九上第十三、四章内能,内能的应用知识点复习1
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九上第十三、四章内能,内能的应用知识点复习1

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资料简介
第 十 三 章   内 能 一 、 宇 宙 和 微 观 世 界 1、 物 质 是 由 分 子 组 成 的 , 分 子 是 由 原 子 组 成 的 。 ( 1) 分 子 的 大 小 : 通 常 用 10 -10m 做 单 位 来 量 度 。 ( 2) 原 子 的 结 构 : 原 子 由 原 子 核 和 电 子 组 成 , 原 子 核 由 中 子 和 质 子 组 成 。 2、固 态 、 液 态 、 气 态 的 微 观 模 型 固 体 具 有 一 定 的 体 积 和 形 状 , 但 不 具 有 流 动 性 。 液 体 没 有 确 定 的 形 状 , 但 有 一 定 的 体 积 , 具 有 流 动 性 。 气 体 具 有 很 强 的 流 动 性 , 但 没 有 一 定 的 形 状 和 体 积 。 3、 纳 米 是 长 度 的 单 位 。 1nm=10 -9 m。 二 、 分 子 热 运 动 1、 分 子 动 理 论 ( 1) 物 质 由 分 子 组 成 ; ( 2) 一 切 物 体 的 分 子 都 在 不 停 地 做 无 规 则 运 动 ; ( 3) 分 子 间 存 在 相 互 作 用 的 引 力 和 斥 力 。 2、 扩 散 : 不 同 的 物 质 在 互 相 接 触 时 彼 此 进 入 对 方 的 现 象 。 扩 散 现 象 说 明 : ① 分 子 在 不 停 地 做 无 规 则 运 动 ; ② 分 子 之 间 有 间 隙 ; ③ 气 体 、 液 体 、 固 体 均 能 发 生 扩 散 现 象 ; ④ 扩 散 快 慢 与 温 度 有 关 。 温 度 越 高 , 分 子 的 热 运 动 越 剧 烈 , 扩 散 越 快 。 2、 分 子 的 热 运 动 : 3、 分 子 间 的 相 互 作 用 力 既 有 引 力 又 有 斥 力 , 引 力 和 斥 力 是 同 时 存 在 的 。 三 、 内 能 1、 内 能 : 构 成 物 体 的 所 有 分 子 热 运 动 的 动 能 和 分 子 势 能 的 总 和 , 叫 做 物 体 的 内 能 。 单 位 : 焦 耳 ( J) 。 从 宏 观 的 角 度 来 说 , 内 能 与 物 体 的 质 量 、 温 度 、 状 态 及 体 积 都 有 关 。 2、 一 切 物 体 在 任 何 情 况 下 都 有 内 能 ; 3、 物 体 的 内 能 大 小 与 温 度 的 关 系 : 物 体 的 内 能 与 温 度 有 关 。 在 物 体 的 质 量 , 材 料 、 状 态 相 同 时 , 温 度 越 高 , 物 体 内 能 越 大 。 同 一 个 物 体 , 温 度 升 高 , 它 的 内 能 增 加 ; 温 度 降 低 , 内 能 减 少 。 4、 热 运 动 : 物 体 内 部 大 量 分 子 的 无 规 则 运 动 叫 做 热 运 动 。分 子 无 规 则 运 动 的 速 度 与 温 度 有 关 , 温 度 越 高 , 分 子 无 规 则 运 动 的 速 度 就 越 快;物体 的 温 度 越 低 , 分 子 无 规 则 运 动 的 速 度 就 越 慢 。 内 能 也 常 叫 做 热 能 。 5、 内 能 与 机 械 能 的 区 别 ① 物 体 的 内 能 的 多 少 与 物 体 的 温 度 、 体 积 、 质 量 和 物 体 状 态 有 关 ; 而 机 械 能 与 物 体 的 质 量 、 速 度 、 高 度 、 形 变 有 关 。 它 们 是 两 种 不 同 形 式 的 能 。 ② 一 切 物 体 都 具 有 内 能 , 但 有 些 物 体 可 以 说 没 有 机 械 能 , 比 如 静 止 在 地 面 上 的 物 体 。 6、 内 能 的 改 变 : 做 功 和 热 传 递 。 ( 1) 热 量 : 热 传 递 过 程 中 , 传 递 的 能 量 的 多 少 叫 热 量 , 热 量 的 单 位 是 焦 耳 ( J) 。 热 传 递 的 实 质 是 内 能 的 转 移 。 A、 热 传 递 可 以 改 变 物 体 的 内 能 。 ① 热 传 递 的 方 向 : 热 量 从 高 温 物 体 向 低 温 物 体 传 递 或 从 同 一 物 体 的 高 温 部 分 向 低 温 部 分 传 递 。 ② 热 传 递 的 条 件 : 物 体 之 间 ( 或 同 一 物 体 不 同 部 分 ) 存 在 温 度 差 。 热 传 递 传 递 的 是 内 能 ( 热 量 ) , 而 不 是 温 度 。 ③ 热 传 递 过 程 中 , 物 体 吸 收 热 量 , 内 能 增 加 ; 放 出 热 量 , 内 能 减 少 。 注 意 : 物 体 内 能 改 变 , 温 度 不 一 定 发 生 变 化 。 B、 做 功 改 变 物 体 的 内 能 : ① 做 功 可 以 改 变 内 能 :对物 体 做 功 ,物体 内 能 会 增 加 ,物体 对 外 做 功 ,物体 内 能 会 减 少 。② 做 功 改 变 内 能 的 实 质 : 能 量 的 转 化 。 做 功 与 热 传 递 改 变 物 体 的 内 能 是 等 效 的 。 四 、 比 热 容 1、 定 义 : 一 定 质 量 的 某 种 物 质 , 在 温 度 升 高 时 吸 收 的 热 量 与 它 的 质 量 和 升 高 的 温 度 乘 积 之 比 叫 做 这 种 物 质 的 比 热 容 , 简 称 比 热 , 用 符 号 c 表 示 比 热 容 。 比 热 容 的 单 位 是 焦 耳 每 千 克 摄 氏 度 , 符 号 是 J/( kg· ℃ ) 。 2、 物 理 意 义 : 表 示 物 体 吸 热 或 放 热 能 力 的 强 弱 。 3、 比 热 容 是 物 质 的 一 种 特 性 , 大 小 与 物 质 的 种 类 、 状 态 有 关 , 与 质 量 、 体 积 、 温 度 、 密 度 、 吸 热 放 热 、 形 状 等 无 关 。 4、 水 的 比 热 容 是:4.2× 10 3J/( kg· ℃ ),它 表 示 的 物 理 意 义 是:1kg 的 水 温 度 升 高 ( 或 降 低 ) 1℃ 吸 收 ( 或 放 出 ) 的 热 量 为 4.2× 10 3J。 5、 比 热 容 表 ( 1) 比 热 容 是 物 质 的 一 种 特 性 , 各 种 物 质 都 有 自 己 的 比 热 容 。 ( 2) 从 比 热 容 表 中 还 可 以 看 出 : 各 物 质 中 , 水 的 比 热 容 最 大 。 这 就 意 味 着 , 在 同 样 受 热 或 冷 却 的 情 况 下 , 水 的 温 度 变 化 要 小 些 。 水 的 这 个 特 征 对 气 候 的 影 响 很 大 。 在 受 太 阳 照 射 条 件 相 同 时 , 白 天 沿 海 地 区 比 内 陆 地 区 温 度 升 高 的 慢 , 夜 晚 沿 海 地 区 温 度 降 低 也 少 。 所 以 一 天 之 中 , 沿 海 地 区 温 度 变 化 小 , 内 陆 地 区 温 度 变 化 大 。 在 一 年 之 中 , 夏 季 内 陆 比 沿 海 炎 热 , 冬 季 内 陆 比 沿 海 寒 冷 。( 3)水比 热 容 较 大 的 特 点 ,在 生 产 、生 活 中 也 经 常 利 用 。如 汽 车 发 动 机 、发 电 机 等 机 器 , 在 工 作 时 要 发 热 , 通 常 要 用 循 环 流 动 的 水 来 冷 却 。 