热学教学参考资料Word下载.docx

1、如果是做功使物体内能变化。外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功内能减小。常见做功使物体内能增加的情况有：压缩气体做功，克服摩擦做功。物体对外做功使物体内能减小的情况是气体膨胀对外做功。误区四：关于“热量和内能”有的学生认为“热量就是内能”。热量和内能是两个不同的物理量。热量是在热传递过程中传送能量的多少，是一个过程量，只有在热传递的过程中才有意义。不能说“物体含有热量，具有热量”。内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子间相互作用的势能的总和，它和物体的质量、温度等因素有关。一切物体都有内能。误区五：关于“机械能和内能”1部分学生认为“物体的运动速度越大，它的内能就越大”这个错误认

2、识是由于学生没有把宏观概念和微观概念区分开的缘故。物体宏观的机械运动情况决定物体的机械能，物体微观的分子热运动和分子间的相互作用决定物体的内能。所以物体的运动速度和它的内能没有直接的关系。2一个物体的内能减少，一定有另一个物体的内能增加”。这个错误的产生反映学生对于能量之间的转化或转移关系模糊不清，可以从以下几个方面来认识：首先，机械能和内能可以相互转化，主要通过做功来实现。例如，物体沿粗糙的斜面滑下；流星坠落和大气层摩擦等情况下机械能都减小转化为物体间的内能。再如，壶内热汽推动塞子运动，自身内能减小，转化为塞子的机械能。其次，有时机械能不转化为内能。例如，人造卫星在大气层外运动；忽略空气阻力

3、的物体的下落运动都只有动能和势能间的相互转化，而机械能的总量保持不变，不转化为内能。再次，物体的内能减少，可以转化为机械能或其他形式的能。例如，热蒸汽膨胀推动活塞运动，对外做功，自身内能减小，部分转化为活塞的机械能。部分转化为活塞的内能。冰雪灾害话“融雪”今年1月我国南方出现了五十年不遇的冰雪灾害天气，特别是南北大动脉中心的湖南，雨雪连同冰冻，出现了大面积的电力紧张、机场关闭、长短途交通中断，火车因为电力设施受到冰冻损害而中断。在各种媒体的报道中，经常提到“洒盐融雪”一词，这属于融雪的一种常用方法，涉及到物理和化学两个学科。笔者对“融雪”作了资料收集和整理：一、融雪剂的分类目前国内外普遍将融雪

4、剂主要分为两大类，一类是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂，虽然这一类融雪剂融雪效果好，没有什么腐蚀损害，但它的价格太高，一般只适用于机场等地。而另一类则是氯盐类融雪剂，包括氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等，通称作“化冰盐”。它的优点是便宜，价格仅相当于有机类融雪剂的1/10，但它对大型公共基础设施的腐蚀是很严重的。二、融雪剂的使用 融雪剂使用一般有雪前喷洒和雪后喷洒两种方法。雪前施用融雪剂，可以防止雪降落后结冰于路面，是除雪方法的新潮流。这种方法的优点是成倍地节省融雪剂的使用量，加快除雪速度，减少对交通的影响。雪后施用融雪剂是传统方法，也是常用方法。雪后喷洒融雪剂的施用量要根据降雪类型，雪量的大

5、小和天气状况等等条件决定。为了避免浪费，可以先用扫雪机将路面积雪除去一部分，然后喷洒融雪剂，这样就可以大大节省成本。根据除雪区域采用不同的融雪剂。可以在普通道路泼洒一般的融雪剂：立交桥上泼洒有缓蚀剂的融雪剂，在郊区道路和高速公路可以撒粉末状的氯化钙融雪，避免结晶使路面打滑。融雪剂与除雪机械合用。此外，还常往路面上撒煤渣，一是为了增加摩擦力。煤渣撒在路面上，摩擦力增大了，汽车和人在路面上走就不那么滑了。另外，煤渣容易吸热，往雪上撒煤渣，雪就化得快了，太阳一晒，路面干得也快。三、融雪剂的作用原理简单地说，融雪剂的作用原理是利用盐水的凝固点比水的凝固点低的特点，实际上雪是在不断融化和凝固的，只不过二

