩散越快；,C,温度越高，物体的动能越大。,9,、,下列关于组成物体的分子的说法中，正确的说法是哪种？, ,A,所有物体分子之间引力和斥力都是同时,存在的；,B,所有物体的分子都是规则排列的；,C,在,0,所有物体的分子都停止了运动；,D,固体分子之间只有引力，没有斥力。,10,、,一般分子的直径大约是, A,几厘米,B,几毫米,C,零点几毫米,D,几个埃,11,、,一滴红墨水滴在一杯清水中，隔一段时间后全杯水都变红，这个现象以及其它许多扩散现象说明：, A,组成物质的分子的体积非常小；,B,分子永不停息地作无规则运动；,C,分子之间有相互作用力；,D,分子有一定的质量。,二、填空题：,1,、,我们把物体里大量分子的,叫热运动。,3,、,分子间的引力和斥力同时存在，当分子间的距离小于平衡位置时的距离，则分子间的作用力主要表现为,_,。,2,、,两块表面干净的铅块紧压在一起后不会分开，表明分子间存在,；水、铁等物质很难被压缩，表明分子之间存在,。,无规则运动,引力,斥力,斥力,4,、,物体的温度跟物体内分子做无规则运动的,_,有关，物体里大量分子的无规则运动叫做,_,。,5,、,若物体的温度升高，它的分子运动速度,_,。,6,、,两滴水银相互接近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子间存在着,_,。,7,、,将煤堆放在墙角处多年，发现涂墙的石灰很深处都变黑了，这是,_,现象，它说明组成物质的分子,_,。,速度,分子热运动,增大,引力,扩散,永不停息地做无规则运动,气体扩散现象,越剧烈,9,、,当红墨水分别滴入热水和冷水中时，可以发现热水变色比冷水快，这说明温度越高,，水中大量分子的热运动,。,8,、,“墙内开花墙外香”主要涉及的物理知识是,。,书本,125,页想想议议答案,1,、,这些扩散实验说明分子在不停地运动。,2,、,分子运动的快慢与温度有关，温度越,高，分子运动越剧烈。,3,、,分子的运动是无规则的。,书本,126,页动手动脑学物理答案,1,、,鸡蛋放在盐水中，过一段时间后变咸；,在客厅可以闻到厨房煮菜的香味；,墙内开花墙外香。,2,、,在热水中的更甜，因为热水的温度高，,糖分子扩散溶化得快。,3,、,弹簧测力计的读数会变大。 这是因为,除了玻璃板的重力以外，玻璃板和水之,间存在分子引力，而且玻璃板的上方还,受到大气压强的作用从而使弹簧测力计,受到的拉力变大。,在实际生产中，人们早就利用了,分子引力,来进行金属焊接了。一般焊接是靠熔化金属，从而使分子间的距离足够近，金属冷却后就焊接到一起。,近代还有爆破焊接技术，它是将金属表面清洁后靠在一起，然后靠爆炸产生的巨大压力，将两金属压接在一起。,【,作业,】,金牌作业本,105,页,107,页,1,20,题,二、内能：,1,、内能,(1),分子动能：,分子作无规则的热运动，温度越高，分子运动的速度越大，物体内分子的平均动能就越大；,对于同种物质，物体的质量越大，分子的数目就越多，物体的分子动能也就越大。,因此，物体分子动能的大小与物体的质量和温度都有关。,物体中所有的分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能，,也叫热能。,(2),分子势能：,分子间相对位置改变时，,分子之间的距离不同，分子势能的大小也就不同。,分子,间的距离越小，分子势能越小。,二、内能：,1,、内能,任何物体，不论温度高低，都具有,内能,。,同一物体，,温度越高,，,分子热运动越剧烈，物体的,内能越大,；温度降低，物体的内能会减少。,当物体的状态发生改变时，即使温度不变,，物体的内能也要改变，如,0,0,C,的冰熔化成,0,0,C,的水时，它的内能增大。,说明：,物体的内能与物体的温度、状态和质量,(,分子数,),有关,物体的质量越大，物体内的分子数目就越多；温度相同时，物体的内能就越大。