资源简介

(共30张PPT)
2024中考第一轮复习
第十三章 内能与热机
动
势
焦耳(J)
大
做功
热传递
内能
Q
焦耳(J)
单位质量
1
c
J/(kg·℃)
自身性质
cm(t2－t1)
cm(t1－t2)
把燃料燃烧时释放
机械
燃料直接在发动机气缸内燃烧
吸气
压缩
做功
排气
2
2
1
压缩
做功
汽油
柴油
完全燃烧
质量
q
J/kg
mq
J/m3
qV
有用功
能量
×100%
减少
能量损失
废气
噪声
一、内能
1.内能
(1)定义:物体内部　 　分子无规则运动的　 　以及　 　的总和叫做物体的内能.
(2)影响因素:　 　、质量、状态、物质种类.同一物体,状态不变时,温度越高,物体的内能越大.
(3)改变途径:　 　和　 　.
2.热量
(1)定义:在热传递过程中,传递　 　的多少叫做热量,用符号　 　表示.
(2)单位:常用单位是　 　,符号为　 　.
所有
动能
分子势能
温度
做功
热传递
内能
Q
焦耳
J
二、比热容
1.定义:　 　的某种物质,温度升高(或降低)时　 　与它的
　 　和　 　的乘积之比叫做这种物质的比热容.
2.公式:　 　 ,其中t1表示　 　,t2表示　 　.
3.单位:比热容的国际单位是　 　.
4.热量的计算
吸热公式:　 　;
放热公式:　 　.
三、内燃机及其热机的效率
1.内燃机
(1)把燃料燃烧时释放的　 　转化为　 　的装置叫做热机,内燃机是指燃料在发动机　 　内燃烧产生动力的热机.
一定质量
吸收(或放出)的热量
质量
升高(或降低)的温度
初温
末温
J/(kg·℃)
Q吸=cm(t2-t1)
Q放=cm(t1-t2)
内能
机械能
气缸
(2)汽油机的四个冲程依次是　 　冲程、　 　冲程、　 　冲程和　 　冲程,在　 　冲程中内能转化为机械能.
(3)柴油机气缸顶部有一　 　,汽油机气缸顶部有一　 　;柴油机吸入气缸的是
　 　,汽油机吸入气缸的是　 　;柴油机采用　 　点火,汽油机采用　 　点火.
2.燃料的热值
(1)定义:某种燃料　 　时放出的热量与所用该燃料的　 　之比叫做这种燃料的热值,用字母　 　表示.
(2)单位:　 　,对于气体燃料,热值的单位是　 　.
(3)燃料燃烧放热的计算:　 　或　 　.
吸气
压缩
做功
排气
做功
喷油嘴
火花塞
空气
空气和汽油的混合气体
压燃式
点燃式
完全燃烧
质量
q
J/kg
J/m3
Q放=qm
Q放=Vq
3.热机效率
(1)定义:热机运转中,对外做的　 　与　 　的比值称为热机效率.
(2)提高热机效率的主要途径是　 　.
有用功
燃料完全燃烧释放的能量
减少热机工作中的各种能量损失
空中飞行的足球具有动能
不停地热运动的分子也具有动能
分子动能
物体由于运动而具有的能叫动能
分子间相互吸引和排斥
弹簧形变时具有势能
分子势能
物体由于被举高或发生弹性形变具有的能叫势能
物体内所有分子由于热运动而具有的动能以及分子之间势能的总和
物体的内能——
物体的内能跟哪些因素有关？
思考
物体温度
物体质量
物体体积
物质状态
同一物体的温度越高，内能越大。反之，同一物体的温度越低， 内能越小。
温度较低，内能较小
温度较高，内能较大
温度越高
分子无规则运动越剧烈
这个物体的内能增大
分子动能越大
组成这个物体的
所有分子的动能总和增加
等量热水的内能比冷水的内能大
A、放在太阳下晒
C、放在热水中烫
D、放在火上烧
F、放在手中捂
热传递
B、在石头上摩擦
E、用锤子敲
G、用力反复弯折
做功
热传递
改变内能的两种方式
做功
总结
改变内能的两种方式
方式
内能如何变化
能的种类是否改变
如何量度改变了多少
热
传
递
做功（机械功）
物体吸收热量，内能_____； 物体放出热量， 内能_____。
对物体做功， 内能_____； 物体对外做功，内能_____。
不变 内能的转移
改变 机械能与内能相互转化
传递热量的多少
做功的多少
热传递和做功改变物体内能是等效的
增加
增加
减少
减少
海边的故事
中午，沙子很烫，而海水却是凉的
晚上，沙子变凉了，而海水却很暖和
新疆有句谚语：
“早穿皮袄午穿纱
围着火炉吃西瓜”
你现在能说出它的道理！
这是对沙漠气候的生动描述。白天，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到傍晚，砂石 要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。
比热容的实质
（1）反映了物质吸热放热的本领；
（2）物质对冷热反应的灵敏程度；
比热容越大，吸热或放热本领越强
比热容越小，对冷热反应越灵敏
比热容的概念
其实很简单，就是采用比较单位质量、升高1℃ 的水和煤油 吸热的多少来比较它们的吸热能力。
比热容(C)──单位质量的某种物质温度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为该物质的比热容．
比热容的单位 ：焦/(千克· 摄氏度)
比热容的符号： J/（kg·℃） 读作：焦耳每千克摄氏度
Ｑ=ｃｍ△t
方案一：取等质量的水和煤油，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。
方案二：取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。
物体温度升高与哪些因素有关呢
液体
质量
初温
加热
时间
末温
水
480g
20℃
10min
50℃
煤油
480g
20℃
5min
50℃
液体
质量
初温
加热
时间
末温
水
480g
20℃
10min
50℃
煤油
480g
20℃
10min
80℃
(1)表一的数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度所吸收的热量_________。
(2)表二的数据说明质量相同的水和煤油吸收相同的热量时升高的温度________。
进行实验与收集证据
不同的
不同的
