A、B和C三個體積相同而材料不同的實心球放入盛有液體的容器中,各球所處位置如圖所示,從而可以判斷________球的密度最大,________球受到的浮力最小,A球受到的浮力________B球受到的浮力.(填“小于”“大于”或“等于”)
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表一 | 表二 | ||||||||||||||||||||||||||||
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物質 | 實驗序號 | 體積(米3) | 質量(千克) |
C | 7 | 0.2×10-3 | 1.6 |
8 | 0.5×10-3 | 4 | |
9 | 1×10-3 | 8 |
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人教版第十六章 熱和能 復習提綱
一、分子熱運動
1.物質是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。
2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
、贁U散:不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象。
②擴散現(xiàn)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。
③課本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結果。實驗現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結論:氣體分子在不停地運動。
④固、液、氣都可擴散,擴散速度與溫度有關。
、莘肿舆\動與物體運動要區(qū)分開:擴散、蒸發(fā)等是分子運動的結果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
、佼敺肿娱g的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
、冢洌迹驎r,引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因為:分子之間的斥力起主要作用。
、郏洌荆驎r,引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
④當d>10r時,分子之間作用力十分微弱,可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠大于分子之間的作用力的作用范圍,鏡子不能因分子間作用力而結合在一起。
二、內能
1.內能:物體內部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。
2.物體在任何情況下都有內能:既然物體內部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那么內能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3.影響物體內能大小的因素:①溫度:在物體的質量,材料、狀態(tài)相同時,溫度越高物體內能越大;②質量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質量越大,物體的內能越大;③材料:在溫度、質量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內能也可能不同。
4.內能與機械能不同:
機械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機械運動有關。
內能是微觀的,是物體內部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關。這種無規(guī)則運動是分子在物體內的運動,而不是物體的整體運動。
5.熱運動:物體內部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內能的改變
1.內能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內能增大(減。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內能改變。
反過來,不能說內能改變必然導致溫度變化。(因為內能的變化有多種因素決定)
2.改變內能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內能:
①做功可以改變內能:對物體做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。
、谧龉Ω淖儍饶艿膶嵸|是內能和其他形式的能的相互轉化。
③如果僅通過做功改變內能,可以用做功多少度量內能的改變大小。(W=△E)
、芙忉屖吕簣D15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因為活塞壓縮空氣做功,使空氣內能增加,溫度升高,達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對木頭做功,使它的內能增加,溫度升高,達到木頭的燃點而燃燒。圖15.2-5乙看到當塞子跳起來時,容器中出現(xiàn)了霧,這是因為瓶內空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內能。
、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
②熱傳遞的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內能增加;放熱溫度降低,內能減少。
、軣醾鬟f過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質是內能的轉移。
C、做功和熱傳遞改變內能的區(qū)別:由于它們改變內能上產生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:單位質量的某種物質溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量。
⑵物理意義:表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。
、潜葻崛菔俏镔|的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關,與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。
⑷水的比熱容為4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為4.2×103J。
、伤U{節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。
2.計算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計熱損失Q吸=Q放。
五、內能的利用、熱機
(一)內能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學能轉化為內能。
