內(nèi)能與熱機(jī)內(nèi) 能 與 熱 機(jī) 內(nèi)能概念影響因素：溫度、質(zhì)量、狀態(tài)改變內(nèi)能的兩種方法比熱容定義單位：J/ (kg)意義：反映不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)大小熱量與熱值熱量的定義、熱值的定義熱量和熱值的單位Q吸 = cm（tt0）Q放 = cm（t0t）Qmq或QqV計(jì)算內(nèi)能的利用熱機(jī)熱機(jī)效率的定義和提高途徑熱機(jī)與環(huán)境： 造成大氣污染 噪聲污染汽油機(jī)構(gòu)造 工作原理和柴油機(jī)的區(qū)別知識(shí)結(jié)構(gòu)：第一節(jié)：物體的內(nèi)能 （1）物體內(nèi)部所有分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能，內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子具有的能量，而不是指單個(gè)分子的能量。 （2）決定物體內(nèi)能大小的因素主要是物體質(zhì)量、溫度和體積，因?yàn)橘|(zhì)量決定了分子的數(shù)目，溫度決定了分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢，而體積與分子勢(shì)能有關(guān)。 同體積：溫度越高，內(nèi)能越大，溫度越低，內(nèi)能越小。同質(zhì)量：溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，內(nèi)能越大。 重要考點(diǎn)：溫度影響物體的內(nèi)能。 （3）內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別與聯(lián)系：內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和（微觀）機(jī)械能：是整個(gè)物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的動(dòng)能和勢(shì)能的總和（宏觀）。 物體的內(nèi)能與溫度密切相關(guān)；物體的機(jī)械能與溫度無(wú)關(guān)。物體的內(nèi)能大小取決于物體的質(zhì)量、體積和溫度，一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，物體內(nèi)能永不為零；物體的機(jī)械能大小取決于物體的質(zhì)量，相對(duì)位置和速度，在一定條件下，機(jī)械能可能為零。機(jī)械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化。 （4）內(nèi)能的國(guó)際單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦，用“J”表示。 2、改變物體內(nèi)能的兩種途徑 改變物體的內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，這兩種方式是等效的。做功改變物體的內(nèi)能，實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化，對(duì)物體做功，它的內(nèi)能增加，是其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；物體對(duì)外做功，它的內(nèi)能減少，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。用熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能，實(shí)質(zhì)是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移，能的形式不變，物體吸收了熱量，它的內(nèi)能就增加，物體放出了熱量，它的內(nèi)能就減少。熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)，對(duì)流，熱輻射。 熱傳遞的條件：1.物體間存在溫度差。傳遞到溫度一致時(shí)熱傳遞停止。2.高溫物體向低溫物體傳遞內(nèi)能（即熱量），溫度降低，低溫物體吸收能量，溫度升高。考點(diǎn)：做功和熱傳導(dǎo)在改變物體的內(nèi)能上是等效的 3、熱量：熱量是物體通過(guò)熱傳遞方式所改變的內(nèi)能。（1）熱量本身不是能量，不能說(shuō)某個(gè)物體具有多少熱量，也不能比較兩個(gè)物體熱量的大小。 （2）熱量是物體在熱傳遞過(guò)程內(nèi)能的變化量，所以說(shuō)它是一個(gè)過(guò)程量，是內(nèi)能變化的量度，若無(wú)熱傳遞發(fā)生，則不存在熱量。（3）熱量的多少與物體內(nèi)能的多少、溫度的高低沒(méi)有關(guān)系。（4）熱量的單位是焦耳，熱量通常用Q表示。4、溫度、內(nèi)能、熱量的聯(lián)系和區(qū)別區(qū)別：溫度是指物體的冷熱程度，是分子熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的標(biāo)志；內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和。熱量是物體通過(guò)熱傳遞方式所改變的內(nèi)能，是內(nèi)能的變化量，聯(lián)系：在不發(fā)生物態(tài)變化時(shí)，一個(gè)物體吸收了熱量，它們的內(nèi)能增加，溫度升高；一個(gè)物體放出了熱量，它的內(nèi)能減少，溫度降低。在發(fā)生物態(tài)變化時(shí)，物體吸收了熱量，內(nèi)能增加，溫度可能不變；物體放出了熱量，內(nèi)能減少，溫度可能不變。第二節(jié)：物質(zhì)的比熱容1比熱容（c ）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1，吸收（或放出）的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容，又稱比熱。 2比熱的單位是：J/(kg)，讀作：焦耳每千克攝氏度。 3比熱是物質(zhì)的一種屬性，它不隨物質(zhì)的體積、質(zhì)量、形狀、位置、溫度的改變而改變，只要物質(zhì)相同，比熱就相同。 4水的比熱是：c=4.2103 J/(kg)，它表示的物理意義是：?jiǎn)挝毁|(zhì)量（1千克）的水溫度每升高（或降低）1時(shí)，吸收（或放出）的熱量是4.2103 J。 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。