九年级全一册物理第十三章《内能与热机》知识点总结.docx
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九年级全一册物理第十三章《内能与热机》知识点总结
第十三章 内能与热机
第一节物体的内能
1.分子动能与分子势能
（1）像运动的物体一样,运动的分子也具有动能。
物体的温度越高,分子运动得越快,它们的动能越大。
（2）分子势能:
由于分子之间具有一定的距离,也具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能。
2.内能
（1）定义:
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫物体的内能。
（2）单位:
焦耳（J）,各种形式能量的单位都是焦耳。
（3）对物体内能的理解
①内能是指物体的内能,不是分子的内能,更不能说是个别分子或少数分子所具有的能量,而是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和。
因此,单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
②一切物体在任何情况下都具有内能。
根据分子动理论可知,一切物体中的分子都在永不停息地做无规则运动,分子间都有分子力的作用,无论物体处于何种状态、是何形状、温度是高是低都是如此。
因此,一切物体在任何情况下都具有内能。
也就是说,内能是一切物体在任何情况下都具有的一种能量。
③内能具有不可测量性,即不能准确知道一个物体的内能的具体数值。
④物体的内能可以发生改变,当物体的内能发生变化时,物体的表现方式有温度改变和状态改变两种。
（4）物体内能与温度的关系
①一个物体在状态不变时,温度越高,它的内能越大;温度越低,内能越小。
物体温度降低时,内能会减小;温度升高时,内能会增大。
②当物体的状态改变时,尽管温度不变,物体的内能也会改变。
如晶体在熔化时,分子动能不变,但物体由固态变为液态时分子间距离变大,分子势能变大,物体内能增大;晶体在凝固时,分子动能不变,分子势能变小,物体内能减小。
（5）影响内能的因素
①温度是影响物体内能最主要的因素,同一个物体,温度越高,它具有的内能就越大。
②物体的内能跟质量有关。
在温度一定时,物体的质量越大,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大。
③物体的内能还和物体的体积有关。
在质量一定时,物体的体积越大,分子间的势能越大,物体的内能就越大。
④同一物质,状态不同时所具有的内能也不同。
⑤物体的内能还与物质的种类有关。
热量知识点
1.定义
在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。
热量用符号Q表示。
在热传递过程中,高温物体放出热量,内能减少,温度降低;低温物体吸收热量,内能增加,温度升高。
2.单位
在国际单位制中,热量的单位是焦耳（J）。
3.对热量的理解
（1）物体本身没有热量。
不能说某个物体含有多少热量,更不能比较两个物体热量的多少,只有发生了热传递过程,有了能量（内能）的转移,才能讨论热量问题。
（2）热量是在热传递过程中,能量（内能）转移的数量。
热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中,离开热传递谈热量是没有意义的,所以我们不能说“某物体含有或具有多少热量”,只能说“吸收了多少热量或放出了多少热量”。
（3）热量的多少与物体能量（内能）的多少、物体温度的高低没有关系。
4.温度、热量、内能的区别
改变物体内能的方式知识点
1.热传递改变物体的内能
（1）热传递:
温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程叫热传递。
（2）热传递的条件:
物体之间存在着温度差。
（3）热传递的方向:
能量从高温物体传递到低温物体。
（4）热传递的结果:
高温物体的温度降低、内能减少,低温物体的温度升高、内能增加,持续到两物体的温度相同为止。
2.做功改变物体的内能
（1）外界对物体做功,物体的内能会增加。
如摩擦生热、压缩气体等。
（2）物体对外界做功,物体的内能会减少。
如充气后的气球爆炸等。
3.热传递和做功的区别
4.做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
第二节科学探究：
物质的比热容
比热容知识点
1.定义
一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫这种物质的比热容。
用符号c表示。
2.单位
焦每千克摄氏度,符号是J/（kg•°C）,它表示的物理意义是:
单位质量的某种物质温度升高（或降低）l°C时,吸收（或放出）的热量是多少焦。
3.比热容是物质的一种属性
（1）比热容反映了质量相等的不同物质,在升高（或降低）相同的温度时,吸收（或放出）的热量不同。
（2）每种物质都有自己的比热容,不同的物质,比热容一般不同。
4.比热容也是物质的一种特性
（1）比热容不随物体质量的改变而改变。
（2）比热容与温度及温度交化无关。
（3）比热容与物体吸热或放热的多少无关。
5.比热容与物质的状态有关
物质的状态改变,比热容改变。
例如,水和冰的比热容不同。
6.比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量