,对于同一物体，温度升高时内能增大，温度降低时内能减少。,说明：,内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，对单个,分子,来说没有意义。,说明：,一切物体在任何情况下都有内能。,说明：,内能的单位是焦耳,(J),。,内能与机械能的区别和联系：,在一定的条件下，内能和机械能可以互相转化。,机械能与物体机械运动的情况有关。如物体的质量,m,、运动的速度,v,、高度,h,以及物体形变的程度有关。,机械能是宏观的量。,内能与物体内部分子热运动和分子间的相互作用的情况有关。如物体的温度、状态和质量,(,分子数,),有关。,内能是微观的量。,例、,以下说法中正确的是, A,物体的温度升高，分子热运动加剧，物体,的动能一定增加；,B,被高举的杠铃具有重力势能，没有内能；,C,运动的物体一定比静止的物体内能大；,D,0,0,C,的冰可能没有机械能，但一定有内能。,思路：,A,选项把物体的动能与物体的内能混淆，,A,选项错；,被高举的杠铃具有重力势能，也具有内能，,B,选项错；内能的大小与物体是否运动无关，,C,选项错；,0,0,C,的冰是否具有机械能，要看它是否运动或是否被高举，但一定具有内能，,D,选项正确。,1,、,下列关于内能的说法，正确的是, A,运动的物体才能内能；,B,只有固体和液体才能内能；,C,一切物体都有内能；,D,内能的大小与物体运动快慢有关。,练习,2,、,关于物体的内能的大小，下列说法中正确的是, ,A,机械能大的物体，内能一定大,B,机械能大的物体，内能一定小,C,机械能为零的物体，内能也为零,D,物体的机械能的大小与物体的内能的大小,无直接关系,【,作业,】,金牌作业本,107,页,108,页,3,、,5,9,、,12,题,2,、改变物体内能的两种方法方法：,（,1,）热传递,(,相互接触的两物体，,高温物体放热，温度会降低；而低温物体吸热，温度会升高，这样的过程叫作热传递,),可以改变物体的内能,。,如果物体吸热，它的温度升高，它的内能将增加；物体放热，它的内能将减小。,饮料和冰块放在一起，它们的温度会发生变化，这是通过热传递的途径来改变物体内能的。,2,、改变物体内能的两种方法方法：,（,2,）做功也可以改变物体的内能,。如果外界对物体做功，物体的内能将增加；,如果物体,对外界做功，物体的内能将减小。,做功和热传递在改变物体内能上产生的效果是相同的，所以我们说做功和热传递对改变物体的内能是等效的。,人用力钻木，会使物体的温度升高，这是通过做功的途径来改变物体内能的,压缩点火,.mpg,烧瓶中的白雾,.mpg,做功改变物体内能,搓手时手变热了,滑下时,摩擦发烫了,钻木取火,内能增加了,物体的内能是表示物体所处热运动状态的一个物理量。一般来说，,物体的温度越高，内能越大，,但是温度并不是决定物体内能大小的唯一参量。,物体内能的大小和物体的,温度、体积、压强、物质种类、质量和物态,都有关。,比较两个物体内能的大小时要全面考虑。,同种物质，温度相同时，物体的质量越大,，分子的个数越多，它的内能也越大。,内能的大小还与物质的状态有关，状态不同，分子间距离不同，分子势能的大小也不同,，因此内能就不同。,物体的内能与机械能是有区别的，它们虽然都与运动有关，但内能是与热运动形式,(,微观,),相对应的能量，是组成物体的大量分子无规则热运动的分子动能和分子势能的总和。,而机械能是与机械运动形式,(,宏观,),相对应的能量，是物体整体做机械运动的动能、重力势能和弹性势能的总和。,任何物体都一定具有内能，但同时不一定具有机械能。,* 内能和机械能可以相互转化。,* 外界对物体做功,(,或物体对外界做功,),，物体的内能和机械能都有可能发生变化。,内能、温度、热量的区别和联系：,区别,温度是表示物体的冷热程度的物理量，是一个状态量，只能说“,是多少,”或“,高低,”。