谁对冷热反应越灵敏
几种物质的比热容[单位：J/（kg·℃）]
水 4.2×103 蓖麻油 1.8×103 铁、钢0.46×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
水银 0.14×103
冰 2.1×103
干泥土 0.84×103 铅 0.13×103
比热容越大，吸热或放热本领越强
比热容越小，对冷热反应越灵敏
水的比热容是___________
它的物理意义是:___________
__________________________
4.2×103J/(kg · ℃)
一千 克的水温度每升
高(降低) 1℃,吸收(或放出)热量是4.2×103J
比热容是物质的一种特性，就像密度是物质的特性一样，同种物质的比热容是一定，不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。
比热容的物理意义：
热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
燃料的
化学能
燃烧
内能
做功
机械能
其中最常见的是汽车使用的汽油机和拖拉机使用的柴油机。
汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
机械能化为内能。
内能转化为机械能
项目 汽油机 柴油机
A、构造不同 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴
B、燃料不同 汽油 柴油
C、吸气冲程 汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气中的混合物 柴油机的吸气冲程中只吸入空气
D、压缩比 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积（汽缸体积）的1/9 - 1/6 能的转化：机械能—内能 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积的1/22 — 1/16 能的转化：机械能---内能
E、点火方式 压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式 压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷进柴油，遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃称为压燃式。
F、做功冲程 此冲程中燃气压强可达到30-50大气压，温度达2000-2500℃，高温高压气体推动活塞做功。 此冲程中，燃气压强可达到50-100个大压，温度达1700-2000℃，高温高压气体推动活塞做功。
G、效率 效率低：20℅-30℅ 效率高：30℅-45℅
H、应用 自重轻便，主要用于汽车、飞机、摩托车等 机体笨重，主要用于载重汽车、火车、轮船。
1、常见的燃料：
煤、石油、天然气、木材或植物秸秆等
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
2、燃料的共同特点：
固体燃料
液体燃料
气体燃料
　　不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？
单位：J/Kg
一.燃料的热值
为了研究不同燃料燃烧释放能量的能力的不同的特性——
热值用字母：q 表示
某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。
或 J/m3（气体）
［强调］ （1）热值定义中：注意“必须完全燃烧”；
（2）热值是燃料的重要特性，反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小。只与燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。
1 kg的干木柴完全燃烧释放出1.2×107J的热量；那么质量为m　kg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量，怎么计算？
Q = m q
公式：
或：Q = V q
燃料完全燃烧释放的热量
燃料的质量
燃料的热值
燃料的体积
1、部分燃料未完全燃烧
2、克服摩擦消耗能量
转变为对外做有用功的能量
4、机械传热损失能量
3、废气排出带走能量
二、热机效率
热机效率：
热机工作时，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
炉子的效率：
有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值
η＝Q有/Q总×100％
当堂检测反馈
A
2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（　　　）
A、较小的质量　 B、较小的密度　
C、较大的比热容　D、较大的热值
D
1、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是( )
A、液化石油气　　B、煤气
C、烟煤　　　　　D、木柴
3、用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时。15min可使质量为4Kg、温度为23℃的水沸腾，该城市水的沸点为93℃，求：
⑴水吸收的热量；
⑵若煤气灶放出的热量70%被水吸收，煤气灶实际放出的热量为多少 【C水=4.2×103J／(kg·℃)】
解（1)Q吸=Cm(t2-t1)
=4.2×103J／(kg·℃)×4kg×(93℃-23℃)
=1.176×106J
（2）∵Q吸=70% Q放
∴Q放=Q吸/70%=1.176×106J/70%=1.68×106J

展开更多......

收起↑