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第十二章 内能与热机
1. 内能：把物体内所有的_______________与_______________的总和叫做物体的内能。
（1）一切物体在任何情况下都具有内能。
（2）影响因素：物体内能大小与物体__________、物体__________、物体状态等有关。
分子动能
知识点1 内能
分子势能
温度
质量
【点拨】同一物体的温度越高，分子的无规则运动越__________，分子动能越__________，内能也越__________。
剧烈
大
大
示例：右图中，甲烧杯中水的内能比乙烧杯中水的内能__________
（质量相同，温度越高，内能越大）
小
2. 改变物体内能的方式：__________和_____________。
【点拨】做功改变内能是__________能与__________能的转化过程，热传递改变内能的本质是内能的__________，这两种方式改变内能是等效的。
做功
热传递
机械
内
转移
3. 做功改变气体的内能：
①压缩气体做功 ②气体对外做功
向下压缩气体，对气体做功，_______能转化为____能，气体的内能__________，温度__________，厚玻璃筒内硝化棉燃烧 瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳起过程中，气体对外做功，_____能转化为________能，气体的内能_____，温度______，水蒸气_______成小水珠(白气)
机械
内
增大
升高
内
机械
减小
降低
液化
4. 热传递：不同物体之间（或同一物体内部）存在__________差时，就会发生热传递。热量是从__________物体向__________物体传递。（或物体的高温部分向低温部分传递）
温度
高温
低温
条件 两个物体间存在温度差
能量传递的方向 高温物体：__________热量，内能__________，温度__________（或不变）
低温物体：__________热量，内能_________，温度__________（或不变）
结果 当两个物体的__________相同，不再发生热传递
放出
减小
降低
吸收
增大
升高
温度
【点拨】热传递过程中传递的是热量，而不是温度。热传递的方式有传导(要接触)、对流(液体和气体才能发生)和辐射(真空也能进行)。
5. 热量：物体在发生热传递的过程中内能改变的多少叫做__________。用字母__________表示，单位是焦耳(J)。
【点拨】因为热量只存在于热传递的过程中，所以热量是一个过程量，不能说物体含有热量，但可以说物体含有内能。
热量
Q
1. 热值：某种燃料________________时所放出的__________与燃料__________的比值叫做这种燃料的热值。符号是__________。
(1)定义式：q＝__________或q＝__________。
说明：燃料完全燃烧放出的热量(Q放)的单位是焦耳（J）；热值（q）的单位是焦每千克(J/kg)或者焦每立方米(J/m3)；质量（m）的单位是千克（kg）；体积（V）的单位是立方米（m3）。
完全燃烧
知识点2 热值
热量
质量
q
（2）变形公式：Q放＝__________或Q放＝_________。
2. 热值是燃料的一种属性，与燃料的种类__________，与燃料是否完全燃烧和燃料质量__________。
qm
qV
有关
无关
1. 比热容：物质在热传递过程中吸收(或放出)的__________与物质的__________和此过程中物质升高(或降低)的__________的乘积的比值。符号是__________。
（1）定义式：c＝__________。
热量
知识点3 比热容
质量
温度
c
说明：Q表示吸收(或放出)的热量，单位是焦耳（J）；c表示比热容，单位是焦每千克摄氏度\[J/(kg·℃)\]；m表示质量，单位是千克（kg）；Δt表示升高（或降低）的温度，单位是摄氏度（℃）。
（2）变形公式：
①Q吸=__________=____________________，
Δt表示__________的温度；
②Q放=__________=______________，Δt表示__________的温度。
cmΔt
cm(t-t0)
升高
cmΔt
cm(t0-t)
降低
2. 物理意义：反映物质在热传递过程中_______________________的物理量。物质的比热容越大，在热传递过程中吸(放)热能力越________。相同条件下温度变化越__________，或相同条件下吸收(或放出)的热量越________。
3. 比热容是物质的一种属性，它的大小跟物质种类__________，同种物质的比热容还跟物质的状态__________。比热容跟质量、体积、温度等__________。
示例：冰熔化成水，比热容就发生改变。
吸（放）热本领
强
小
多
有关
有关
无关
4. 水的比热容：c水＝______________________________。表示：______kg的水，温度升高(或降低)________℃吸收(或放出)的热量为4 200 J。
（1）各物质中，水的比热容最大。在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高得_______，夜晚沿海地区温度降低得________。所以一天之中，沿海地区温度变化________，内陆地区温度变化__________。
4.2×103 J/(kg·℃)
1
1
慢
慢
小
大