温度不能“,传递,”和“,转移,”。物体的温度越高，物体内的分子热运动速度越大，温度是分子热运动剧烈程度的标志,。,内能是能量的一种形式，内部与温度密切联系。内能也是状态量，通常用“,具有,”来修饰。,热量是在热传递的过程中传递能量的多少，是能量“,转移,”的数量，是一个过程量。用“,吸收,”或“,放出,”来表述，而不能说“,具有,”或“,含有,” 。,物体之间要有温度差才能够传递热量,。,内能、温度、热量的区别和联系：,联系,温度的变化可以改变物体的内能，计算出传递热量的多少就可以量度物体内能改变了多少,。,物体吸收或放出热量，物体的,内能将发生改变，但物体的温度不一定改变。,如,0,0,C,的冰吸收热量时熔化成,0,0,C,的水，它的温度不变，但内能增大。,温室效应与环境保护,。,小结：,(1),温度表示物体的冷热程度,，也表示大量分子无规则运动的快慢程度。,温度是不能传递的。,(5),温度高的物体内能不一定大。因为内能不,仅跟温度有关，而且还与其它因素,(,如质,量、状态,),有关。,(2),物体,温度升高,，它的,内能会增加,。,(3),内能的改变有两种方法：,做功和热传递,。,(4),物体吸收了热量，不一定会使物体温度升,高。在物态变化的某些过程中，物体吸收,热量，但温度保持不变,(,如晶体吸热熔化,),。,书本,130,页动手动脑学物理答案,1,、,它们的内能不相同。因为温度相同的水,，质量越大，内能越大。,2,、,同一物体，温度越高，分子热运动的速,度越大，分子动能越大，内能越大。,3,、,用柴火煮饭；用电热水器煮开水；,4,、,摩擦生热,做功使物体内能增加。,钻木取火,做功使物体内能增加。,5,、,图钉的温度升高。因为对图钉做功可以,使图钉的内能增加，图钉的温度升高。,例,1,下列说法中正确的是（ ）,A,、物体的温度升高，它的内能一定增加,B,、物体的温度升高，它一定吸收了热量,C,、物体吸收了热量，它的温度一定升高,D,、温度高的物体，具有的热量一定多,分析与解：,A,是正确的,。因为物体温度升高，物体中大量分子无规则运动速度加快，物体的内能增加。,B,是错的,，因为物体温度升高，内能增加，但使物体内能增加的方法不仅仅是吸收热量，还有做功的方法。,C,也是错的,，在物态变化过程中,(,如晶体熔化时,),，物体要吸热，温度保持不变。,D,是错的,，因为热量是与在热传递过程中温度发生变化相联系的物理量，热量不能说“具有”。,A,例,2,下列关于内能的说法中正确的是 （ ）,A,物体的内能增加，一定是物体吸收了热量。,B,物体吸收了热量，物体的温度一定升高。,C,外界对物体做功，物体的温度可能不变，但,内能可能增加。,D,物体的温度不变，则物体的内能也一定没有,变化。,解析：,A,错,，因做功也可以使物体内能改变。,B,错,，如晶体在熔点熔化,(,或液体沸腾,),时吸热，则物体的状态发生改变而温度保持不变,，但内能增加。,C,正确,，外界对物体做功可能使物体温度升高，内能增加；也可能正好发生在晶体熔化过程中，外界对物体做功可使物体发生熔化，分子势能增加，内能增加，但温度不变。,D,错,，温度不变，仅意味着分子运动快慢不变，但分子势能可能改变，即物体内能可能改变。,练习,1,、,下面的例子中，属于物体的内能转化为机械能的是, ,A,、流星与空气摩擦生热、发光,B,、用火炉加热壶中的水,C,、两手相摩擦手心变热,D,、气体膨胀做功，把管口的软木塞推出,2,、,下列说法中正确的是, A,只要物体吸收了热量，温度就一定会升高,B,只要物体的温度升高，物体就一定吸热,C,只要物体温度不变，就没有吸热或放热,D,物体的温度升高，它的内能一定增大,E,物体的内能增大，它的温度一定升高,3,、,改变物体内能的方法有,和,。,4,、,暖水瓶的瓶塞被瓶内水蒸汽顶起，是由于水蒸汽对塞子,，水蒸汽的内能,，瓶塞的,增加。