物理内能与内能的利用知识点

内能

首先，分子热运动

1.分子动力学理论的内容是:

(1)物质由分子组成。

(2)所有物体的分子都在不断地做随机运动。

(3)分子之间存在相互吸引和排斥。

2.扩散:不同物质相互接触时相互进入的现象。

扩散现象的解释:

①分子不断做随机运动。

②分子之间有空隙。

气体、液体和固体都可以扩散。扩散的速度与温度有关，温度越高，扩散越快。

3.分子的热运动:由于分子的运动与温度有关，分子的不规则运动称为分子热运动。温度越高，分子的热运动越剧烈。

第二，内部能量

1.内能:组成一个物体的所有分子的动能和分子势能之和称为该物体的内能。

单位:焦耳

2.任何物体在任何情况下都有内能:热的铁水和冷的冰块都有内能。

3.物体的内能与温度的关系:当物体的质量、材料和状态相同时，温度越高，物体的内能越大。

4.内能的变化:

(1)改变内能的两种方法:做功和传热。做功相当于通过热传递改变物体的内能。

①工作:

A.做功可以改变内能:对物体做功时，物体的内能会增加，对外做功时，物体的内能会减少。

B.做功改变内能的本质是内能与其他形式能量的相互转化。

②传热:

A.热传递方向:热量从高温物体传递到低温物体，或者从同一物体的高温部分传递到低温部分。

B.传热条件:有温差。

传热是内能(热)，不是温度。

C.在传热过程中，物体吸热，内能增加；散发热量，降低内能。

注意:物体的内能是变化的，但温度不一定变化。

(2)热量:在热量传递的过程中，传递的能量的多少称为热量，热量的单位是焦耳。传热的本质是内部能量的传递。

第三，比热容

1.定义:一定质量的物质在温度上升时吸收的热量与其质量和上升温度的乘积之比。

2.定义:

3.单位:焦耳/(千克摄氏度)

4.物理意义:表示物体吸收或释放热量能力的强弱。

5.比热容是物质的特性，其大小与物质的种类和状态有关，而与物质的质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。

6.水的比热容为4.2× 10 3J/(kg·℃)，也就是说1kg水的温度升高(或下降)1℃，吸收(或释放)的热量为4.2×103j。

7.比热容表:

(1)比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热容。

(2)从比热容表也可以看出，水的比热容是所有物质中最大的。这意味着在相同的加热或冷却条件下，水的温度变化会更小。水的这一特性对气候有很大的影响。

在相同的日照条件下，沿海地区白天的温度上升速度比内陆地区慢，夜间沿海地区的温度下降速度更小。因此，在一天中，沿海地区的气温变化较小，而内陆地区的气温变化较大。一年中，内陆夏天比沿海热，冬天比沿海冷。

(3)水的比热容大的特性在生产和生活中经常被用到。

如汽车发动机、发电机等机器，工作时需要产生热量，通常需要循环水冷却。冬天经常用热水取暖。

8.热量的计算公式:

内部能量的利用

第一，热机

1.热机:把内能转化为机械能的机器叫热机。

2.内燃机:

①冲程:活塞在气缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端，称为冲程。

②内燃机工作过程:内燃机的每个工作循环分为四个阶段:进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在这四个阶段中，进气冲程、压缩冲程和排气冲程是靠飞轮的惯性完成的，而作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。此外，压缩冲程将机械能转化为内能。

③汽油机和柴油机的区别:

汽油机:气缸盖，进气空气汽油混合，点火式，效率低。

柴油发动机:气缸盖，进气空气，压燃式，效率高。

第二，热机的效率

1.燃料的热值:

①定义:燃料完全燃烧所释放的热量与其质量的比值称为燃料的热值。用符号“Q”表示。

②定义公式:q=Q/m(如果燃料是气体燃料q=Q/v)。

③单位:J/kg，发音为焦耳每千克；J/m 3，发音:焦耳每立方米。

酒精的热值为3.0×10 ^ 7J/kg，也就是说1kg酒精完全燃烧释放的热量为3.0×10 ^ 7J。

煤气热值为3.9× 10 7J/ m 3，即1m 3煤气完全燃烧释放的热量为3.9× 10 7J。

④对热值的理解:

A.对于热值的概念，要注意理解“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”三个关键词。1kg是指燃料的质量。如果燃料的质量不是1kg，燃料完全燃烧释放的热量就不是热值。某种燃料:表示热值与燃料的种类有关。完全燃烧:指完全燃烧，否则1kg燃料的化学能会转化为内能，而不是由热值决定的数值。

B.热值反映了某种物质的一种燃烧特性，同时也反映了不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的能力。也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形状、质量、体积无关。

2.热机效率:

(1)定义:热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比，称为热机效率。

(2)公式:η = QYes/QTotal× 100%。

式中，q有做有用工作的能量；q总是燃料完全燃烧释放的能量。

(3)提高热机效率的主要途径:

