沪科版物理第十三章内能与热机复习ppt课件.ppt

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1、,沪科版第十三章 内能与热机复习 课件,内能与热机,（复习课）,4、内能,定义：物体内部所有分子做无规则运动的_能和能之和,分子动,分子势,（2）影响因素：(1)温度：同一个物体的温度越高，内能_。 (2)质量：同种物质组成的物体，在温度相同时，质量大的物体内能_。,越大,大,5、内能的改变方法：和（两种方法都能达到同样效果，即“等效”）注意：一切物体在任何时候都具有内能，即内能不可能为0。,做功,热传递,6、热传递。规律：物体吸热，内能_；物体放热，内能_。如图所示，抱热水袋取暖过程中，_的内能增加，_的内能减少。,增加,减少,人体,热水袋,条件：物体之间有_。热量：在_过程中，物体_传递的

2、多少。实质：能量从高温物体向低温物体的_。,温度差,热传递,内能,转移,7.热量定义：在热传递过程中传递的那部分能量单位：,8、比热容,定义：单位质量的某种物质温度在升高（或降低）1时所吸收（或放出）的热量（用字母“”表示）单位： 注意：比热容是物质的一种特性。水的比热容很大，为物理意义：它表示每1Kg的水,温度每升高1所吸收的热量是4.2103J水比热较大的应用：调节气温、作为发动机的冷却液等,C,J/(kg),4.2103 J/(kg),9、热量及计算,物质吸收或放出热量计算式: Qcmt (其中“t”是指变化的温度)相关变形式：（1）c（2）m （3）t,Q/m t,Q/c t,Q/cm

3、,10、汽油机的工作过程。,关,关,向上,机械能,内能,关,关,向下,内能,机械能,开,两圈,1个,飞轮的惯性,做功,12、热值,定义：单位质量的某种燃料完全燃烧后所放出的热量（用字母“”表示） 注意：热值是物质的一种特性单位：物理意义：表示每1Kg的某种燃料完全燃烧后所放出的热量是多少J计算式：Q放mq,q,J/kg,1.热值:,热量,质量,热量,体积,J/kg,J/m3,mq,Vq,14、热机效率是指_的能量与_之比。热机效率总小于1，因为a、_b、_c、_d、_,用来做有用功的能量,燃料完全燃烧放出的热量,燃料并未完全燃烧,废气带走一部分能量,零件之间摩擦，消耗部分能量,曲轴获得的机械能

4、也没有完全用来对外做功,1.区别:(1)温度表示物体的冷热程度，是一个状态量，其单位是摄氏度()。温度不能传递或转移，它是分子热运动激烈程度的标志。温度只能说“是多少”或“达到多少”，不能说“有”或“没有”。(2)内能是能量的一种形式，也是一个状态量，可以转化和转移，其单位是焦耳(J)。只有当物体的内能改变，并与做功或热传递相联系时，才有数量上的意义。内能只能说“有”，不能说“无”，因为一切物体都具有内能。,(3)热量是热传递过程中内能改变多少的量度，单位是焦耳(J)。热量是一个过程量，离开了热传递过程就无热量可言。热量用“吸收”或“放出”来表述，不能用“具有”或“含有”表述。,2.联系:(1

5、)物体吸热，内能一定增加，温度不一定升高；物体放热，内能一定减少，温度不一定降低。(2)物体温度升高，内能一定增加，可能吸热，也可能外界对物体做功。(3)物体温度降低，内能一定减少，可能放热，也可能物体对外界做功。,【典例1】(2013南充中考)关于温度、热量、内能，下列说法正确的是( )A.物体的温度越高，所含热量越多B.温度高的物体，内能一定大C.0 的冰块内能一定为0D.温度相同的两物体间不会发生热传递【思路导引】解答本题应明确以下关键点：,(2012安徽中考)下列关于功、内能和热量的描述中正确的是( )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

6、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,【解析】选B。本题考查对功、内能和热量关系的理解。物体的温度不变，内能不一定不变，故A错；做功和热传递都能改变物体的内能，故B对；温度高的物体含有的内能不一定比温度低的物体多，而热量是过程量，不能说物体含有多少热量，故C错；热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故D错。,1.正确理解比热容:(1)比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容一般不同。(2)同一种物质的比热容随物质状态的变化而改变。例如，水和冰是同种物质，水的比热容是4.2103 J/(kg)，冰的比热容是2.1103 J/(kg)。,2.水的比热容大的应用:(1)与

7、其他物质相比，水的比热容较大，在相同条件下，升高或降低相同温度时，水吸收或放出的热量多，如冬季取暖用水来循环、汽车发动机冷却用水做冷却剂等。(2)与其他物质相比，水的比热容较大，在相同条件下，吸收或放出相等热量时，水升高或降低的温度少(即温度变化小)。利用这一特点能解释水域大的地方气温变化小、寒流来之前向麦田里浇水可防止麦苗被冻死等现象。,3.对公式 的理解:只是提供了计算比热容的方法，不能认为比热容c随Q、m、t而变，也不能说c与Q成正比，与m和t的乘积成反比。同种状态下，比热容只取决于物质种类。,【变式训练】(2011宁德中考)关于水的比热容，下列说法正确的是( )A.沿海昼夜温差小是因为