,5,、,使用锯条锯木时，锯条的温度升高，内能,(,热能,),增加，这主要是通过,_,使锯条的内能增加。,做功 热传递,做功,减少,机械能,做功,转移,热传递,做功,机械,6,、,冬天,用嘴对手呵气，手会暖和，这是用,的方法增加了手的内能，而它的实质是内能在物体之间,，两手摩擦也能使手暖和，这是用,的方法增加手的内能,在这过程中，,能转化为内能。,用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么?,7.,打气时外力作用于活塞对筒内的空气做功，使筒内空气的内能增加，温度升高；外力克服活塞与筒壁的摩擦做功也会使筒壁的内能增加，筒壁就会热起来。,【,作业,】,金牌作业本,107,页,109,页,1,、,2,、,4,、,5,9,、,10,、,11,、,13,16,题,三、比热容,1,、热量：,在热传递过程中，转移的内能的多少，叫做,热量,Q,，热量,的,单位是焦耳,(J),。,高温物体放出的热量越多，物体内能减少越多；低温的物体吸收的热量越多，物体内能增加越多；,因此，在热传递的过程中，物体内能改变的多少，可以用传递热量的多少来,量度,。,热传递的过程中，传递的是,热量,，不是传递,温度,；,热传递的条件是必须要有,温度差,，一直到两者温度相等,(,热平衡,),时热传递才结束。,在,热传递的过程中，高温物体放出的,热量，应等于低温物体吸收的热量,(Q,放,=Q,吸,),。,、比热容,1kg,水，温度升高,1,0,C,时，吸收的热量是,4200J,2kg,水，温度升高,1,0,C,时，吸收的热量是,8400J,1kg,水，温度升高,5,0,C,时，吸收的热量是,21000J,2kg,水，温度升高,5,0,C,时，吸收的热量是,42000J,水吸收的热量与水的质量成正比；,(1),比热容的定义：,单位质量的某种物质，温度升高,(,或降低,),1,时，吸收,(,或放出,),的热量，叫做这种物质的,比热容,，简称,比热。,水吸收的热量,与水升高的温度成正比。,不同的物质的比热容一般是不相同的。,比热容是某种物质的特性，,每种物质都有自己的比热，,它不会随物体的质量和吸热的多少而改变。,同种物质的状态不同，物质的比热容一般也不相同,(,如,冰,水,),，,牢记,水,=4,.,2,10,3,J/(kg,.,0,c,),。,（,2,）公式：,或,C=,Q,吸,m(t-t,0,),C=,Q,放,m(t,0,-t),（,3,）比热容的单位：,J/(kg,),Q,热量,单位,J,质量,单位,kg,t,0,初温度,单位,0,C,t,末温度,单位,0,C,C,比热,单位,J/(kg,),m,0.13 10,铅,0.92 10,砂石,0.14 10,水银,1.8 10,蓖麻油,0.39 10,铜,2.1 10,冰,0.46 10,铁、铜,2.1 10,煤油,0.84 10,干,泥土,2.4 10,酒精,0.88 10,铝,4.210,水,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,几种物质的比热容：,/J,(kg,) ,-1,c,水的比热容最大，而且取材方便，价格便宜，常用水作冷却剂。,3,、热量的计算公式,(1),物体温度升高，吸收的热量,吸,=,cm,(t-t,0,),式中,t,0,表示初温，,t,表示末温，,t-t,0,表示物体升高的温度。如果用,t,表示物体升高的温度，则,吸,=,cm,t,(2),物体温度降低，放出的热量,放,=,cm,(t,0,-t),式中,t,0,-t,表示物体降低的温度,t,。,注意说法：,物体温度是指初温度,t,0,或末温度,t,；温度升高指温度的改变量,t=t-t,0,，,温度降低指温度的改变量,t=t,0,-t,；,温度升高,(,或降低,),到指末温度,t,。