6、者速度相等，处于一种平衡状态，撒上盐以后，雪周围的水就便成盐水，但又未能凝固，这样雪就会不断融化，并会越来越少了。深入一点说，溶解是一个物理化学过程，当溶质溶解在溶剂中形成溶液后，溶液的性质已不同于原来的溶质和溶剂。溶液的某些性质与溶质的本性有关，如颜色、导电性等。但是溶液的另一类性质，如蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低及渗透压，只与溶液中溶质粒子的浓度有关，而与溶质的本性无关。由于这类性质的变化，只适用于稀溶液，称为稀溶液的依数性，如化冰盐的水溶液的凝固点随着盐的浓度增加而降低，一直降低到冰盐合晶点，稀溶液的凝固点、沸点具有依数性，它与每1000 g 溶剂中含溶质的物质的量的值有关，每上升1

7、 mol/1000 g水，凝固点下降大约186。如若1000 g水中溶有58.5 g NaCl，也就是大约1mol，。此盐水的凝固点便大约是3.72，这样可由盐水的浓度大致推出其凝固点。四、融雪剂的环保问题据资料称我国哈尔滨、沈阳、天津、北京这些北方城市，每年耗用几千吨或万余吨化冰盐，石家庄、济南、武汉、南京也用此融雪，就连风景如画的西子湖畔杭州，也对交通要道、立交桥喷洒融雪剂；作为世界遗产地的黄龙景区，仅一段40公里路面就用去融雪剂10吨，而瘦西湖畔的扬州，有报道称也用了1500 t融雪剂。由此可见，融雪剂的使用相当广泛。但其引起的环保问题同样值得关注。1污染饮用水源。路面融雪剂融化后，随雪

8、水流淌，可能会促使土壤盐碱化，污染地下水，污染饮用水源，影响饮用水安全，危害人体健康。据报道，广东韶关乳源县一带的居民的饮用水已经由于融雪剂污染而遭遇饮水难。2腐蚀公共基础设施。由氯离子与钠、钙、镁、钾及其他金属形成的化合物，统称氯盐，对建筑工程都有腐蚀性，称之为“盐害”。因为氯盐最主要的破坏作用是对钢筋的腐蚀。当氯离子到达钢筋表面并超过一定量（临界值）时，原处于钝化状态的钢筋，就会活化、腐蚀。锈蚀产物的发展与体积膨胀（26倍），使混凝土保护层发生顺钢筋开裂、脱落，工程处于危险状态。这后果是相当可怕的。同时，撒盐后形成的盐水也会造成绿化植被大面积死亡的现象，对城市地下水资源的污染同样很严重。2

9、002年北京就出现了这种情况，因此撒盐后，要禁示将含有融雪剂的冰雪堆放于绿地、树池及其他融化后有可能影响植物生长的地区内，黑冰黑雪应及时清除外运。近年所用的融雪剂氯化钙对植物而言，其摧毁力远比以前用的氯化钠（即食盐）要轻微，但由于用量太大，反而比往年用氯化钠所枯死的树木大幅增长，并且目前融雪剂还没有明确的环保指标，产品极不规范，不少是所谓的“国内先进”、“国内领先”的融雪剂的宣传对各地产生误导。 现在欧美国家目前的主要做法是尽量使用铲雪车机械扫雪，少用融雪剂，以保护雪水资源。美国一些州已经彻底禁止使用盐来融雪，而是在机械铲雪后，在道路上洒碳渣、粗沙、树枝渣类物质来防滑，同时利用这些渣类物质的深

10、色来吸收太阳的能量，以帮助增加地面的温度来融雪。使用后的碳渣、树枝渣可以放入道边的绿地中，成为改善绿地土质的好帮手。测量温度的方法提及测量温度，我们会很自然地想到体温计和家用温度计。前者是用来测量身体温度的，后者是用来测量室内温度的，这两者都是要求与被测对象直接接触，但对于太阳、地核以及其他无法直接测量的环境，我们又该如何测量呢?在这些极冷、极热迥然不同的环境中，所有测量温度的方法都不相同。但是，科学家都在使用相同的物理定律和已知物质世界的知识来推断那些未知的世界。测量地核温度的最好方法是利用地震和由此产生的地震波。这类波的速度与波通过铁的速度是非常接近的，而且由于波的速度也取决于铁的温度，所

