1、第12章内能与热机单元总结知识要点一：内能1、内能：把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。2、单位：焦耳，符号J3、改变内能的方式：做功；热传递。物体放出热量，它的温度()A一定降低 B一定升高C一定不变 D可能降低也可能不变【答案】D【解析】物体放热时内能减小，温度不一定降低；如晶体在凝固的过程中，虽然继续放热，但温度是不变的，故选ABC不符合题意，D符合题意。故选D。物下例事例中，属于用热传递的方法改变内能的是( )A地球外的陨石，坠入地球的大气层，成为流星B炎热的夏天，西瓜在冷水浸泡后吃起来更加凉爽可口C划着火柴，火柴燃烧D锯木头时，锯条变得烫手【答案】B【解析】A流星是
2、由于陨石与大气摩擦，温度升高，达到燃点燃烧形成的，是做功改变了它的内能，A不符合题意；B西瓜在冷水浸泡后温度降低，是由于西瓜与冷水之间发生了热传递改变了它的内能，B符合题意；CD划火柴、锯木头，都是由于外界对他们做功内能增大，CD不符合题意。故选B1、同一个物体，它的温度越高，内能越大。物体内能的大小，除与温度有关外，还与物体的体积、状态、质量等因素有关。2、一切物体都有内能。3、内能与机械能的区别：物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关，是物体能量的微观表现；物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关，是物体能量的宏观表现。物体的内能在任何情况下都不会为零
3、(因为分子不停地做无规则运动总有动能)，而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。4、(1)对物体做功，物体的内能会增加。实验：如下图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，可以看到棉花燃烧起来了。这是因为活塞压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到了棉花的燃点，使棉花燃烧。结论：对物体做功，物体的内能会增加。(2)物体对外做功，本身的内能会减少实验：如下图所示，大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气。给瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到容器中出现了雾，这是因为瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气凝成小水滴。结论：物
4、体对外做功时，本身的内能会减小。(3)总结：对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，本身的内能会减小。知识要点二：热量 1、定义：把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。2、单位：焦耳，符号是J。3、实质：能量(内能)从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。(也就是说内能在物体间的转移，能的形式并未发生变化)下列说法正确的是( )A热量从热量多的物体传向热量少的物体B热量从温度高的物体传向温度低的物体C温度从高温物体传向低温物体D物体放出热量，它的温度一定降低【答案】B【解析】A热量是过程量，不是状态量，不能说“热量多”的物体，故A错误；B热量从温度高的物体传向
5、温度低的物体，故B正确；C热传递传递的是内能，不温度，故C错误；D晶体凝固过程中放出热量，但是温度不变，故D错误。选B。桶的容积大，杯的容积小，当它们均装满水时，下列说法正确的是( )A一桶开水的内能一定比一杯开水的内能多B一桶凉水的内能一定比一杯热水的内能少C一桶开水的热量一定比一杯热量的内能多D一桶凉水的热量一定比一杯开水的热量多【答案】A【解析】A内能的多少与质量、状态、温度等因素有关。一桶开水与一杯开水相比，温度、状态均相同，前者质量大，所以它的内能大，故A正确；B一桶凉水与一杯热水相比，它们的质量、温度都不同，所以无法比较，故B错误；CD热量不是状态量，所以不存在热水和凉水的热量之说
6、，故CD错误。故选A。热量、温度和内能，“热量不能含、温度不能传、内能不能算”(1)热量是一个过程量，只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题。所以物体本身没有热量，不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。(2)内能是一个状态量，但是它具有不可测量性，所以不能说物体具有多少的内能。(3)在热传递过程中，热量从高温物体传到低温物体，而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。(4)温度、内能、热量是热学中三个重要的物理量。它们之间既有区别，又有联系。热量的大小与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。知识要点三：热值1、概念：把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质
7、量的比叫做这种燃料的热值。2、符号：q3、单位：J/kg4、公式：Q=mq有关热值的说法正确的是 ( )A热值大的燃料，放出的热量一定多B质量大的燃料，放出的热量一定多C1千克某种燃料燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值D燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、质量和燃烧是否充分有关。【答案】D【解析】AB根据公式Q=qm，燃料完全燃烧放出的热量除了与热值有关之外，还与燃料的质量有关，故AB错误；C关于热值的定义丢掉了“完全”二字，故C错误；D燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、质量和燃烧是否充分有关，故D正确。故选D。酒精的热值比干木材大，下列说法中正确的是( )A酒精含有的内能比干木材高B燃烧酒精
8、比燃烧干木材放出的热量多C燃烧酒精比燃烧干木材产生的温度高D要使它们完全燃烧放出同样多的热量，所需酒精比干木材质量小【答案】D【解析】A内能与物体的质量、状态、温度有关，与热值无关，故A错误；BC根据公式Q=qm，燃料完全燃烧放出的热量除了与热值有关之外，还与燃料的质量有关，故BC错误；D根据m=Q/q，要使它们完全燃烧放出同样多的热量，所需质量与热值成反比，酒精的热值大，所需质量小，故D正确。故选D。热值是反映燃料燃烧释放热量的本领大小的物理量，所谓“完全燃烧”是指全部烧完烧尽的意思，即燃料的燃烧必须是与充足的氧气发生完全氧化反应，这是一个理想的燃烧过程，在实际中是难以实现的，所以由计算出的