,书本,134,页动手动脑学物理答案,1,、,B,2,、,D,3,、,因为沙的比热容小于水的比热容，在它们吸收相同的热量时，质量相等的沙与水比较，沙的温度升高较多。在烈日当空的海边，感觉沙子比海水热得多。,4,、,Q,放,=,C,铁,铁,(t,0,-t),m,=,538,.,2J,=,0,.,46,X,10,3,J/(kg,0,C)X,1,.,5X10,-3,kgX(800-20),例：,甲、乙二物体的质量之比为,2,:,1,，吸收的热量之比是,4,:,3,，它们升高的温度之比是,1,:,3,，则甲、乙两种物质的比热之比是,。,得：,2,：,1, =,. .,Q,1,C,1,m,1,t,1,Q,2,C,2,m,2,t,2,分析与解：,Q,1,=,C,1,m,1,t,1,，,Q,2,=,C,2,m,2,t,2,，,练习,1,1,、,铁的比热大于铜的比热，质量相等的铁块和铜块吸收了相等的热量，那么,( ),A,铁块的温度升高得多,B,铁块和铜块升高相同的温度,C,铜块的温度升高得多,D,由于初温度未知，所以不能判断,C,2,、,互相接触的两个物体间没有发生热传递，这是因为他们具有相同的,( ),A,比热,B,质量,C,温度,D,热量,C,3,、,甲、乙两个物体的质量相等，若它们的比热之比为,2,:,1,，升高的温度之比为,2,:,1,，则甲、乙两个物体吸收的热量之比为,( ),A,、,1,:,1 B,、,1,:,2 C,、,1,:,4 D,、,4,:,1,4,、,汽车发动机往往用循环流动的水来冷却,，这是因为： （ ）,A,有水的地方多,B,水比较便宜,C,水的密度较小,D,水的比热大,5,、,为保证秧苗夜间不致受冻，傍晚时向秧苗田里多灌一些水，这时因为（ ）,A,、外界气温变化时由于水的比热大，温度不,会有很大的变化,B,、水是热的不良导体,C,、夜间冷是由于风大，将苗浸入水中使风吹,不着苗,D,、水很冷，防冻不应当灌水,【,作业,】,金牌作业本,109,页,111,页,1,、,2,、,4,10,、,15,、,17,题,练习,2,1,、,原来温度相同的甲、乙两个实心铁球，甲的质量大于乙的质量，当它们吸收了相等的热量之后，让它们接触在一起，则,( ),A,热由乙球传给甲球,B,热由甲球传给乙球,C,温度由甲球传给乙球,D,温度由乙球传给甲球,A,3,、,2kg,铁，温度由,-10,升高到,40,，要吸收,J,的热量。,C,铁,=0,.,46X10,3,J/(kg,0,C),2,、,质量不同的两块铁的初温度相同，当它们吸收相同的热量以后，质量小的铁块温度变化,_,。,4.6,X,10,4,较大,Q,吸,=,C,铁,铁,(t-t,0,),m,=,4,.,6X10,4,J,=,0,.,46,X,10,3,J/(kg,0,C)X,2kgX40-(-10),4,、,质量为,500g,的铁锅中放有,2kg,水，把它们从,20,加热到,40,，共需要吸收多少热量？,C,铁,=0,.,46X10,3,J/(kg,.,0,C),解,：,Q,水吸,=C,水,m,水,(t-t,0,水,),=4,.,2X10,3,J/(kg,.,0,C,)X2k,gX(40,0,C-20,0,C),=1,.6,8X10,5,J,Q,铁吸,=C,铁,m,铁,(t-t,0,铁,),=0,.,46X10,3,J/(kg,.,0,C,)X0,.,5k,g(40,0,C-20,0,C),=4,.,6X10,3,J,Q,总吸,=Q,水吸,+,Q,铁吸,=1,.,68X10,5,J,+4,.,6X10,3,J=1,.,726X10,5,J,5,、,把质量为,2kg,的金属块在沸水中煮一段时间后取出并迅速投入到,1,.,4kg,、,20,0,C,的水中，最后混合温度为,30,0,C,，求这种金属的比热。