
《熱現象》知識點
一、溫度
1、 定義:溫度表示物體的冷熱程度。
2、 單位:
1 國際單位制中采用熱力學溫度。
2 常用單位是攝氏度(℃) 規(guī)定:在一個標準大氣壓下冰水混合物的溫度為0度,沸水的溫度為100度,它們之間分成100等份,每一等份叫1攝氏度 某地氣溫-3℃讀做:零下3攝氏度或負3攝氏度
3 換算關系T=t + 273K
3、 測量——溫度計(常用液體溫度計)
① 溫度計構造:下有玻璃泡,里盛水銀、煤油、酒精等液體;內有粗細均勻的細玻璃管,在外面的玻璃管上均勻地刻有刻度。
② 溫度計的原理:利用液體的熱脹冷縮進行工作。
③ 分類及比較:
分類 | 實驗用溫度計 | 寒暑表 | 體溫計 |
用途 | 測物體溫度 | 測室溫 | 測體溫 |
量程 | -20℃~110℃ | -30℃~50℃ | 35℃~42℃ |
分度值 | 1℃ | 1℃ | 0.1℃ |
所 用 液 體 | 水 銀 煤油(紅) | 酒精(紅) | 水銀 |
特殊 構造 | | 玻璃泡上方有縮口 |
使用 方法 | 使用時不能甩,測物體時不能離開物體讀數 | 使用前甩可離開人體讀數 |
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④ 常用溫度計的使用方法:
使用前:觀察它的量程,判斷是否適合待測物體的溫度;并認清溫度計的分度值,以便準確讀數。
使用時:溫度計的玻璃泡全部浸入被測液體中,不要碰到容器底或容器壁;溫度計玻璃泡浸入被測液體中稍候一會兒,待溫度計的示數穩(wěn)定后再讀數;讀數時玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中,視線與溫度計中液柱的上表面相平。
二、物態(tài)變化
填物態(tài)變化的名稱及吸熱放熱情
1、熔化和凝固
① 熔化:
定義:物體從固態(tài)變成液態(tài)叫熔化。
晶體物質:海波、冰、石英 非晶體物質:松香、石蠟
水晶、食鹽、明礬、奈、 玻璃、瀝青、蜂蠟
各種金屬
熔化圖象:
熔化特點:固液共存,吸熱, 熔化特點:吸熱,先變軟
溫度不變 變稀,最后變?yōu)橐簯B(tài)
熔點 :晶體熔化時的溫度。 溫度不斷上升。
熔化的條件:⑴ 達到熔點。
⑵ 繼續(xù)吸熱。
2 凝固 :
定義 :物質從液態(tài)變成固態(tài) 叫凝固。
凝固圖象:
凝固特點:固液共存,放熱, 凝固特點:放熱,逐漸變
溫度不變 稠、變黏、變硬、最后
凝固點 :晶體熔化時的溫度。 成固體,溫度不斷降低。
同種物質的熔點凝固點相同。
凝固的條件:⑴ 達到凝固點。
⑵ 繼續(xù)放熱。
2、汽化和液化:
汽化:
定義:物質從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。
定義:液體在任何溫度下都能發(fā)生的,并且只在液體表面發(fā)生的汽化現象 叫蒸發(fā)。
影響因素:⑴液體的溫度;⑵液體的表面積 ⑶液體表面空氣的流動。
作用:蒸發(fā) 吸 熱(吸外界或自身的熱量),具有制冷作用。
定義:在一定溫度下,在液體內部和表面同時發(fā)生的劇烈的汽化現象。
圖象:
沸 點: 液體沸騰時的溫度。
沸騰條件:⑴達到沸點。⑵繼續(xù)吸熱
沸點與氣壓的關系:一切液體的沸點都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高
液化:定義:物質從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài) 叫液化。
方法:⑴ 降低溫度;⑵ 壓縮體積。
好處:體積縮小便于運輸。
作用:液化 放 熱
3、升華和凝華:
①升華 定義:物質從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程,吸 熱,易升華的物質有:碘、冰、干冰、樟腦、鎢。
②凝華 定義:物質從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程,放 熱
《內能的利用》知識點
1、物質是由分子組成的。
2、一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動
①擴散:不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現象。
②擴散現象說明:A分子之間有間隙。B分子在做不停的無規(guī)則的運動。
①內能是指物體內部所有分子做無規(guī)則熱運動的動能和分子勢能的總和,不是指少數分子或單個分子所具有的能。一切物體在任何情況下都具有內能
②影響內能的主要因素:物體的質量、溫度、狀態(tài)及體積等
③物體的內能與溫度有關,同一個物體,溫度升高,它的內能增加,溫度降低,內能減少。
2、熱運動:物體內部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。分子無規(guī)則運動的速度與溫度有關,溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度就越快,物體的溫度越低,分子無規(guī)則運動的速度就越慢。內能也常叫做熱能。