11、以通过测量波通过地核所花费的时间，我们就能大致得知地核有多热。比如，印度发生地震时，科学家们精确地记录下地震波到达美国的地震记录仪所花费的时间。其他一些科学家则进入实验室，测量地核中发现的铁在那么高的温度条件下的行为表现。因为我们知道波有多大变化，而且也知道了要产生那么大变化的铁有多热，由此就能够计算出地核的温度大约为5260。科学家们靠检测太阳的颜色来测量其温度。就像在对灼热的铁块进行加热时，它会由红色变为白色。同样，太阳的颜色也和其温度有很大的关系。这是因为有一条物理定律，把灼热物体的温度与特定的颜色联系起来。令人惊奇的是，这条物理定律并不随被检测对象的不同而变化。如果能够让木头足够热而不

12、使其燃烧，它的发光方式与铁几乎一样的。由于太阳是一个明亮的黄色火球，而我们知道一个黄色发光体的温度，由此就能知道太阳表面的温度为5540。其它的极端环境需要不同的方法来探明其温度。比如，依靠检测埋藏在格陵兰岛冰层中放射性元素的含量，我们就能够得知它们在最后一次冰河时期有多热。麦哲伦飞船探测金星表面时依靠的是无线电波。当麦哲伦飞船通过该行星时，向金星发出一系列无线电信号，然后由地球上的观测者测量信号在通过金星大气层时所发生的变化，从收集到的从多特性中，分析出它的温度。不论遇到什么挑战，即使当常规温度计不能用时，物理学家们也总能够很快构思出解决问题的方法，以帮助他们测量宇宙万物的温度。潮汐发电潮汐

13、能的用处很多，潮汐发电就是潮汐能利用的一个重要发展方向，建国以来，我国在这方面的工作有很大发展。潮汐发电是利用海水涨落潮差的水位势能。选择潮汐量大、潮差大、地形条件好的海湾或河口，构筑大坝，将海湾或河口与海洋分开，构成水库。利用涨落潮在水库内外形成一定水位差水头、使具有一定水头的潮水流过安装在坝体内的水轮机，冲动它旋转，带动发电机发电。从能量转化的角度来看，就是利用海水的动能和势能，通过水轮发电机转化为电能。这些年来，国外已建成的典型的大型潮汐电站有两座。一是1967年建成的法国的朗斯电站，年发电量544亿千瓦时。另一座是1968年建成的原苏联的基斯洛亚湾潮汐电站。我国浙江江厦潮汐电站，装机容

14、量为3000千瓦；山东白沙口潮汐电站，总容量为960千瓦，年发电量230万千瓦时。此外，杭州湾、长江北口、浙江乐清湾等地也兴建了潮汐发电站。大气污染对大气的影响大气被污染后能改变大气的性质和影响气候。如二氧化碳可吸收辐射，颗粒污染物能散射日光，导致地面温度发生变化。极小的污染微粒可集积云量，增多雾天次数。大气污染形成的酸雨，是世界性的危害。城市排放的烟尘使大气混浊度增加，影响环境接受太阳辐射。另外尘粒能促进云的形成，对环境起加热作用，再加上燃料燃烧过程中向大气散发的废热，其综合效应是使城市温度升高，形成热岛。城市的急剧发展，将使“热岛效应”不断扩展，最终影响整个地球的大气环境。地球上的最高温度

15、和最低温度问题: 请教你一个问题 ，地球表面最低温度是多少？最高呢？它们出现在什么地方？什么时间？解答：气象记录之最:气候与人们的生活息息相关，一个地方的气候之最，给您带来惊奇。比如，我国夏天最热的地方不在号称“三大火炉”的南京、武汉、重庆，而是在新疆的土鲁番。“三大火炉”的气温最高只有42摄氏度，而土鲁番却高达48.7摄氏度。土鲁番低于海平面以下154米，由于地势低，吸收热量后，不易散发，就象一个热气储存库，所以特别热，吴承恩笔下西游记中的火焰山就在那儿。不过地球上最热的地方在非洲的撒哈拉大沙漠，最高气温55摄氏度，那儿许多人往往穿着白色长袍，一是易于反射热量，二是避免身上的汗水过多蒸发，穿

