第一章
一、分子热运动
1. 分子动理论:常见的物质是由大量的分子、原子构成的;一切物质的分子都在不停地做无规则运动;分子之间存在引力和斥力.
2. 扩散现象
(1)定义:不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象,如:糖水变甜、花香四溢等.
(2)影响因素:温度越高,扩散越快,如:花气袭人知骤暖等.
3. 分子间的作用力
(1)分子之间存在引力,如:被紧压在一起的铅柱很难分开.
(2)分子之间存在斥力,如:固体和液体很难被压缩.
4. 分子运动与机械运动的区别
(1)研究对象:分子运动研究微观分子,机械运动研究宏观物体.
(2)运动方式:分子运动为分子在不停地做无规则运动,机械运动为有规律的运动,相对不同的参照物,运动状态一般不同.
(3)影响因素:分子运动与温度有关:温度越高,分子热运动越剧烈.
二、内能
1. 内能的定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,单位是焦耳(J).
2. 内能的影响因素:一切物体,不论温度高低,都具有内能。物体温度降低时,内能减小,温度升高时,内能增大.
3. 热量:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量,单位是焦耳(J)。在热传递过程中,同一物体吸收热量时内能增大,放出热量时内能减小.
三、改变物体内能的方式
1. 热传递
(1)实质:能量的转移.
(2)发生条件:存在温度差.
(3)说明:通过“高温→低温”判断.
(4)实例:a.用热水袋取暖;b.晒太阳;c.用热水壶将水烧开;d.烤火御寒.
2. 做功
(1)实质:能量的转化.
(2)发生条件:外界对物体做功或物体对外做功.
(3)说明:通过关键词“搓手”“压缩”“摩擦”“冲开”等判断.
(4)实例:a.钻木取火;b.搓手取暖;c.用活塞压缩气体;d.弯折铁丝,弯折处发热.
3. 热传递与做功的联系
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的.
四、比热容
1. 定义:一定质量的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积 之比,用符号c表示,
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2. 物理意义:表示物质吸、放热能力强弱的物理量,比热容越大,其吸、放热能力越强.
3. 单位及符号:单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃).
4. 理解:
(1)比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与质量、体积、温度等无关.
(2)质量相同的不同物质,当吸收或放出相同热量时,比热容大的物质温度变化较小.
(3)质量相同的不同物质,当温度的变化量相同时,比热容大的物质吸收或放出的热量多.
5. 水的比热容较大的应用:调节气温(人工湖)、取暖(水作传热介质)、作冷却剂等.
五、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,叫做热值,用符号q表示.
2. 单位:焦每千克,符号是J/kg;焦每立方米,符号是J/m3.
3. 特点:热值是燃料的一种属性,与其形状、体积、质量、是否充分燃烧无关,只与燃料的种类有关.
六、热量的计算
1. 利用比热容公式Q=cmΔt计算热量.
2. 注:确定Δt时,若题干中是升高到(降低到)t ℃,则t ℃为末温;若题干中是升高了(降低了)t ℃,则t ℃为温度变化量.
3. 利用热值计算热量:当q的单位为J/kg时,Q=mq,当q的单位为J/m3,Q=qV.
七、热机
1. 汽油机
(1)吸气过程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动.
(2)压缩过程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,将机械能转化为内能.
(3)做功冲程:进气门和排气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,将内能转化为机械能.
(4)排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动.
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热量之比.
(2)公式:
(3)提高效率的途径:a.使燃料充分燃烧;b.减少热量损失;c.机械间保持良好润滑,减小摩擦等.
八、能量的转化和守恒
1. 能量的转化:在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的.
2. 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他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.
3. 能量的转化和转移具有一定的方向性.