。ǘ嶂
1.定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。
2.單位:J/kg。
3.關于熱值的理解:
①對于熱值的概念,要注重理解三個關鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質量而言,如果燃料的質量不是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。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值。
、跓嶂捣从车氖悄撤N物質的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學能轉變成內能的本領大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的形態(tài)、質量、體積等均無關。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實際中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。
4.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。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。
5.火箭常用液態(tài)氫做燃料,是因為:液態(tài)氫的熱值大,體積小便于儲存和運輸。
6.爐子的效率:
①定義:爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
、诠剑害=Q有效/Q總=cm(t-t0)/qm′。
。ㄈ﹥饶艿睦
1.內能的利用方式:
、爬脙饶軄砑訜;從能的角度看,這是內能的轉移過程。
、评脙饶軄碜龉;從能的角度看,這是內能轉化為機械能。
2.熱機:定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉化:內能轉化為機械能。
蒸氣機──內燃機──噴氣式發(fā)動機。
3.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。
4.內燃機大概的工作過程:內燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段: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.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。
提高熱機效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6.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。 |
六、能量守恒定律
1.自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學習,但在日常生活中我們也有所了解,如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能,跟光現(xiàn)象有關的光能,跟原子核的變化有關的核能,跟化學反應有關的化學能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉化和轉移(列舉學生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉化和轉移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內能轉移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機械能轉移到乙球。在這種轉移的過程中能量形式沒有變。
3.在自然界中能量的轉化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機械能轉化為內能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內能轉化為機械能;在水力發(fā)電中,水的機械能轉化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學能,轉化成電能;在核電站,核能轉化為電能;電流通過電熱器時,電能轉化為內能;電流通過電動機,電能轉化為機械能。
4.能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)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,能量的總量保持不變。
能量的轉化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
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力學綜合計算題分類例析
綜觀歷年各省市中考題,不難發(fā)現(xiàn),力學計算大多以綜合題的形式出現(xiàn),單獨用一個知識點只對某一個物理量(如密度、壓強等)進行求解的力學計算題已很少見了,絕大部分力學的計算題都有一定的綜合性。綜合題的優(yōu)點是:一方面能考查學生分析、理解和推理的思維能力,另一方面考查學生綜合運用知識的能力和知識遷移能力。這完全符合新課程標準的要求和目標,所以這種題型在今后的中考中仍將占有很重要的位置。本專題從以下幾個方面對這類計算題進行分析探究。以指導同學們解題時抓住要點,一舉突破。
一.思路和方法
1.讀懂題意或圖示,明確已知量和所求量。
有些新題型會出現(xiàn)一些新名詞或概念,有的已知條件比較隱蔽,應該努力挖掘出對解題有用的信息。
2.分析研究對象所處的狀態(tài)或物理過程,找出已知量和未知量之間的聯(lián)系。
為了幫助分析,通常對研究對象進行受力分析并畫出受力圖,確定哪些力構成平衡力,根據(jù)平衡條件建立平衡方程式,這是很關鍵的一步。
3.明確題目所描述的對象和過程涉及到哪些知識點,選擇適當?shù)墓交蛞?guī)律進行計算。
①求壓強時可用,兩個公式進行求解。但后一個公式一般用來求解液體壓強,只有豎直放置的柱體對支承面產生壓強,才能用來解。
②計算浮力的方法有很多:(1)阿基米德原理;(2)彈簧測力計測浮力(G與F分別為物體在空氣中稱和在液體中稱時彈簧測力計的示數(shù));(3)平衡法:物體處于漂浮或懸浮;(4)壓力差法:。根據(jù)已知條件和研究對象所處的狀態(tài)選擇適當?shù)墓角蟾×Α?/p>
③求滑輪組的機械效率也有兩個公式:和。當滑輪組豎直提升物體時就用前者,當滑輪組水平拉物體時就用后者。
4.驗證計算結果
對答案進行檢驗,看過程有無錯誤,看結果是否符合實際。
二.熱點問題歸類
熱點一:密度、壓強和浮力的綜合。
例1.某電梯公寓樓約40m,完成此建筑物需要澆鑄鋼筋混凝土,還需要使用其他建筑材料,混凝土密度為,取。求:(1)已知自來水的密度為,若要從地面向樓頂提供自來水,加壓設備至少需要給施加多大的壓強?(不考慮大氣壓強)
(2)測量表明,該樓的地基所承受的壓強不得超過,若地基與地面的接觸面積為,則此大樓另外添加的裝飾材料、各種設備等物資及進入大樓的人員的總質量不得超過多少?