冬 季 也 常 用 热 水 取 暖 。 7、 热 量 的 计 算 公 式:Q=cm△ t。 式 中 , △ t 叫 做 温 度 的 变 化 量 , 它 等 于 热 传 递 过 程 中 末 温 度 与 初 温 度 之 差 。 8、 注 意 : 物 体 温 度 升 高 到 ( 或 降 低 到 ) 与 温 度 升 高 了 ( 或 降 低 了 ) 的 意 义 是 不 同 的 。 比 如 水 温 从 10℃ 升 高 到 30℃ , 温 度 的 变 化 量 是 △ t=30℃ -10℃ =20℃ ; 物 体 温 度 升 高 了 30℃ , 温 度 的 变 化 量 △ t=30℃ 。 Q 吸 = cm( t- t 0) ( 或 Q 吸 =cm△ t) Q 放 = cm( t 0- t) ( 或 Q 放 =cm△ t) 第 十 四 章   内 能 的 利 用 一 、 热 机 1、 热 机 : 把 内 能 转 化 为 机 械 能 的 机 器 叫 热 机 。 2、 内 燃 机 : 将 燃 料 的 化 学 能 通 过 燃 烧 转 化 为 内 能 , 又 通 过 做 功 , 把 内 能 转 化 为 机 械 能 。 按 燃 烧 燃 料 的 不 同 , 内 燃 机 可 分 为 汽 油 机 、 柴 油 机 等 。 ( 1)汽油 机 和 柴 油 机 都 是 一 个 工 作 循 环 为 四 个 冲 程 ,即 吸 气 冲 程 、压 缩 冲 程 、做 功 冲 程 、 排 气 冲 程 。 ( 2) 一 个 工 作 循 环 对 外 做 一 次 功 , 曲 轴 转 2 周 , 飞 轮 转 2 周 , 活 塞 往 返 2 次 。 ( 3) 压 缩 冲 程 是 对 气 体 压 缩 做 功 , 气 体 内 能 增 加 , 这 时 机 械 能 转 化 为 内 能 。 ( 4) 做 功 冲 程 是 气 体 对 外 做 功 , 内 能 减 少 , 这 是 内 能 转 化 为 机 械 能 。 ( 5) 汽 油 机 和 柴 油 机 工 作 的 四 个 冲 程 中 , 只 有 做 功 冲 程 是 燃 气 对 活 塞 做 功 , 其 他 三 个 冲 程 都 要 靠 飞 轮 的 惯 性 完 成 。 ( 6) 判 断 汽 油 机 和 柴 油 机 工 作 属 哪 个 冲 程 应 抓 住 两 点 : 气 门 的 开 闭 情 况 ; 活 塞 的 运 动 方 向 。 ( 7)汽油 机 和 柴 油 机 的 不 同 之 处: 汽 油 机:气 缸 顶 有 火 花 塞 、 吸 入 空 气 和 汽 油 混 合 、 点 燃 式 、 效 率 较 低 柴 油 机 : 气 缸 顶 有 喷 油 嘴 、 吸 入 空 气 、 压 燃 式 、 效 率 较 高 二 、 热 机 的 效 率 1、 燃 料 的 热 值 ① 定 义 : 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 。 用 “ q” 表 示 。 ② 单 位 : J/kg, 读 作 : 焦 耳 每 千 克 。 气 体 燃 料 有 时 使 用 J/m3, 读 作 : 焦 耳 每 立 方 米 。 ③ 燃 料 燃 烧 放 出 热 量 的 计 算 :一 定 质 量 m 的 燃 料 完 全 燃 烧 , 所 放 出 热 量 为:Q=mq。 式 中 , q 表 示 燃 料 的 热 值 , 单 位 是 J/kg;m 表 示 燃 料 的 质 量 , 单 位 是 kg;Q 表 示 燃 料 燃 烧 放 出 的 热 量 , 单 位 是 J。 酒 精 的 热 值 是 3.0× 107J/kg, 它 表 示:1kg 酒 精 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 是 3.0× 107J。