第十三章内能本章知识结构图：一、分子热运动1.分子热运动：（1）物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。

无论大小，无论是否是生命体，物质都是由分子、原子等粒子构成。

（2）扩散：不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象。

比如墨水在水中扩散等等。

a.扩散的物理意义：表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

表明分子之间存在间隙。

b.扩散的特点：无论固体、液体，还是气体，都可以发生扩散。

发生扩散时每一个分子都是无规则运动的。

（3）分子的热运动a.定义：分子永不停息地做无规则运动叫做热运动。

无论物体处于什么状态、是什么形状、温度是高还是低都是如此。

因此，一切物体在任何情况下都具有内能。

b.影响因素：分子的运动与温度有关，物体温度越高，分子运动越剧烈。

2.分子间的作用力：（1）分子间同时存在着引力和斥力，它们是随着分子间距离的增大而减小，随着分子间距离的减小而增大，但是斥力变化要比引力变化快得多。

分子间作用力的特点如图：（2）固态、液态、气态的微观模型二、内能1.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。

分子动能：分子由于运动而具有的能，其大小决定于温度高低。

分子势能：分子由于存在相互作用力而具有的能，其大小决定于分子间距。

单位是焦耳（J）。

（2）一切物体的分子都永不停息地做无规则运动，无论物体处于什么状态、是什么形状、温度是高还是低都是如此。

因此，一切物体在任何情况下都具有内能。

（3）同一物体的内能的大小与温度有关，温度越高，具有的内能就越多。

但不同物体的内能则不仅以温度的高低为依据来比较。

（4）影响内能大小的因素：分子的个数、分子的质量、热运动的剧烈程度（温度高低）、分子间相对位置。

2.物体内能的改变：（1）改变内能的方法：做功和热传递做功：两种不同形式的能量通过做功实现转化。

热传递：内能在不同物体间的转移。

（2）热量：a.定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。

b.单位：焦耳（J）。

三、比热容1.比热容（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，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。

单位：焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·C）（2）比热容是反映物质自身性质的物理量，比热容只决定于物质本身，反映了物质吸热（或放热）的本领，与物质的质量、吸收或放出热量的多少、温度的高低、形状、位置等都没有关系。

但是，物质的比热容不但与物质的种类有关，还与物质的状态有关。

*比热容与吸热本领，温度改变的难易程度（3）质量相同的同种物质，温度升高1摄氏度吸收的热量，与温度降低1摄氏度放出的热量是相同的。

2.热量的计算：计算公式：t cm Q ∆=，其中，吸热公式：)(0t Q t cm -=吸，放热公式：)(0t cm t Q -=放。

c 表示物质的比热容，m 表示物质的质量，t ∆是指温度的变化量，t 0表示物质的初温，t 表示末温。

第十四章 内能的利用本章知识结构图：一、热机1.把内能转化为机械能的机械叫热机。

2.内燃机：（1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。

（2）分类：汽油机和柴油机。

构造图：（3）工作过程：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，叫做一个冲程。

工作循环：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，经历四个冲程，做功1次。

汽油机的工作过程如下： （4）汽油机和柴油机的比较：二、热机的效率 1.燃料的热值：（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做热值。

（2）数值：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量。

（3）焦每千克，即“J/kg ”。

（4）公式：q=Q/m ，其中Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量，q 表示燃料的热值。

推导公式：Q=mq 。

（5）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。

同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同。

（6）如果是气体，人们还使用完全燃烧m 31某气体所释放的热量来描述气体燃烧放热的性质，因此有Q=Vq ，q 的单位是m J 3/。

2.热机的效率：在热机中，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。

（1）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。

柴油机比汽油机的效率高。

（2）根据机械效率的公式，可以推导出%100⨯=QQ 总有η3.能量的转化和守恒（1）在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。

（2）能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

这就是能量守恒定律，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。

三、本章总结：1.热量、燃料燃烧、热机效率等相关计算。

2.“内能的改变”和“温度的改变”的关系：【巩固练习】一、选择题1．清晨树叶上的露珠看起来呈球状，对此解释合理的是（）A．分子不停的做无规则运动B．分子之间存在间隙C．分子之间存在引力D．分子之间存在斥力【答案】C2．分别在冷水和热水中同时注入一滴墨水，5s后的现象如图所示，该现象说明（）A．只有热水的分子在做热运动B．热水有内能，冷水没有内能C．温度越高，分子运动越剧烈D．扩散只能在液体中发生，不能在气体、固体中发生【答案】C【解析】A.一切物质的分子都在不停地做无规则运动，不合题意。