解析:這是一道密度和壓強的綜合題,根據(jù)公式。(1)小題立即解決。(2)小題中要求質量,則可以先求出最大重力,然后求出最大質量,最后減去已有的質量即可,具體解法如下:
(1)
(2)設混凝土、其他建筑材料和其余部分的質量分別為m1、m2和m3,總重量為G
當m3最大時,G最大,大樓對地基的壓力F最大,地基所承受的壓強達到最大值。
所以
所以
例2.去年南京市對大明湖進行了首次換水清淤,換水后大明湖水清澈見底,魚兒歡暢。愛湖小分隊的同學準備利用自己掌握的科學知識對湖水水質進行監(jiān)測。他們通過調查,了解到大明湖周邊主要污染源很容易導致湖水密度變大,而密度達到的水域就不適宜湖里魚類生存,他們就想到做一個簡易的密度計來監(jiān)控湖水密度。為此找來一根長為1.2m粗細均勻的木條,在底端嵌入適量重物,使其能直立漂浮水中,做好相應的標記后就可以監(jiān)測湖水的密度了,測量得該簡易密度計的總質量為0.5kg。(g取10N/kg)
(1)先將該木條放入足夠深的清水中,測得木條露出水面0.2m,在水面處畫上白線,請計算此時木條底端受到的水的壓強及木條受到的浮力。
(2)請通過計算說明應在木條的什么位置畫上表示污水密度達到時的紅線,以監(jiān)測湖水密度是否超標。
解析:此題是一道運用知識解決實際問題的好題,綜合的知識有壓強、浮力和二力平衡等。(1)木條底端受到水的壓強可直接用來求;又因木條處于漂浮狀態(tài),故可用二力平衡法求浮力。
由于木條處于漂浮狀態(tài),所以:
(2)此題實際上是求木條浸入污水的深度h,要求深度必先求,因為,可通過浮力算出。又因木條的橫截面積S未知,深度h似乎無法求出,但我們要善于利用(1)小題的條件,找到兩者的相同之處,即在清水中和污水中都處于漂浮狀態(tài),兩者受到的浮力相等,所以
,即,所以:
熱點二:速度、功率和效率的綜合
例3.如圖1所示,物體重20N,在拉力F的作用下,以0.5m/s的速度沿水平方向勻速運動,物體與地面的摩擦力是物重的0.2倍,求:
(1)不記滑輪、繩重和滑輪組的摩擦,拉力的大小及拉力的功率。
(2)若拉力為2.5N,該滑輪組的機械效率。
圖1
解析:在不計摩擦的情況下,可直接用滑輪組省力公式求拉力,不過不是,而應該是(是物體A與地面的摩擦)。因為對物體的拉力不是等于物體的重量,而是等于地面對物體的摩擦力。相應地,求這種水平裝置的滑輪組的機械效率的計算公式也應該是,而不是。拉力的功率可進行如下推導:
(1)拉力的大。
拉力的功率:
(2)
熱點三:壓強或浮力與杠桿類相結合的綜合題
例4.圖2是小明設計的一個用水槽來儲存二次用水的沖廁裝置。帶有浮球的橫桿AB(B為浮球的中心)能繞O點轉動,倒“T”形閥門C底部為厚度不計的橡膠片,上部為不計粗細的直桿,進水口的橫截面積為4cm2,浮球的體積為100cm3,OB是OA長度的6倍,AB桿左端壓在閥門C上,閥門C堵住進水口時,AB桿水平,浮球頂部和溢水口相平,不考慮閥門C、橫桿AB及浮球受到的重力。()求:
(1)浮球浸沒時,浮球受到的浮力多大?A端受力多大?
(2)為了防止水從溢水口溢出,水槽中的水面與溢水口的高度差不能超過多少?