8、水的比热容小B.水变成冰后，比热容不变C.水的比热容较大，可用作柴油机的冷却剂D.一桶水比一杯水的比热容大,1.利用比热容计算物体吸收或放出的热量:(1)用t表示温度变化量，则热量的计算公式为Q=cmt。(2)吸热公式为Q吸=cm(t-t0)，放热公式为Q放=cm(t0-t)。其中t0表示物体的初温，t表示物体的末温。,2.利用热值计算燃料燃烧放出的热量:(1)固体、液体燃料完全燃烧放出热量的公式为Q放=mq。(2)气体燃料完全燃烧放出热量的公式为Q放=Vq。,【拓展延伸】转化效率其他形式的能转化为内能时，由于有能量损失，所以存在转化效率()问题。(1)用炉火加热水时，化学能转化为内能，水吸收

9、的热量Q吸=Q放=mq。(2)使用太阳能热水器时，太阳能转化为内能，水吸收的热量Q吸=E太。(3)使用电热器加热水时，电能转化为内能，水吸收的热量Q吸=W电。,【典例3】(2013兰州中考)已知煤气的热值为3.6107 J/m3，0.28 m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20 ，质量为30 kg的水吸收，则水温升高多少？c水=4.2103 J/(kg)【思路导引】解答本题所选用的有关公式及其联系如下：,【精讲精析】煤气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.28 m33.6107 J/m3=1.008107 J水吸收的热量Q吸=Q放=50%1.008107 J=5.04

10、106 J由Q吸=c水mt得水升高的温度答案：1.008107 J 40 ,如图是某太阳能热水器，向其中注入50 kg水，阳光照射一段时间后，水温从10 升高到50 。水的比热容是4.2103 J/(kg)。试求：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供，则需要完全燃烧多少kg煤炭？(煤炭的热值q=3107 J/kg),【解析】(1)水吸收的热量为Q吸=c水mt=4.2103 J/(kg)50 kg(50 -10 )=8.4106 J；(2)煤炭完全燃烧产生的热量为需要完全燃烧的煤炭的质量为答案：(1)8.4106 J (2)1.4 k

11、g,1.实验方法：_法。,控制变量,2.实验步骤：(1)取质量_的水和煤油分别倒入两只相同的烧杯中；(2)用_测出加热前两液体的温度t1并记录；(3)用火焰相同的酒精灯(或_相同的电加热器)加热，加热过程中用搅拌器搅拌；(4)用_测量并计算两种液体温度从t1达到相同的温度t2所用的时间t。,相等,温度计,规格,秒表,3.问题探究：(1)为什么要使用火焰相同的酒精灯(或规格相同的电加热器)加热、两只相同的烧杯装液体？提示：火焰相同的酒精灯(或规格相同的电加热器)在相同时间内放出的热量相等，相同的烧杯导热性能、自身吸收的热量相同，能保证研究对象在相同时间内吸收相等的热量。(2)怎样判断研究对象吸收

12、热量的多少？提示：采用“转换法”，当热源相同时，用加热时间反映物质吸收热量的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多。,【易错警示】叙述结论时，一定要注意强调前提条件，即控制不变的量。(1)在“相同质量的同种物质”条件下，表述“吸收的热量与升高温度的关系”；(2)在“同种物质升高相同的温度”条件下，表述“吸收的热量与质量的关系”；(3)在“质量相同的不同物质升高相同的温度”条件下，表述“吸收的热量与物质种类是否有关”。,1.下列四幅图中，不属于做功改变物体内能的是( ),2.在下列几种情况中，比热容会发生变化的是( )A20 的水变成4 的水 B一块钢板压制成钢锅C水结成冰 D把开水倒入冷水中,

13、【解析】选C。本题考查对比热容的理解。比热容是物质的一种特性，跟温度、形状等因素无关，跟物质状态有关。水结成冰，状态发生改变，水和冰的比热容不同。,3.(2013临沂中考)为了比较水和煤油的吸热能力，晓雯设计了如下实验步骤：A.在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油；B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温；C.在烧杯中分别放入功率相同的电热器，加热相同时间；D.用温度计分别测出水和煤油的末温。(1)步骤A存在的错误是_，应改为_。(2)步骤C，加热相同时间是为了使水和煤油_。(3)步骤B和D是为了得出水和煤油_。,例1. 小明学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2103 J/(k

14、g)，他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量。于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg、20的水烧开（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？（2）如果普通煤的热值是3107J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤？（3）若小明家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率是多少？你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？,例2、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7。从书上查得汽油的热值q4.6107J/，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进。（空气阻力不计）求：该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？该小汽车的效率是多少？若汽油充分燃烧，汽油燃烧放出的总能量转化成了哪几种形式的能？,三、汽油机的工作过程：,、构造：汽缸、进气门、排气门、火花塞、活塞、曲轴、飞轮。,2、一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气,返回,再来一次？,