,解,：,金属块在沸水中煮一段时间后,t,0,金,=100,0,C,Q,金放,=Q,水吸,C,金,m,金,(t,0,金,-t),=C,水,m,水,(t-t,0,水,),=,1,.,4kgX(30,0,C-20,0,C),2kgX(100,0,C-,30,0,C,),X4,.,2kgX10,3,J/(kg,.,0,C,),=0,.,42kgX10,3,J/(kg,.,0,C,),m,水,(,t-t,0,水,),C,金,=,m,金,(t,0,金,-t),C,水,6,、,要测火炉的温度，把,200,g,的铁球放在火炉中足够长的时间后，取出立即投入,500,g,10,的冷水中，不计热损失，水温升至,33,，求：,C,铁,=0,.,46X10,3,J/(kg,.,0,C),(,1,),铁块放出的热量：,(2),火炉里的温度,。,解,：,Q,铁放,=Q,水吸,=C,水,m,水,(t-t,0,水,),=4,.,2X10,3,J/(kg,.,0,C,)X0,.,5k,g(33,0,C-10,0,C),=4,.,83X10,4,J,Q,铁放,=C,铁,m,铁,(,t,0,铁,-t,),Q,铁放,C,铁,m,铁,4,.,83X10,4,J,0,.,46X10,3,J/(kg,.,0,C,)X0,.,2kg,t,0,铁,=525,0,C+33,0,C=558,0,C,t,0,铁,-t,= =,=525,0,C,*,7,、,一个钢球的质量为,10,克，把它放在,650,的炉子里烧了一段时间后，取出来立即放到,10,的水中，结果水温升高到,15,，如果将同一个钢球放在另一个炉子里烧一段时间以后，取出来立即放到相同质量的,10,水中，结果水温升高到,20,，那么另一炉子的温度是,( ),A.,1305,B.,1300,C.,1290,D.,655,C,【,作业,】,金牌作业本,109,页,111,页,3,、,11,14,、,16,、,18,题,燃料的化学能转化为内能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的机械能。,实验：,内能转化为机械能,四、热机：,燃料燃烧时产生内能,(,高温、高压的气体,),，这些气体通过做功，把内能转变成机械能。,(1),汽油机的构造：,1,、内燃机：,主要有汽油机和柴油机两种,(2),工作过程,(,四个冲程,),：,把内能转变成机械能的机器叫做热机,。,如：蒸汽机、内燃机、蒸汽轮机、喷气发动机等。,主要由汽缸、活塞、曲轴、连杆、进气门、排气门、火花塞等组成,。,活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。四冲程汽油机的工作过程由,吸气,、,压缩,、,做功,和,排气,四个,冲程,组成。,汽油机,.,swf,汽油机的基本结构,进,气门,活塞,气缸,火花塞,排气门,连杆,曲轴,吸气冲程,在吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，此时，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，燃料混合物被压缩，混合气体的压强增大，温度升高。,做功冲程,在压缩冲程末尾时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压的燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,排气冲程,进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，把废气排出气缸。活塞又向下运动，开始下一个工作循环。,汽油机的四个冲程中,只有做功冲程对活塞做功,，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。汽油机完成四个冲程叫一个工作循环，完成一个工作循环，,曲轴转二周，对外做功一次。