九年级物理十三章内能与热机

第十四章 《内能和热机》

一、内能及其改变：

1、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。任何物体在任何情况下都有内能。影响物体内能大小的因素：温度、质量或体积、材料、存在状态。

2、机械能的大小与机械运动有关；内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。

3、物体温度升高会导致物体内能增大。物体存在状态改变（熔化、汽化）也会导致内能改变。反过来，不能说内能改变必然导致温度变化，因为内能的变化有多种因素决定。

4、改变内能的方法：做功和热传递。

5、做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化。

6、热传递是热量从高温物体传向低温物体或从同一物体的高温部分传向低温部分的现象。热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、对流和辐射。

7、热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，单位是J 。热传递传递的是热量，不是温度。

8、温度、热量、内能的区别：

温度：表示物体的冷热程度。温度升高 内能增加

不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。 热量：是一个过程。 吸收热量 不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。

内能不一定增加。如：吸收的热量全都对外做功，内能可能不变。

内能：是一个状态量。内能增加 不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。

不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热

9、为了理解温度、热量、内能的关系，一定要记住一个特例：" 晶体熔化时吸收热量，但温度不变，内能增大；晶体凝固时放出热量，温度也不变，但内能减小" 。

10、指出下列各物理名词中" 热" 的含义：热传递中的" 热" 是指：热量；热现象中的" 热" 是指：温度；热膨胀中的" 热" 是指：温度；摩擦生热中的" 热" 是指：内能（热能）

二、比热容：1、单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量，叫比热容，简称比热，用字母C 表示, 单位是J/(kg·℃), 其物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量。

2、比热容是物质的一种属性，只与物质的种类、和状态有关，与物体的质量和温度变化的多少无关。这是因为比热的定义中已经规定" 量是1kg" 和" 温度升高或降低1℃" 的必备条件，所有物质的比热都是在两个条件下得出的。" 一滴水和一桶水" 或" 冷水和热水" 比热相同。

3、物体在升温或降温时的吸热或放热公式：Ｑ吸＝cm （t －t0），Ｑ放＝cm （t0－t ）或Ｑ＝cm Δt 其中t0为初温，t 为末温，Δt 表示温度的变化量，当表示升高的温度时，Δt=t－t0，当表示降低的温度时Δt ＝t0－t ；各量使用的单位：比热用J/(kg·℃) ；质量用kg ，温度的变化Δt 用℃

4、水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) 表示：1kg 的水温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量为4.2×103J 。 水的比热容大, 在实际中的应用分下面两种情况：

（1）根据Ｑ＝cm Δt ，相同质量的水和其它物质升高（或降低）相同的温度，因为水的比热大，水吸收（或放出）的热量多。

（2）根据，相同质量的水和其它物质吸收（或放出）相同的热量，因为水的比热大，水升

高（或降低）的温度少。

例如①汽车发动机的散热器中用水；②沿海地区一年的温差比内陆地区小；③暖气管道中用水；④夏天海滩上的沙子比海水烫脚。其中应用道理（1）的是①③；应用道理（2）的是②④

三、热值(用字母q 表示)

1、定义：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。单位是J/kg。燃料燃烧时化学能转化为内能。

2、热值是燃料的一种属性，不同燃料的热值不同，同种燃料的热值不变，与燃料的多少、燃烧的程度无关。这是由于热值的定义中已经把" 量是1kg" 和" 燃烧的程度是完全燃烧" 界定清楚了，所有的热值都是在这两个条件下得到的。

3、燃料完全燃烧放热的公式：Q=mq 其中各量的单位：热量Q 用J ，质量m 用kg, 热值q 用J/kg

4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 。

5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。

四、热机：1、热机是利用燃料的燃烧来做功的装置。热机的原理是燃料燃烧，化学能转化为内能，又通过做功把内能转化为机械能。

2、内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。其中压缩冲程将机械能转化为内能。

3、热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和所耗燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。公式：η=W有用/ Q总= W有用/qm

4、提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧、尽量减小各种热量损失、机件间保持良好的润滑、

减小摩擦。

5、汽油机和柴油机的比较：

汽油机

柴油机

不

同

点

构造：

顶部有一个火花塞。

顶部有一个喷油嘴。

吸气冲程

吸入汽油与空气的混合气体

吸入空气

点燃方式

点燃式

压燃式

效率

低

高

应用

小型汽车、摩托车

载重汽车、大型拖拉机

相同点

冲程：活塞从汽缸的一端运动到另一端，叫一个冲程。

一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。