①改善燃烧环境，使燃料尽可能充分燃烧，提高燃料的燃烧效率。

②尽量减少各种热量损失。

③减少构件之间的摩擦，以减少克服摩擦做功所消耗的能量。

④充分利用废气带走的能量，提高燃料利用率。

三。能量转化和守恒

能量守恒定律:能量不会被空消灭或产生，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移过程中能量总量不变。

“第一种永动机”永远无法实现，因为它违反了能量守恒定律。

电流和电路

首先，两种指控

1.带电(带电):当被摩擦的物体具有吸引光线和小物体的性质时，我们说该物体带电。

轻物是指纸片、头发、草球、灰尘、轻球等。

2.摩擦起电:

①定义:物体因摩擦而带电。

②能量转化:机械能转化为电能。

3.两种收费:

正电荷的规定:用丝摩擦的玻璃棒的电荷。

负电荷的规律:毛皮摩擦橡胶棒的电荷。

4.电荷之间的相互作用定律:相同的电荷相互排斥，而不同的电荷相互吸引。

5.费用金额:

定义:电荷的数量称为电荷的数量。

单位:库仑(°c)。

6.验电器:

结构:金属球、金属棒、金属箔。

功能:检查物体是否带电。

原理:利用相同的电荷相互排斥。

7.原子及其结构:

(1)原子由中心带正电荷的原子核和原子核外带负电荷的电子组成。

(2)一个电子的电荷为1.6× 10-19 C

(3)一般情况下，原子核的正电荷等于核外电子的负电荷总和，但电性相反，整个原子是中性的。

8.摩擦起电的本质:电荷转移。

因为不同物体的原子核束缚电子的能力不同，摩擦起电不会产生新的电荷，而是电子从一个物体转移到另一个物体，失去电子的正电荷，得到电子的负电荷。

9.导体和绝缘体:

①导体:

定义:容易导电的物体。

常见材料:金属、石墨、人体、土、酸、碱、盐溶液。

导电原因:导体中有大量电荷可以自由移动。

②绝缘体:

定义:不容易导电的物体。

常见材料:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。

不容易导电的原因:几乎没有自由移动的电荷。

③导体和绝缘体没有绝对的界限，在一定条件下可以相互转化。在一定条件下，绝缘体也能变成导体。

二、电流与电路

1.电流的形成:电荷的定向运动形成电流。

2.电流方向的规定:正电荷定向运动的方向定义为电流的方向。

3.获得持续电流的条件:电路中有电源，电路是路径。

4.电路:

(1)电路由电源、电器、开关和导线组成。

定义:能够提供电流或将其他形式的能量转化为电能的装置。

②电器:

定义:用电工作的设备。

工作时:将电能转化为其他形式的能量。

③开关:控制电路的通断。

④导体:传输电能。

(2)三种电路:

路径:连接的电路。

开路:开路。

短路:定义:电源两端或电器两端直接用导线连接。

特点:电源短路，电路中有大电流，可能烧坏电源或电线的绝缘，容易引起火灾。

5.电路图:用符号表示电路连接的图称为电路图。

画电路图注意事项:导体是横平竖直的，不能弯曲，这样才有棱角。开关通常是关闭的。部件的位置应适当安排并均匀分布。元件不要画在角上，整个电路应该是矩形的。

三。串联和并联

四。电流测量

1.电流:表示电流强度的物理量，符号I。

2.单位:安培，符号A，毫安(mA)和微安(A)；1mA =1000毫安1毫安= 1000安.

3.电流测量:

①测量电流的仪器是电流表；符号:a。

②量程的选择:实验室常用的电流表有两个量程。

0 ~ 0.6a，每个单元代表的电流值为0.02A

0 ~ 3a，每个单元格代表的电流值为0.1A。

注意:如果不知道测量范围，要选择较大的测量范围，尽量用手摸。测试触摸法:先用电路的一端固定电流表的一端，然后用电路的另一端快速测试电流表的另一端。如果指针摆动很小(读数不准)，就要换小范围；如果超出量程(电流表会烧坏)，就要换更大的量程。

③电流表的使用:

A.电流表必须与电器串联(相当于一根电线)。

B.端子的连接要正确，使电流从“+”端进入，从“-”端退出。

C.测得的电流不应超过电流表的最大测量值。

d .绝对不允许在不使用电器的情况下，将电流表直接连接到电源的两极。

④电流表读数:

A.定义选定的范围。

B.明确划分值(每个单元格代表的当前值)。

C.根据指针向右倾斜的方格数读出当前值。

五、串联和并联电路中的电流定律

1.串联电路电流定律:串联电路中的电流处处相等。

公式:I=I1=I2。

2.并联电路电流定律:并联电路中的总电流等于各支路电流之和。

公式:I=I1+I2。

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