16、衣服反而比打赤膊凉快些。土鲁番、撒哈拉都是大陆性气候，夏季酷热，冬季严寒，因此终年并不高温。我国全年温度最高首推西沙群岛，年平均气温为24.4摄氏度。埃塞俄比亚的达洛尔的年平均气温34.4摄氏度，是地球上全年温度最高的地方。最冷的地方人自然会联想到，遥远的北方边陲和南北两极地区。多年来，我国新疆以土鲁番的热，富蕴的冷，阿拉山口的风，称为关外“三绝”。直到1969年12月3日，我国最北的漠河，终于以零下53.3摄氏度的最低值，取代了富蕴零下51.5摄氏度的极值。大约再往北推进10个纬度，俄罗斯的奥依米亚康的极端最低气温达零下71摄氏度，被气候学家称为世界“寒极”。它算是目前有人类居住温度最低的地

17、方了。那儿植物生长非常缓慢，矮小，几乎无农业可言，当地居民多从事狩猎业。近年来，各国纷纷到南极开展科学考察，在这块迄今无人类居住，万年冰雪覆盖的荒原上，观测到零下88.3摄氏度的最低温度。出现在我省东北部的铜仁，42.5摄氏度的极端最高温度极值，虽然与我国三大火炉相比，毫不逊色,但高温的持续时间要短。而我省在威宁出现的零下15.3摄氏度的极端值,与漠河、富蕴相比,那就暖和多了。这就是贵州冬无严寒，夏无酷暑的原因所在。降水最多的地方，一般都在高大的山体的暖湿汽流来向的迎风坡上。我国台湾东岸的火烧寮，正好处于太平洋热带气旋来向的迎风坡，年雨量多达8409.0毫米，是我国年雨量的冠军。地处喜马拉亚山

18、南坡脚下的印度阿萨姆邦的乞拉朋齐年雨量多达22990.1毫米，那才是真正的世界年雨量之最，它一年的雨量相当于平地积水23米深！1983年我省在六枝测得有气象记录以来的年雨量最高值棗2341.7毫米，仅为世界冠军乞拉朋齐的十分之一而已。贵州的一日最大降水量极值是罗甸的336.7毫米，相当于当地常年一年雨量的三分之一，虽然九十年代前期，全省几次大范围暴雨，招致几十个县城被淹，铁路、公路曾一度瘫痪，损失几百亿元，但一日最大降水量仍未能突破336.7毫米的极值。我国最大的一日最大降水量的极值是台湾的火烧寮1672毫米，相当于我省一年的最多雨量。它接近1952年3月16日在非洲汪尼留岛上1870毫米的世

19、界纪录。世界上年雨日数最多的在南美洲智利的亚非利亚斯，一年平均325天，我国雨日最多的在峨嵋山，一年264天。贵州雨日最多的在大方县，一年220.6天。贵州最少的县一年雨日都在150天以上，全国除台湾和四川西部外，就算贵州的年雨日最多。因此人称贵州天无三日晴，就不足为奇了。贵州的年雨量最少的县也在850毫米左右，1989年是贵州特大旱年，这一年威宁只降了554.7毫米的雨量，是有气象仪器以来测量到的贵州年雨量最少值。我国雨量最少的地方在新疆若羌，一年只有5毫米！世界上雨量最少的地方在南美智利北部沙漠地带，连续14年不下雨，堪称全球连旱日数之最！全球日照时数最多在撒哈拉沙漠，一年4300小时，我

20、国年日照极值是青海冷湖的3553.9小时。世界上雾日最多的是峨嵋山，一年323.4天。世界上日照最少的也在峨嵋山，一年只有946.8小时。这是我国能达到世界气候之最的两个项目。1987年贵州的雷公山测得一年有雾日290天，这是贵州唯一能接近世界水平的气候之最。如果你有幸去攀登峨嵋山、雷公山的话，那里雾霭沉沉，虚无缥缈，晨钟暮鼓，蒲团静坐，领略一下半成隐士半成仙的滋味吧。气象记录之最说：地球上最热的地方在非洲的撒哈拉大沙漠，最高气温55摄氏度。但又有资料说：突尼斯南部属沙漠气候，炎热、干燥，年平均气温在20以上，绝对最高温度达61，年降水量不足20毫米。最高温度达61，最终结论：地球上最高温度达