B.一切物体不论温度高低，都具有内能，不合题意。

C.分子热运动与温度有关，温度越高，扩散越快分子运动越剧烈，符合题意。

D.一切物质的分子都在不停的做无规则运动，扩散现象也是分子运动的结果。

不仅气体之间、液体之间会发生扩散现象，固体之间也会发生扩散现象，不合题意。

3．下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（）A．烧水时，水逐渐变热B．用锯锯木头，锯条发热C．两手相互摩擦，手发热D．小孩从滑梯上滑下，臀部有灼热感【答案】A4．（2015•威海）有关温度、热量、内能的说法，正确的是（）A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高B．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加C．物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体【答案】B5．下列关于能量转化的说法准确的是（）A．内燃机的做功冲程中机械能转化为内能B．陨石坠入地球大气层时，机械能转化为内能，成为流星C．跳绳时，下落过程中动能转化为重力势能D．跳伞运动员在空中匀速下落时机械能总量保持不变【答案】B6．农民伯伯在培育秧苗时，为了保护秧苗夜间不被春寒冻坏，采取了相应的措施，下列说法正确的是（）A．傍晚向秧田灌水，因为水的比热容较大，使秧田温度不致下降过低B．早晨向秧田灌水，因为水的比热容较大，能够吸收较多热量，可提高秧田的温度C．早晨向秧田灌水，因为水的比热容较大，能够放出较多热量，可提高秧田的温度D．秧田里应一直灌水，因为水的比热容较大，能够吸收热量较多，就可以提高秧田的温度【答案】AA.液体的比热容一定比固体的大B.同一物质发生物态变化后，比热容不变C.汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大D.质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块吸收的热量多【答案】CD8．爆米花是将玉米放入铁锅内．边加热边翻动一段时间后，“砰”的一声变成玉米花。

下列说法正确的是（）A、玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加B、玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加C、玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变D、玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能增加【答案】B9.下列现象中，不能用分子热运动的观点来解释的是（）A．打开香皂盒会闻到香味B．擦黑板时粉尘飞扬C．水和酒精混合后体积变小D．将两个铅柱底削平、削干净，紧压在一起，它们就结合起来了【答案】B10.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）（多选）A．温度越高的物体所含的热量一定越多B．温度相同的两个物体间不会发生热传递C．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变D．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能【思路点拨】（1）热量指的是物体在热传递过程传递的内能的多少，只能说“吸收”或“放出”热量，不能用“含有”、“拥有”等字眼。

（2）热传递的条件是物体间存在着温度差异，内能从高温物体传给低温物体。

（3）晶体物质的熔化过程不断吸热，内能增加，但是温度不变。

（4）内能指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，任何物体都具有内能，改变物体内能有两种方式：做功和热传递。

【答案】BD11.酒精灯的酒精被使用掉一半后，下列关于酒精判断正确的是（）A．比热容和热值均保持不变B．密度不变，比热容减小一半C．比热容减小一半，热值不变D．质量减小一半，密度减小一半【答案】A12.如图所示，是汽油机的一个工作循环的四个冲程的示意图。

其中，在火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，从而产生高温、高压的气体的前一个冲程是（）．A． B .C. D.【答案】C13.如图，为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为（）A.1234100%E E E E E η+++=⨯ B. 2100%EE η=⨯C. 134100%E E E E η++=⨯ D. 1100%EEη=⨯ 【答案】B14.如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是（ ）【答案】D二、填空题15．电冰箱里的食物容易变干和相互“窜味”，请你从物理角度分析，食物“窜味”属于_扩散__现象，电冰箱里的食物主要是通过__升华_____或___蒸发____方式失去水分的。

16.如图所示为北京2008年奥运会祥云火炬，其使用的燃料为丙烷，常温下呈气态的丙烷是通过加压液化后储存在较小的罐内。

若丙烷的热值为8.0×107J ／kg ，罐内装有的450g 丙烷完全燃烧可以放出的热量是____3.6×107J ___J 。

17.（2015•镇江）如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于做功冲程，该冲程将内能转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10 次、飞轮转过20 圈。

【解析】（1）如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。

（2）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次，飞轮转动20周。

18.100℃的水能自动地把内能转移给低温的空气，低温的空气_ 不能_______（填“也能”或“不能”）自动地把内能转移给100℃的水；汽车制动时，由于摩擦，汽车的__机械能____转变为地面、空气的内能，这些散失到空气和地面的内能，不能自动地用来再次开动汽车，这说明能量的转化和转移具有__方向性______。