,汽油机,.,swf,机动车内燃机,.mpeg,2,、燃料的热值：,计算式：,Q,放,=q,.,m,燃料燃烧要放出热量，相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量是不一样的。把,1kg,某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。,热值的单位是,焦,/,千克,(,J/kg,),，读作焦每千克。定义式：,q=Q,放,/m,几种燃料的热值（焦,/,千克）,氢,1,.,4,10,8,汽油,4,.,6,10,7,酒精,3,.,0,10,7,柴油,4,.,3,10,7,煤气,(,约,)3,.,9,10,7,煤油,4,.,6,10,7,沼气,1.9,10,7,无烟煤,(,约,)3,.,4,10,7,焦炭,3,.,0,10,7,木炭,3,.,4,10,7,干木柴,(,约,)1,.,210,7,烟煤（约）,2,.,910,7,3,、热机效率：,蒸汽机的效率很低，只有,6,%,15,%,，汽油机的效率为,20,%,30,%,，柴油机的效率为,30,%,45,%,。热机效率是热机性能的一个重要指标。,在热机利用燃料燃烧来做功时，燃料燃烧放出的能量，并不能全部用来做有用功，相当一部分能量散失了。,在热机里，,用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比，叫做热机的效率。,热机效率小于,1,。,如果用,Q,表示燃料完全燃烧放出的热量。,Q,1,表示与有用功相当的热量，,表示热机的效率。那么：,=,Q,1,/Q,例：,某中学为了供应师生的开水，锅炉房每天要将,3t,水从,20,加热到,100,。问：,这些水要吸收热量为多少？,若用热效率为,50%,的装置来燃烧烟煤产生热量，需要燃烧多少烟煤？,(,煤,=,3.0,10,7,J/),q,Q,水吸,=,C,水,m,水,(t-t,0,水,),=4,.,2X10,3,J/(kg,.,0,C,),X,3000k,g,X,(100,0,C-20,0,C),=1,.00,8X10,9,J,依题意：,Q,水吸,=,Q,放,=,m,煤,q,=67,.,2,kg,即,煤,=,=,m,Q,水吸,q,1,.,008,X,10,9,J,50%X3,.,0,X10,7,J/kg,练习,1,、,1kg,某种燃料,，叫做这种燃料的热值。,2,、,描述内燃机工作时的四个冲程是：,冲程、,冲程、,冲程、,冲程。,3,、,用来做有用功那部分能量和,.,之比，叫做热机的效率。,完全燃烧放出的热量,吸气,压缩,做功,排气,燃料完全燃烧,放出的能量,4,、,煤油的热值是,4,.,610,7,J/kg,，它的物理意义是,。如果将瓶中的煤油倒去一半，剩下煤油的热值为,。,1kg,煤油完全燃烧能放出,4,.,610,7,J,的热量,4,.,610,7,J/kg,5,、,0,.,5kg,酒精完全燃烧放出的热量为,1,.,5,10,7,J,，酒精的热值是,。,310,7,J,6,、,汽油机工作的时候，活塞在气缸里往复运动。活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个,。四冲程汽油机的工作过程是由,.,、,、,、,四个冲程组成。其中只有,冲程是燃气对外做功。完成一个工作循环曲轴要转,周。,冲程,吸气,压缩,做功,排气,做功,两,7,、,如图所示，,(a),、,(b),表示四冲程内燃机两个冲程，从气门的启闭和活塞的运动可以判断：,(a),是,冲程，,(b),是,冲程。,8,、,四冲程内燃机工作时，每一工作循环活塞往复,次、曲轴转动,周，其中压缩冲程中,对,做功，把,能转化为,能。