21、61,出现在突尼斯；最低温度为-90oC，应出现在南极.二冲程摩托车和四冲程摩托车有什么不同随着社会的进步和科学技术的发展，摩托车已成为人们日常生活中不可缺少的交通工具。目前一般常用的摩托车发动机可分为四冲程和二冲程两大类，那么，四冲程与二冲程这两种摩托车之间有哪些区别呢？一、结构不同二冲程摩托车的热力部分主要由气缸盖、气缸、活塞、活塞环等零件组成。四冲程摩托车的热力部分主要由气缸头、气缸头盖、气缸、活塞、活塞环以及配气机构组成。配气机构包括气门、气门导管、气门座、气门弹簧、配气凸轮、配气链条、配气链轮、链条张紧器、摇臂等零部件组成。相比较而言，二冲程摩托车比四冲程摩托车体积小、结构简单、重量

22、轻，制造维修方便。二、工作过程不同为使发动机能连续工作、燃烧，需要一系列动作按一定的顺序重复执行。首先将混合气体吸入气缸内，气体被压缩后燃烧产生膨胀，燃烧产生的气体从气缸排出。如此进气、压缩、燃烧、排气四个动作重复进行的过程被称为发动机的工作循环。二冲程发动机曲柄旋转360完成一个工作循环，即曲柄旋转一圈发动机燃烧做功一次，它是靠气缸壁上的扫气口、排气口完成进、排气过程的（如图2）。四冲程发动机曲柄旋转720完成一个工作循环，即曲柄旋转两圈发动机燃烧做功一次，它是靠配气凸轮来控制进、排气门完成进、排气过程的。由于二冲程发动机曲柄旋转一圈做一次功，四冲程发动机的曲柄旋转两圈做一次功，所以二冲程发

23、动机的扭矩较四冲程发动机均匀；同时在相同曲轴转速和相同工作容积的情况下，二冲程发动机输出的功率比四冲程发动机高一倍，但因二冲程发动机有扫气损失，并且换气时减少了有效工作行程，所以它的实际输出功率仅比四冲程发动机高50%70%。三、润滑方式不同二冲程发动机有两种润滑方式，一种是混合润滑，即将润滑油混合在汽油中；另一种润滑方式是分离润滑，即利用机油泵，将润滑油打入曲轴轴颈等处，然后与新鲜混合气混合后一同进入燃烧室内烧掉。这样燃烧后形成的积炭和焦状沉积物会粘死活塞环，造成漏气，堵塞扫、排气口，造成功率损失，加速曲柄连杆滚针轴承的磨损。四冲程发动机的润滑方式也有两种：一种是飞溅润滑，即利用发动机工作时

24、运动零件飞溅起来的油滴或油雾润滑摩擦表面；另一种润滑方式是压力润滑，依靠机油泵，将润滑油输出到配气凸轮、气门摇臂等处，然后收集回来经过过滤后循环使用，同时还能带走摩擦部件的摩擦物（如铜屑、铝屑等）。润滑油不仅润滑了运动部件，而且还对气缸头起冷却作用，更改善了润滑条件。相比较而言，二冲程发动机的运动部件润滑效果较差，零部件工作环境较恶劣。所以二冲程发动机比四冲程发动机寿命短，一般只有四冲程发动机寿命的1/31/2。四、耗油量不同二冲程发动机进气、排气过程只占曲轴转角的130150，新鲜混合气先进入曲轴箱，当活塞下行时，新鲜混合气由扫气口进入气缸燃烧室，同时将残余废气挤出排气口。为了使废气排出更干