（海濱城市溫差小的原因）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熱量的計(jì)算： Q=cmtQ是熱量，單位是焦耳（J）；c是物質(zhì)的比熱容，單位是焦每千克攝氏度J/(kg)；m是質(zhì)量，單位是千克kg；是溫度的變化量，單位是攝氏度。（求t記住用高溫減去低溫就行了） 注意：由公式可看出物體吸收或放出的熱量與物質(zhì)的種類(lèi)（物體的比熱）、質(zhì)量和溫度的改變量有關(guān)。第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)1.熱機(jī)：把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。2.內(nèi)燃機(jī)：內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的內(nèi)機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī)。如果不是在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的就不是內(nèi)燃機(jī)。（比如蒸汽機(jī)，汽輪機(jī)就不是內(nèi)燃機(jī)）3內(nèi)能的利用：利用內(nèi)能可以加熱，也可以做功。4內(nèi)燃機(jī)可分為汽油機(jī)和柴油機(jī)，它們一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程。5四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理 進(jìn)氣沖程是向氣缸內(nèi)填充新鮮氣體的過(guò)程。此時(shí)進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉。活塞在氣缸中向下運(yùn)動(dòng)。壓縮沖程是將缸內(nèi)的氣體壓縮的過(guò)程。此時(shí)進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)均關(guān)閉。活塞在氣缸中向上運(yùn)動(dòng)。（活塞對(duì)氣缸內(nèi)的氣體做功，氣體內(nèi)能增大，缸內(nèi)溫度升高，為燃燒著火創(chuàng)造基本條件）。在這一沖程中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能。 做功沖程是缸內(nèi)可燃混合氣燃燒爆炸的過(guò)程。此時(shí)進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)均關(guān)閉。燃料燃燒，體積劇烈膨脹，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，對(duì)外輸出功。在這一沖程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，氣體通過(guò)對(duì)外做功，轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能。排氣沖程是清除缸內(nèi)燃燒后的廢氣的過(guò)程。此時(shí)進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)。活塞在氣缸中向上運(yùn)動(dòng)。為了下一工作循環(huán)做準(zhǔn)備。7汽油和柴油機(jī)的區(qū)別：汽油機(jī)柴油機(jī)不同點(diǎn)構(gòu)造頂部有一個(gè)火花塞頂部有一個(gè)噴嘴吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點(diǎn)燃方式點(diǎn)燃式壓燃式效率低高應(yīng)用小型汽車(chē)、摩托車(chē)載重汽車(chē)、大型拖拉機(jī)相同點(diǎn)一個(gè)工作循環(huán)包括4個(gè)沖程，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)歷四個(gè)沖程，做功1次。柴油機(jī)比汽油機(jī)動(dòng)力更足的原因不是因?yàn)椴裼偷臒嶂荡螅且驗(yàn)椴裼蜋C(jī)的氣缸內(nèi)體積壓縮得更小，燃料燃燒爆炸更劇烈。第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)1.熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值。單位是：焦耳/千克。（J/kg）.關(guān)于熱值的理解： 對(duì)于熱值的概念，要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對(duì)燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說(shuō)明熱值與燃料的種類(lèi)有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。 熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時(shí)反映出不同燃料燃燒過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說(shuō)，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無(wú)關(guān)。2燃料燃燒放出熱量計(jì)算Q=qm（Q是熱量，單位是：焦耳；q是熱值，單位是：焦/千克；m是質(zhì)量，單位是：千克）熱值跟熱量不能搞混了。3熱機(jī)的效率：用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機(jī)的效率。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。公式：=W有用/ Q總= W有用/qm 4在熱機(jī)的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。注意：熱機(jī)能量的損失燃料未完全燃燒（盡量完全燃燒：充足空氣，研磨成細(xì)顆粒）氣排出帶走能量（廢氣的利用）克服磨擦，消耗能量（使用潤(rùn)滑劑，減小摩擦）5提高熱機(jī)效率的途徑：（用熱值更大的燃料無(wú)法提高效率）1、使燃料充分燃燒2、盡量減小各種熱量損失3、機(jī)件間保持良好潤(rùn)滑6熱機(jī)對(duì)環(huán)境造成的污染主要是：大氣污染；噪聲污染7人類(lèi)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：多乘坐公共交通工具，如公共汽車(chē)，地鐵等；多植樹(shù)造林，提倡綠色出行；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