2021上海等級(jí)考物理：物體的內(nèi)能

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一、認(rèn)識(shí)內(nèi)能

1.內(nèi)能：在物理學(xué)中,把物體內(nèi)所有的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能。內(nèi)能的單位是焦(J)

2.影響內(nèi)能大小的因素之一是：溫度,溫度越高,分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子動(dòng)能越大,物體的內(nèi)能也越多。這說(shuō)明,同一物體的內(nèi)能是隨溫度的變化而變化的。

3.改變物體內(nèi)能的方法是：

①做功;

②熱傳遞

這兩種方式對(duì)于改變物體的內(nèi)能是等效的。

4.對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增大,溫度升高;物體對(duì)外做功,自身內(nèi)能減小,溫度降低。

5.熱傳遞發(fā)生的條件是：兩個(gè)物體有溫度差;熱傳遞的方式有：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射;發(fā)生熱傳遞時(shí),熱量(內(nèi)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(shí),熱傳遞才停止。

二、熱量與熱值

1.熱量：在物理學(xué)中,把在熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能改變的多少叫做熱量。物體吸收熱量,內(nèi)能增加;放出熱量,內(nèi)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(shí)驗(yàn)表明：對(duì)同種物質(zhì)的物體,它吸收或放出的熱量跟物體的質(zhì)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(shí)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(zhì)量、是否完全燃燒等沒(méi)有關(guān)系,只與燃料的種類有關(guān),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(zhì)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(shí)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(zhì)的比熱容

1.比熱容：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì),溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量,叫這種物質(zhì)的比熱容。

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

3.比熱容用字母c表示,單位是：焦/(千克 ℃),符號(hào)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(zhì)量和吸收的熱量相同時(shí),升高的溫度比其它物質(zhì)小;放出的熱量相同時(shí),降低的溫度比其它物質(zhì)小,因而溫差變化較小。

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

7.發(fā)生熱傳遞時(shí),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(jī)與社會(huì)發(fā)展

1.熱機(jī)的種類包括有：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)(汽油機(jī)和柴油機(jī))、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等。

2.熱機(jī)的共同特點(diǎn)：將燃料燃燒時(shí)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,然后通過(guò)做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

3.汽油機(jī)和柴油機(jī)工作時(shí),一個(gè)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(gè)沖程組成的。在這四個(gè)沖程中,只有做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而對(duì)外做功,其他三個(gè)沖程均為輔助沖程,要靠飛輪的慣性完成。

4.汽油機(jī)與柴油機(jī)的對(duì)比

5.熱機(jī)的效率：用來(lái)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(jī)的效率。

6.熱機(jī)對(duì)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(hù)環(huán)境的重要措施是：減少熱機(jī)廢氣中的有害物質(zhì),控制廢氣排放的總量。

具體方面是：

①推廣使用無(wú)鉛汽油;

②安裝電子控制燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)(EFI系統(tǒng));

③推廣新能源汽車(chē),如天然氣汽車(chē)、太陽(yáng)能汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)等。

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