25、净，必然会有一些新鲜混合气随废气流出排气口，造成新鲜混合气的浪费，使油耗上升。而四冲程发动机进气、排气共占曲柄转角的360，排气时活塞上行至上止点，将废气强行排出，进气时活塞下行至下止点，进入的新鲜混合气几乎全部参加燃烧，基本上没有被浪费的新鲜混合气，因此油耗较低。五、排放不同 二冲程发动机在低速运转时，油门开度小，排气不充分，扫气不完全，燃烧室内新鲜混合气浓度低，会使新鲜混合气燃烧不完全，使废气中CH化合物的含量剧增；同时扫气时有一部分新鲜混合气随废气一同排出，混合气中的润滑机油燃烧不充分，也使排气中的CH化合物增多。 而四冲程发动机混合气中不含润滑油，有单独的进排气过程，新鲜气体全部进入燃

26、烧室参加燃烧，几乎没有新鲜气体随废气排出。根据国家标准GB/14621-93规定的摩托车排放标准，1996年1月1日起生产的摩托车，怠速法测量排气污染物CH化合物的标准值为：二冲程发动机：7000PPM 四冲程发动机：1800PPM 这两种发动机磨合1000km时，CH化合物实际测量值分别为：二冲程摩托车：大约3000PPM4000PPM 四冲程摩托车：大约50PPM400PPM 因此，二冲程摩托车排气中CH化合物的含量远远高于四冲程摩托车。总的来看，二冲程摩托车的特点是：发动机体积小、重量轻、功率大、油耗大、排放高，结构简单，制造、维修方便，价格便宜。四冲程摩托车的特点是：体积大、结构复杂，

27、油耗低，排放低，制造、维修较麻烦，价格相对较高。随着社会的发展，燃油消费税迟早要实施。目前，人们的环境保护意识逐渐增强，各地政府有关摩托车方面的政策（如禁止二冲程摩托车上路、限制摩托车排放）相继出台。因此，四冲程摩托车越来越受到人们的青睐；而且随着加工技术水平的不断提高和燃油电子喷射等新技术的广泛应用，四冲程摩托车结构复杂、体积大等缺点会得到逐步改进。而二冲程摩托车也因其升功率大，价格便宜等优势还存在一定的市场，特别是在越野车、赛车等特种用途摩托车方面被广泛应用，它那像风笛一样好听的排气声令车迷们如痴如醉。分子动理论对于分子的定义，化学上认为，分子是物质中独立地、相对稳定地存在并保持其组成和化

28、学性质的最小微粒。而分子动理论中，把“做热运动并遵从相同规律”的微粒统称为分子，它包括了化学上的分子、离子、原子。分子动理论包含三个基本观点。物质由大量分子组成。组成物质的分子数目的“大量”和分子的“小”是对应的。分子永不停息地做无规则运动。扩散现象和布朗运动是分子无规则运动的宏观体现。分子运动越剧烈，物体温度就越高，故称为“热运动”。分子间存在着引力和斥力。斥力和引力是同时存在的，且均随着分子间距离r的增大而减小，只是斥力较引力对r值更为敏感。因此当r小于某一值r0（即平衡位置）时，分子间的合力表现为斥力；当r大于r0时，分子间的合力表现为引力。人们对于分子的热运动的研究在19世纪中期后进入

29、了理论化阶段。克劳修斯、麦克斯韦、玻尔兹曼、范德瓦尔斯等人运用分子动理论的观点定量地讨论了有关气体的问题，取得了巨大的成功，范德瓦尔斯还因为建立了非理想气体的状态方程而获得了1910年的诺贝尔物理学奖。统计平均是分子动理论的基本思想和研究方法，理论的定量部分采用了概率统计的数学工具。氟利昂又名氟氯烷，是含有氟和氯的有机化合物。氟利昂的种类很多，其中可以用作致冷剂的有：氟利昂12，即二氟二氯甲烷，分子式为CF2Cl2，沸点为298；氟利昂11，即一氟三氯甲烷，分子式为CFCl2，沸点为237；氟利昂22，即二氟氯甲烷，分子式为CHF2Cl2，沸点为408。它们都是无色，无味、无毒、无腐蚀性的气体。由于它们很容易液化，所以是一种很好的致冷剂。其中以氟利昂12应用的最早和最广，它已有50多年的应用历史。目前我国和大多数国家仍在广泛应用。使用氟利昂也有很多缺点，特别是氟利昂12和氟利昂11，它们的渗透能力很强，容易漏气，且不易发现。这种气体遇到明火，或温度达到400以上时，便分解成有