圖2
解析:本題又是一道力學綜合題,描述的物理情境較為復雜,所以分析審題是關鍵,尤其是要把這個裝置的結構示意圖看懂,搞清楚它的工作過程和原理,解題過程如下:
(1)當球全部浸沒水中時:
橫桿B端受力等于浮球所受浮力,即:
運用杠桿平衡條件:
,因為
所以A端受力為:
(2)水恰能從溢水口流出時水槽中的水面距溢水口的高度差是允許的最大值。此時,浮球全部浸沒,閥門C受到水槽中的水向上的壓力和水箱中水向下的壓力及浮球浸沒時杠桿A端對閥門C向下的壓力相互平衡,即:
①
設水槽中的水面距閥門C底部橡膠片的高度為H,溢水口到閥門C底部橡膠片的高度為h,則:
②
③
把②③式代入①中,有
整理得:
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人教版第十六章 熱和能 復習提綱
一、分子熱運動
1.物質是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。
2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
、贁U散:不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象。
、跀U散現(xiàn)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。
③課本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結果。實驗現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結論:氣體分子在不停地運動。
、芄、液、氣都可擴散,擴散速度與溫度有關。
、莘肿舆\動與物體運動要區(qū)分開:擴散、蒸發(fā)等是分子運動的結果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
①當分子間的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
、冢洌迹驎r,引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因為:分子之間的斥力起主要作用。
③d>r時,引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
④當d>10r時,分子之間作用力十分微弱,可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠大于分子之間的作用力的作用范圍,鏡子不能因分子間作用力而結合在一起。
二、內能
1.內能:物體內部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。
2.物體在任何情況下都有內能:既然物體內部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那么內能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3.影響物體內能大小的因素:①溫度:在物體的質量,材料、狀態(tài)相同時,溫度越高物體內能越大;②質量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質量越大,物體的內能越大;③材料:在溫度、質量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內能也可能不同。
4.內能與機械能不同:
機械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機械運動有關。
內能是微觀的,是物體內部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關。這種無規(guī)則運動是分子在物體內的運動,而不是物體的整體運動。
5.熱運動:物體內部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內能的改變
1.內能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內能增大(減。。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內能改變。
反過來,不能說內能改變必然導致溫度變化。(因為內能的變化有多種因素決定)
2.改變內能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內能:
①做功可以改變內能:對物體做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。
②做功改變內能的實質是內能和其他形式的能的相互轉化。
③如果僅通過做功改變內能,可以用做功多少度量內能的改變大小。(W=△E)
、芙忉屖吕簣D15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因為活塞壓縮空氣做功,使空氣內能增加,溫度升高,達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對木頭做功,使它的內能增加,溫度升高,達到木頭的燃點而燃燒。圖15.2-5乙看到當塞子跳起來時,容器中出現(xiàn)了霧,這是因為瓶內空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內能。
、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
②熱傳遞的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內能增加;放熱溫度降低,內能減少。
、軣醾鬟f過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質是內能的轉移。
C、做功和熱傳遞改變內能的區(qū)別:由于它們改變內能上產生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:單位質量的某種物質溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量。
、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。
、潜葻崛菔俏镔|的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關,與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。
、人谋葻崛轂4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為4.2×103J。
、伤U{節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。
2.計算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計熱損失Q吸=Q放。
五、內能的利用、熱機
(一)內能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學能轉化為內能。
(二)熱值
1.定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。
2.單位:J/kg。
3.關于熱值的理解:
①對于熱值的概念,要注重理解三個關鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質量而言,如果燃料的質量不是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。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值。
、跓嶂捣从车氖悄撤N物質的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學能轉變成內能的本領大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的形態(tài)、質量、體積等均無關。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實際中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。
4.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。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。
5.火箭常用液態(tài)氫做燃料,是因為:液態(tài)氫的熱值大,體積小便于儲存和運輸。
6.爐子的效率:
、俣x:爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
、诠剑害=Q有效/Q總=cm(t-t0)/qm′。
。ㄈ﹥饶艿睦
1.內能的利用方式:
⑴利用內能來加熱;從能的角度看,這是內能的轉移過程。
⑵利用內能來做功;從能的角度看,這是內能轉化為機械能。
2.熱機:定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉化:內能轉化為機械能。
蒸氣機──內燃機──噴氣式發(fā)動機。
3.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。
4.內燃機大概的工作過程:內燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段: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.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。
提高熱機效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6.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。 |
六、能量守恒定律
1.自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學習,但在日常生活中我們也有所了解,如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能,跟光現(xiàn)象有關的光能,跟原子核的變化有關的核能,跟化學反應有關的化學能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉化和轉移(列舉學生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉化和轉移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內能轉移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機械能轉移到乙球。在這種轉移的過程中能量形式沒有變。
3.在自然界中能量的轉化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機械能轉化為內能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內能轉化為機械能;在水力發(fā)電中,水的機械能轉化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學能,轉化成電能;在核電站,核能轉化為電能;電流通過電熱器時,電能轉化為內能;電流通過電動機,電能轉化為機械能。
4.能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)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,能量的總量保持不變。
能量的轉化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
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