分
子
动
理
论
物质是由大量的分子、原子构成的
分子在不停地做热运动
分子之间同时存在引力和斥力
热
运
一切物质的分子都在不停地做无规则运动。温度越高,分子运动越剧烈
由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动
温度影响分子运动的快慢,分子运动的快慢又影响扩散现象的快慢
构成物体的所有分子,其热运动的分子动能与分子势能的总和,叫做物体的内能
物体的内能与温度、分子间距离和质量有关;
一切物体在任何情况下都有内能
做功
物体对外做功或外界对物体做功(摩擦、压缩)等
机械能和内能的相互转化
钻木取火搓手取暖
比较水和食用油
吸热能力的方法:
①吸收相同的热量,比较升温多少
②升高相同的温度,比较吸热多少
实验时应控制水和食用油的质量相同,升高相同的温度或吸收相同的热量(即加热相同的时间),这种研究问题的方法称为控制变量法
①质量相等的水和食用油,升高相同的温度,水吸收的热量多,说明水的吸热能力强
②物体吸收热量的多少与物质种类、质量多少、升高的温度有关
比热容是描述物质吸热或散热本领的物理量
一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
用符号c表示
c=Q/mΔt
焦耳每千克摄氏度
符号是J/(kg?℃)
水的比热容为
c水=4.2×103J/(kg?℃)它表示质量为1 kg的水,温度升高(或降低)1 ℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103J
Q=cmΔt
变式:
质量m=Q/cΔt
温度变化Δt=Q/cm
水比热容
较大的
应用
汽车发动机用水作为冷却剂,暖气用水作为传热介质等
燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比值,叫做这种燃料的热值
在国际单位制中,热值的单位是焦每千克
符号是J/kg
q=Q/m
酒精的热值是
3.0×107J/kg
表示1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J
热值是燃料本身的一种属性,它与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系
热量的
计算
Q=mq或Q=Vq
利用内能做功的机械
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机
汽油机和柴油机
一个工作循环中只有做功冲程是靠燃气推动活塞做功,其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成
热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比
η=Q有/Q总
提高热机效率
的
途径
①让燃料尽可能充分燃烧,如:将煤粒磨成煤粉、加大送风量等
②利用废气的能量
③机件间保持良好的润滑、减小摩擦
能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变
①能量的转化和转移都是具有方向性的
②能量的转化是通过物体做功来实现的。能量在转化过程中,能量的形式发生了改变
③能量在转移过程中,能量形式没有发生变化
考题示例
如图所示是四冲程汽油机的剖面图。关于其四个冲程的描述正确的是(A)
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分