3、內能與機械能的區(qū)別:一切物體都具有內能,但有些物體可以說沒有機械能;內能和機械能可以通過做功相互轉化。
4、改變物體內能的兩種方法:做功與熱傳遞
(1)做功:對物體做功,物體內能增加;物體對外做功,物體的內能減少。
(2)熱傳遞:①熱傳遞的條件:物體之間(或同一物體不同部分)存在溫度差。②物體吸收熱量,物體內能增加;物體放出熱量,物體的內能減少。
1、概念:單位質量的某種物質溫度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的熱量叫做這種物質的比熱容,用符號c表示,單位焦每千克攝氏度,符號J/(kg﹒℃)(定義式:或)
水的比熱容是4.2×103J/(kg﹒℃)。它的物理意義是:1千克水溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量是4.2×103J。
2、比熱容是物質的一種特性,各種物質都有自己的比熱容。
3、說明
(1)比熱容是物質的特性之一,所以某種物質的比熱不會因為物質吸收或放出熱量的多少而改變,也不會因為質量的多少或溫度變化的多少而改變。
(2)同種物質在同一狀態(tài)下,比熱是一個不變的定值。
(3)物質的狀態(tài)改變了,比熱容隨之改變。如水變成冰。
(4)不同物質的比熱容一般不同。
各物質中,水的比熱容最大。這就意味著,在同樣受熱或冷卻的情況下,水的溫度變化要小些。(在受太陽照射條件相同時,白天沿海地區(qū)比內陸地區(qū)溫度升高的慢,夜晚沿海地區(qū)溫度降低也少。所以一天之中,沿海地區(qū)溫度變化小,內陸地區(qū)溫度變化大。在一年之中,夏季內陸比沿海炎熱,冬季內陸比沿海寒冷)
水比熱容大的特點,在生產、生活中也經常利用。如汽車發(fā)動機、發(fā)電機等機器,在工作時要發(fā)熱,通常要用循環(huán)流動的水來冷卻。冬季也常用熱水取暖。
4、熱量計算公式:Q吸=cm(t-t0) Q放=cm(t0-t)
1、熱值:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。單位:J/kg,酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。
內燃機:將燃料燃燒移至機器內部燃燒,轉化為內能且利用內能來做功的機器叫內燃機。它主要有汽油機和柴油機。
2、熱值公式:Q=mq或Q=Vq(其中m為燃料的質量,V為燃料的體積,q為燃料的熱值)。
4、內燃機工作過程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程,是由內能轉化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉化為內能。
5、汽油機和柴油機的比較:
| 汽油機 | 柴油機 |
不同點 | 構造:頂部有一個火花塞。 | 頂部有一個噴油嘴。 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 |
點燃方式 | 點燃式 | 壓燃式 |
效率 | 低 | 高 |
應用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機 |
相同點 | 沖程:活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。一個工作循環(huán)活塞往復運動2次,曲軸和飛輪轉動2周,經歷四個沖程,做功1次。 |
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3、 熱機的效率:熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。
公式:η=W有用/ Q總= W有用/qm
熱機效率低的原因:第一,燃料并未完全燃燒;第二,熱機工作的排氣沖程要將廢氣排出,而排出的氣體中還具有內能,另外氣缸壁等也會傳走一部分內能;第三,由于熱機的各部分零件之間有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四,曲軸獲得的機械能也未完全用來對外做功,而有一部分傳給飛輪以維持其繼續(xù)轉動,這部分雖然是機械能,但不能稱之為有用功
提高熱機效率的途徑:(1)使燃料充分燃燒
(2)盡量減小各種熱量損失 (3) 機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
1、能量的轉移與轉化:能量可以從一個物體轉移到另一個物體,如發(fā)生碰撞或熱傳遞時;也可以從一種形式轉化為另一種形式,如太陽能電池、發(fā)電機等。
2、能量守恒定律:能量既不會憑空消滅,也不會憑空產生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能的總量保持不變。
能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體,小到原子核,也無論是物理學問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題,所有能量轉化的過程,都遵從能量守恒定律
3、“永動機”永遠不可能實現,因為它違背了能量守恒定律。