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)動而具有的動能和分子之間勢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)動的快慢，而體積與分子勢能有關(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)動而具有的動能和分子之間勢能的總和（微觀）機(jī)械能：是整個物體做機(jī)械運(yùn)動時具有的動能和勢能的總和（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)能的國際單位是焦耳，簡稱焦，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：熱量是物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)能。（1）熱量本身不是能量，不能說某個物體具有多少熱量，也不能比較兩個物體熱量的大小。 （2）熱量是物體在熱傳遞過程內(nèi)能的變化量，所以說它是一個過程量，是內(nèi)能變化的量度，若無熱傳遞發(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)動激烈程度的標(biāo)志；內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和。熱量是物體通過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，一個物體吸收了熱量，它們的內(nèi)能增加，溫度升高；一個物體放出了熱量，它的內(nèi)能減少，溫度降低。在發(fā)生物態(tài)變化時，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 ）：單位質(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：單位質(zhì)量（1千克）的水溫度每升高（或降低）1時，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，升高的溫度比其它物質(zhì)小；放出的熱量相同時，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，比其它物質(zhì)吸收的熱量多，因而可用水來降溫；在降低的溫度相同時，比其它物質(zhì)放出的熱量多，因而可用水來取暖。 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（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)動機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的內(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)，它們一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。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)填充新鮮氣體的過程。此時進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉。活塞在氣缸中向下運(yùn)動。壓縮沖程是將缸內(nèi)的氣體壓縮的過程。此時進(jìn)氣門、排氣門均關(guān)閉。活塞在氣缸中向上運(yùn)動。（活塞對氣缸內(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程。此時進(jìn)氣門、排氣門均關(guān)閉。燃料燃燒，體積劇烈膨脹，推動活塞向下運(yùn)動，曲軸通過連桿帶動旋轉(zhuǎn)，對外輸出功。在這一沖程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，氣體通過對外做功，轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能。排氣沖程是清除缸內(nèi)燃燒后的廢氣的過程。此時進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開。活塞在氣缸中向上運(yùn)動。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)造頂部有一個火花塞頂部有一個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、摩托車載重汽車、大型拖拉機(jī)相同點(diǎn)一個工作循環(huán)包括4個沖程，活塞往復(fù)運(yùn)動2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)歷四個沖程，做功1次。柴油機(jī)比汽油機(jī)動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： 對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(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：說明熱值與燃料的種類有關(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，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(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)件間保持良好潤滑6熱機(jī)對環(huán)境造成的污染主要是：大氣污染；噪聲污染7人類保護(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，地鐵等；多植樹造林，提倡綠色出行；推廣新能源汽車，如天然氣汽車、太陽能汽車、電動汽車等