2020上海高考物理——物體的內能

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一、認識內能

1.內能：在物理學中,把物體內所有的分子動能與分子勢能的總和叫做物體的內能。一切物體在任何情況下都具有內能。內能的單位是焦(J)

2.影響內能大小的因素之一是：溫度,溫度越高,分子無規(guī)則運動越劇烈,分子動能越大,物體的內能也越多。這說明,同一物體的內能是隨溫度的變化而變化的。

3.改變物體內能的方法是：

①做功;

②熱傳遞

這兩種方式對于改變物體的內能是等效的。

4.對物體做功,物體的內能增大,溫度升高;物體對外做功,自身內能減小,溫度降低。

5.熱傳遞發(fā)生的條件是：兩個物體有溫度差;熱傳遞的方式有：傳導、對流和輻射;發(fā)生熱傳遞時,熱量(內能)從高溫物體傳向低溫物體,高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量,直到溫度相同時,熱傳遞才停止。

二、熱量與熱值

1.熱量：在物理學中,把在熱傳遞過程中物體內能改變的多少叫做熱量。物體吸收熱量,內能增加;放出熱量,內能減少。

2.熱量用字母Q表示,單位是焦(J)。一根火柴完全燃燒放出的熱量約為1000J。

3.實驗表明：對同種物質的物體,它吸收或放出的熱量跟物體的質量大小、溫度的變化多少成正比。

4.熱值：把1kg某種燃料在完全燃燒時所放出的熱量叫做這種燃料的熱值。

5.熱值是燃料的一種屬性,與質量、是否完全燃燒等沒有關系,只與燃料的種類有關,不同燃料的熱值一般不同。

6.燃料完全燃燒放出熱量的公式：Q=qm或Q=qV

7.Q表示熱量,單位是焦(J),q表示熱值,單位是焦/千克(J/kg)或焦/米3(J/m3);m表示質量,單位是千克(kg);V表示體積,單位是米3(m3)

8.氫氣的熱值很大,為q氫=1.4×108J/m3,表示的物理意義是：1m3的氫氣在完全燃燒時所放出的熱量為1.4×108J。

9.提高爐子效率的方法：

①改善燃燒條件,使燃料盡可能充分燃燒;

②盡可能減少各種熱量損失

三、研究物質的比熱容

1.比熱容：單位質量的某種物質,溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量,叫這種物質的比熱容。

2.比熱容是物質的一種屬性,與物質的質量、體積等無關,只與物質的種類有關。不同物質的比熱容一般不同,同種物質的比熱容與物質的狀態(tài)有關。

3.比熱容用字母c表示,單位是：焦/(千克 ℃),符號是：J/(kg ℃)

4.水的比熱容很大,為c水=4.2×103J/(kg ℃),表示的物理意義是：1kg的水溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量為4.2×103J。

5.水的比熱容大,在質量和吸收的熱量相同時,升高的溫度比其它物質小;放出的熱量相同時,降低的溫度比其它物質小,因而溫差變化較小。

6.水的比熱容大,在質量和升高的溫度相同時,比其它物質吸收的熱量多,因而可用水來降溫;在降低的溫度相同時,比其它物質放出的熱量多,因而可用水來取暖。

7.發(fā)生熱傳遞時,低溫物體吸收的熱量公式為：Q吸=cmΔt (Δt=t-t0)

高溫物體放出的熱量公式為：Q放=cmΔt (Δt=t0-t)

四、熱機與社會發(fā)展

1.熱機的種類包括有：蒸汽機、內燃機(汽油機和柴油機)、燃氣輪機、噴氣發(fā)動機、火箭發(fā)動機等。

2.熱機的共同特點：將燃料燃燒時的化學能轉化為內能,然后通過做功,把內能轉化為機械能。

3.汽油機和柴油機工作時,一個工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程這四個沖程組成的。在這四個沖程中,只有做功沖程是將內能轉化為機械能而對外做功,其他三個沖程均為輔助沖程,要靠飛輪的慣性完成。

4.汽油機與柴油機的對比

5.熱機的效率：用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機的效率。

6.熱機對環(huán)境造成的污染主要是：

①大氣污染

②噪聲污染

7.人類保護環(huán)境的重要措施是：減少熱機廢氣中的有害物質,控制廢氣排放的總量。

具體方面是：

①推廣使用無鉛汽油;

②安裝電子控制燃油噴射發(fā)動機(EFI系統(tǒng));

③推廣新能源汽車,如天然氣汽車、太陽能汽車、電動汽車等。

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