9、理论值与实际有较大的差异(与实际燃烧条件有关)。热值是燃料本身的一种特性，同种燃料的热值不随燃烧充分与否而变，不随燃料质量的大小而变，即每种燃料都有一个确定的燃烧值，不同燃料的燃烧值一般不同。知识要点四：比热容1、比热容：比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高(或降低)1所吸收(或放出)的热量。2、物理意义：表示物质的吸、放热性能。3、单位：J/()。4、热量的计算：(1)吸热公式：Q吸=cm(t-t0)，式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。(t-t0)表示温度的升高量。(2)放热公式：Q放=cm(t0-t)，
10、式中(t0-t)表示物体温度的降低量。下列说法中，正确的是( )A一杯煤油用去二分之一，它的比热容减为原来的二分之一B吸收热量多的物体，比热容一定大C高温物体放出的热量一定多D质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度【答案】D【解析】A比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体质量的大小无关，故错误；B从比热容的定义可知，比较两种物质的比热容大小，应该是在质量和升高的温度相同的条件下，比较它们吸热的多少，B选项中缺少条件，所以无法比较两种物质的比热容大小，故B错误；C物体放热的多少是跟它的比热容、质量和降低的温度的多少三个因素有关，例如：100克的水，温度从90降低
11、到80，放出的热量是4200焦耳，若它从80降低到60，放出4800焦耳的热量。可见，高温物体放出的热量不一定多，故C错误；D从热量公式得到，可以看到当吸热和物体质量相同时，物体升高温度的多少，跟它的比热容成反比，由于煤油的比热容小于水的比热容，即，所以煤油升高的温度大于水升高的温度，即，故D正确。故选D。小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20C升高到40C。求这些水吸收的热量。水的比热容为42103J/(kg)【答案】42105J 【解析】小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20C升高到40C，这些水吸收的热量是Q 吸=cm(tt0)=42103
12、J/(kg )5kg (4020)=42105J答：这些水吸收的热量为42105J 。1、比热容是物质本身的一种性质，(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。2、水的比热容比较大，是42103J/()。主要表现：(1)由于水的比热容较大，一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。(2)由于水的比热容较大，一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量
13、的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。知识要点五：热机1、热机：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。2、汽油机：是用汽油作燃料，使汽油在机器内部燃烧，从而将内能转化为机械能的一种热机。3、汽油机的工作原理：(1)汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动，活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程(也叫行程)。(2)汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。(3)在四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机械能，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴上
14、的飞轮的惯性来完成动作。(4)汽油机的工作过程：一个工作循环里，活塞往返两次，曲轴转动两周。做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性来完成。某四冲程汽油机工作时转速是2400r/min。关于此热机的工作下列说法正确的是()A压缩冲程中内能转化为机械能B四个冲程中曲轴转动2圈，同时做功2次C此汽油机每秒对外做功10次D此汽油机每秒对外做功20次【答案】D【解析】A做功冲程中将混合气体剧烈燃烧产生的高温高压的燃气内能转化为活塞运动的机械能，故A错误；B四冲程内燃机，曲轴转动两周，对外做功一次，故B错误；CD汽油机的转速为2400R/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于2400/60
15、=40。一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，对外做功20次，故C错误、D正确。故选D。如图，表示做功冲程的示意图是( )【答案】B【解析】内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。在做功冲程里进气门、排气门关闭，高温高压燃气推动活塞向下运动，活塞又通过连杆使曲轴转动。由图来判断，(B)图中进气门、排气门关闭，活塞向下运动，应为做功冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。(1)汽油机的工作原理：汽油机工作时，活塞在气缸里往复运动，活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程。常见的汽油机要能正常工作，必须连续完成吸气、压缩、做功、排气四个冲程，且不断循环进行。(2)排气冲程结束，活塞又向下运动，开始新的吸气冲程，汽油机就连续工作下去。汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性完成，在开始运转时，要在靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后汽油机才能自己工作，所以汽油机刚开始时要靠外力起动。(3)汽油机的各冲程燃气及能量转化情况由汽油机的工作原理可知，汽油机在做功冲程燃气的压强、内能都最大，温度最高，能量转化是：内能转化为机械能。压缩冲程的能量转化是：机械能转化为内能。