在同样受热或冷却的情况下,比热容大的物质温度变化小,比热容小的物质温度变化大。
7.水的比热容
水的比热容为4.2×103 J/（kg•°C）,表示的物理意义:
1kg水温度升高（或降低）1 °C所吸收（或放出）的热量是4.2×103J。
热量的计算知识点讲义
1.热量计算公式（在没有发生状态变化的情况下
）
（1）当物体的温度升高时,吸收的热量是:
Q吸=cm（t-t0）。
（2）当物体的温度降低时,放出的热量是:
Q放=cm（t0-t）。
公式中c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体的初温,t表示物体的末温,（t-t0）表示物体吸热时升高的温度,（t0-t）表示物体放热时降低的温度。
（3）若温度的变化量用△t表示,那么吸、放热公式可统一表示为Q=cm△t。
2.热量公式的变形式
利用热量的计算公式,不仅可以计算物体吸收（或放出）热量的多少,还可以计算物质的比热容、质量、温度变化等。
计算式为:
3.热平衡方程
两个温度不同的物体在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高,最后两物体温度相同。
如果没有热量损失,则Q吸=Q放这就是热平衡方程,利用这个关系和热量的计算公式也可以求出物质的比热容、物体的质量或温度。
第三节内燃机
热机知识点
1.内能的利用
（1）利用内能加热物体。
（2）利用内能做功。
2.热机的定义
将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机器统称为热机。
3.热机的种类
热机是把内能转化为机械能的机器。
热机的种类很多。
例如:
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。
内燃机知识点
1.内燃机
（1）内燃机:
燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机。
（2）分类:
内燃机分为汽油机和柴油机。
（3）冲程:
活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫一个冲程。
（4）工作原理:
四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。
四个冲程为一个工作循环,在一个工作循环中,活塞往复两次,曲轴转动两周,四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
2.汽油机
（1）汽油机的结构（见课本）
（2）汽油机的工作过程
汽油机在工作时,一个工作循环包括四个冲程,活塞往复两次,曲轴转动两周,做一次功。
（3）能量转化
①压缩冲程:
机械能转化为内能。
②做功冲程:
3.柴油机
（1）柴油机的结构:
如图所示。
（2）汽油机与柴油机的比较
第四节热机效率和环境保护
燃料的热值知识点讲义
1.定义
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫这种燃料的热值。
2.单位:
焦每千克,符号:
J/kg。
3.热值的物理意义
表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。
如木炭的热值为3.4×l07J/kg,它表示1kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×l07J。
4.热值是燃料本身的一种特性,热值的大小是由燃料本身来决定的。
每种燃料都具有一定的热值,不同燃料的热值一般不同,同种燃料的热值不随它是否燃烧完全而改变,也不随燃料质量的大小而改变。
5.公式:
q=Q/m ,q表示燃料的热值,Q表示燃料完全燃烧放出的热量,m表示燃料的质量。
求燃料放热公式:
Q=mq。
6.燃料的有效利用
（1）影响燃料有效利用的因素:
一是燃料不可能完全燃烧;二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只是一小部分被有效利用。
（2）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之比叫炉子的效率。
现代化大型锅炉的效率可达90%以上,一般小型锅炉的效率不足60%。
（3）提高燃料利用率的方法:
提高燃料的利用率是节约能源的重要措施。
把固体燃料磨成粉末吹进炉膛内进行燃烧,加大送风量,可使燃料燃烧得更充分;加大受热面积,可减小烟气带走的热量。
这些都是提高炉子的效率和燃料利用率的具体措施。
热机的效率知识点讲义
1.定义:
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所释放的能量之比。
2.公式:
η=W有/W总
3.热机效率总小于1的原因
由于热机在工作过程中,总有能量损失,所以热机的效率总小于1。
4.提高热机效率的主要途径
（1）使燃料充分燃烧;
（2）尽量减少各种热量损失;
（3）在热机的设计和制造上,采用先进的技术;
（4）使用时,注意保养,保证良好的润滑,合理调整各零件之间的间隙,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
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