煤 气 的 热 值 是 3.9× 107J/m3,它 表 示:1m3 煤 气 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 是 3.9× 107J。④ 关 于 热 值 的 理 解 : A、对 于 热 值 的 概 念 ,要 注 重 理 解 三 个 关 键 词“ 1kg”、“ 某 种 燃 料 ”、“ 完 全 燃 烧 ” 。1kg 是 针 对 燃 料 的 质 量 而 言 ,如 果 燃 料 的 质 量 不 是 1kg,那 么 该 燃 料 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 就 不 是 热 值 。 某 种 燃 料 : 说 明 热 值 与 燃 料 的 种 类 有 关 。 完 全 燃 烧 : 表 明 要 燃 料 要 完 全 烧 尽 , 变 成 另 一 种 物 质 , 否 则 1kg 燃 料 化 学 能 转 变 成 内 能 就 不 是 该 热 值 所 确 定 的 值 。 B、 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 本 身 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 。 C、 若 燃 料 是 气 体 燃 料 , 一 定 体 积 V 的 燃 料 完 全 燃 烧 , 所 放 出 的 热 量 为 : Q=qV。 式 中 , q 表 示 燃 料 的 热 值 , 单 位 是 J/m3;V 表 示 燃 料 的 体 积 , 单 位 是 m3;Q 表 示 燃 料 燃 烧 放 出 的 热 量 , 单 位 是 J。 2、 热 机 的 效 率 : ( 1) 定 义 : 热 机 工 作 时 , 用 来 做 有 用 功 的 那 部 分 能 量 , 与 燃 料 完 全 燃 烧 放 出 的 能 量 之 比 叫 做 热 机 的 效 率 。 ( 2) 公 式 : η =W/Q× 100%=Q 有 /Q 总 × 100%。 式 中 , W 为 做 有 用 功 的 能 量 ; Q 总 为 燃 料 完 全 燃 烧 释 放 的 能 量 , Q 有 为 做 有 用 功 的 能 量 ; Q 总 为 燃 料 完 全 燃 烧 释 放 的 能 量 。 ( 3) 提 高 热 机 效 率 的 主 要 途 径 : ① 改 善 燃 烧 环 境 , 使 燃 料 尽 可 能 完 全 燃 烧 , 提 高 燃 料 的 燃 烧 效 率 ; ② 尽 量 减 小 各 种 热 散 失 ; ③ 减 小 各 部 件 间 的 摩 擦 以 减 小 因 克 服 摩 擦 做 功 而 消 耗 的 能 量 ; ④ 充 分 利 用 废 气 带 走 的 能 量 , 从 而 提 高 燃 料 的 利 用 率 。 三 、 能 量 的 转 化 和 守 恒 1、 能 量 守 恒 定 律 : 能 量 既 不 会 凭 空 消 灭 , 也 不 会 凭 空 产 生 , 它 只 会 从 一 种 形 式 转 化 为 其 它 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 。 2、 能 量 守 恒 定 律 是 自 然 界 最 重 要 、 最 普 遍 的 基 本 定 律 , 大 到 天 体 , 小 到 原 子 核 , 无 论 是 物 理 学 问 题 还 是 化 学 、 地 理 、 生 物 学 、 天 文 学 问 题 , 所 有 能 量 转 化 的 过 程 , 都 遵 从 能 量 守 恒 定 律 。 3、“ 第 一 类 永 动 机 ” 永 远 不 可 能 实 现 , 因 为 它 违 背 了 能 量 守 恒 定 律 .

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