,做功,吸气,四,二,活塞,气体,机械,内,（,a,） （,b,）,9,、,单缺柴油机的飞轮转速是每分钟,1800,转，,则每秒钟内柴油机做功冲程有,( ),A,、,30,次,B,、,20,次,C,、,15,次,D,、,10,次,10,、,某四冲程内燃机的活塞每秒钟完成,30,个工作循环，那么,( ),A,、内燃机的转速是,3600,转,/,分,B,、内燃机的转速是,1800,转,/,分,C,、每分钟做功,3600,次,D,、每分钟做功,15,次,C,A,11,、,内燃机的四个冲程中，使热能转化成机械能的冲程是,( ),A,、吸气冲程,B,、压缩冲程,C,、做功冲程,D,、排气冲程,12,、,两台热机，甲的效率比乙高，其含义是,( ),A,、甲热机比乙热机做的有用功多,B,、甲热机比乙热机的功率大,C,、在做相同的有用功时，燃烧同种燃料的条,件下，甲热机消耗的燃料少,D,、甲热机损失的能量小于乙热机损失的能量,C,C,【,作业,】,金牌作业本,111,页,112,页,1,17,题,五、能量的转化和守恒：,1,、,能量的转化和转移,摩擦生热：,机械能,转化,为内能。,光电池发电：,光能,转化,为电能。,摩擦生电：,机械能,转化,为电能。,内燃机工作：,内能,转化,为机械能。,植物的光合作用：,光能,转化,为化学能。,电子手表工作：,化学能,转化,为电能，再,转化,为机械能。,煮开水：,化学能,转化,为内能，再,转移,为水的,内能，使水温升高。,核电站发电：,把化学能,转化,为内能，,再,转移,为水的内能，,再把水的内能,转化,机械能，最,后发电机把机械能,转化,为电能,。,各种能可以在一定的条件下互相转化和转移,2,、能量,的转化和守恒定律：,能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式,转化,成另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和,转移,的过程中，能量的总量保持不变。,内能的一个重要应用就是直接用来加热物体，在此过程中，,内能从高温的物体,转移,到了低温的物体。,内能的另一个重要应用是利用内能来做功，如,通过热机把内能,转化,为其他形式的能。,能量守恒定律宣告永动机不可能成功。,例,历史上有不少人都想设计,一种机器，他们希望这种机器,不消耗任何能量和燃料，却能,源源不断地对外做功。这种机,器被称为“永动机”，右图就是,一个“永动机”的设计方案。,轮子中央有转动轴，活动短杆外端都装有铁球。设计者说：右边的球离轴远力矩较左边的大，轮子会沿箭头方向不停地转动下去。请你思考一下，评论设计者这种方案对不对。,仔细分析一下就会发现，虽,然右边每个球产生的力矩大，,但是球的个数少，左边每个球,产生的力矩虽然小，但是球的,个数多。于是轮子不会持续转,动下去，只会摆动几下就停下来了。所以设,计者的想法不会实现。这种想法是不科学的,，因为它违反了能量守恒定律。,练习,1,、,下列现象中，属于内能转化为机械能的是,( ),A,、摩擦生热,B,、开山时用火药炸石头,C,、夜空中飞行的流星,D,、人造地球卫星环绕地球转动,2,、,质量相等、原来温度相同的铜块和铅块，将它们分别加热，吸收相等的热量后互相接触（,C,铜,C,铅,），则,( ),A,内能从铅向铜转移,B,内能不发生转移,C,内能从铜向铅转移,D,无法判断,B,A,3,、,流星以高速度闯入大气层，流星与大气层摩擦，留下一条发光的印迹，对这一现象的能量转化，下列说法中正确的是（ ）,A.,动能转化为势能,B.,势能转化为动能,C.,机械能转化为其它形式的能,D.,其它形式的能转化为机械能,4,、,水轮机发电是,_,能转化为,_,能；电灯发出光和热是,_,能转化为,_,能和,_,能；植物吸收太阳光进行光合作用是,_,能转化为,_,能。,C,机械,电,电,光,内,光,化学,5,、,夏天冰棒放在桌上会熔化，而溜冰场上冰刀划过的地方也会使冰熔化，试解释之。,前者是,冰棒,吸热后熔化，是内能的转移；后者是克服摩擦做功增加冰的内能使冰熔化。,