(2)水的比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用水取暖。
5. 实验：探究水和砂石吸热性能
(1)实验时应该控制水和砂石的__________相同、加热装置的规格相同。
质量
【点拨】选用两个相同规格的加热装置加热的目的：______________________________________________________________。
（2）实验：①使水和砂石吸收的热量相同，即加热时间相同，比较它们____________________，从而比较物质的吸热能力；②加热使水和砂石升高的温度相同，比较它们________________，即比较加热时间，从而比较物质的吸热能力。
使水和砂石在相等时间内吸收的热量相同
升高的温度
吸收的热量
【点拨】实验中通过比较________________________来比较吸收热量的多少。加热时间越长，吸收的热量越__________；加热时间相等，吸收的热量__________。
(3)实验结论：不同物质的吸热性能是__________的。质量相同的不同物质吸收相同的热量，温度变化小的物质吸收热能力__________；质量相同的不同物质，升高的温度相同，吸收热量多的物质吸热能力__________。
加热时间的长短
多
相等
不同
强
强
1. 热机的种类：蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机等。
2. 热机的原理：通过燃烧将燃料的__________能转化为________能，然后通过做功，把__________能转化为__________能。
化学
知识点4 热机
内
内
机械
示例：热机的工作原理
如右图所示，在试管中装一些水，用橡胶塞塞住试管口，固定在铁架台上，用酒精灯给试管加热，水沸腾后，水蒸气会把橡胶塞冲出去，试管口观察到大量“白雾”出现。实验分析：酒精燃烧释放出热量，通过__________的方式将一部分内能转移给水，水的内能__________，温度__________，产生大量水蒸气，最后将橡胶塞冲出。此过程中水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能__________，温度__________，水蒸气__________成小水滴，故在试管口观察到“白雾”
热传递
增大
升高
减小
降低
液化
3. 汽油机：用汽油作燃料的内燃机，汽油机的一个工作循环有四个冲程，在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，依靠飞轮的__________完成。
惯性
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
进气门打开、排气关闭，活塞向下运动 进气门、排气门都关闭，活塞向上运动 进气门、排气门都关闭，火花塞有火，活塞向下运动 进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动
吸入__________和__________的混合物 ①压缩气缸内的混合气做功，气缸内混合气的内能_________，温度__________
②________能转化为__________能 ①气缸内的高温、高压气体推动活塞向下运动，气缸内气体的内能_________，温度__________
②__________能转化成为__________能 将废气排出
汽油
空气
增大
升高
机械
内
减小
降低
内
机械
【点拨】汽油机的气缸顶部的__________在压缩冲程末时产生火花，使混合气猛烈燃烧。效率较__________。常用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。
4. 柴油机：用柴油作燃料的内燃机，它的气缸顶部有__________，工作时噪声比汽油机大，但效率比汽油机__________。主要用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机等大型机械。
火花塞
低
喷油嘴
高
1. 热机的能量流向：
热机的能流图
知识点5 热机的效率
2. 热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放
出的能量的比值，叫做热机的效率。公式：η＝__________。
说明：W表示输出的机械能，即热机牵引力做的功，单位是焦耳（J）；Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，单位是焦耳（J）。

3. 提高燃料的利用率主要途径：
①改善燃烧环境，使燃料尽可能地________________，提高燃料的燃烧效率；
②尽量减少各种热的__________；
③减小各部件间的__________，以减小因克服摩擦做功而消耗的能量；
④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。
充分燃烧
散失
摩擦
4. 炉子的效率：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热
量的比值。公式：η＝__________×100%。
说明：Q吸表示吸收的热量，单位是焦耳（J）；Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，单位是焦耳（J）。

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