《热现象》知识点
一、温度
1、 定义:温度表示物体的冷热程度。
2、 单位:
1 国际单位制中采用热力学温度。
2 常用单位是摄氏度(℃) 规定:在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度,沸水的温度为100度,它们之间分成100等份,每一等份叫1摄氏度 某地气温-3℃读做:零下3摄氏度或负3摄氏度
3 换算关系T=t + 273K
3、 测量——温度计(常用液体温度计)
① 温度计构造:下有玻璃泡,里盛水银、煤油、酒精等液体;内有粗细均匀的细玻璃管,在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。
② 温度计的原理:利用液体的热胀冷缩进行工作。
③ 分类及比较:
分类 | 实验用温度计 | 寒暑表 | 体温计 |
用途 | 测物体温度 | 测室温 | 测体温 |
量程 | -20℃~110℃ | -30℃~50℃ | 35℃~42℃ |
分度值 | 1℃ | 1℃ | 0.1℃ |
所 用 液 体 | 水 银 煤油(红) | 酒精(红) | 水银 |
特殊 构造 | | 玻璃泡上方有缩口 |
使用 方法 | 使用时不能甩,测物体时不能离开物体读数 | 使用前甩可离开人体读数 |
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④ 常用温度计的使用方法:
使用前:观察它的量程,判断是否适合待测物体的温度;并认清温度计的分度值,以便准确读数。
使用时:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。
二、物态变化
填物态变化的名称及吸热放热情
1、熔化和凝固
① 熔化:
定义:物体从固态变成液态叫熔化。
晶体物质:海波、冰、石英 非晶体物质:松香、石蜡
水晶、食盐、明矾、奈、 玻璃、沥青、蜂蜡
各种金属
熔化图象:
熔化特点:固液共存,吸热, 熔化特点:吸热,先变软
温度不变 变稀,最后变为液态
熔点 :晶体熔化时的温度。 温度不断上升。
熔化的条件:⑴ 达到熔点。
⑵ 继续吸热。
2 凝固 :
定义 :物质从液态变成固态 叫凝固。
凝固图象:
凝固特点:固液共存,放热, 凝固特点:放热,逐渐变
温度不变 稠、变黏、变硬、最后
凝固点 :晶体熔化时的温度。 成固体,温度不断降低。
同种物质的熔点凝固点相同。
凝固的条件:⑴ 达到凝固点。
⑵ 继续放热。
2、汽化和液化:
汽化:
定义:物质从液态变为气态叫汽化。
定义:液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的汽化现象 叫蒸发。
影响因素:⑴液体的温度;⑵液体的表面积 ⑶液体表面空气的流动。
作用:蒸发 吸 热(吸外界或自身的热量),具有制冷作用。
定义:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
图象:
沸 点: 液体沸腾时的温度。
沸腾条件:⑴达到沸点。⑵继续吸热
沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高
液化:定义:物质从气态变为液态 叫液化。
方法:⑴ 降低温度;⑵ 压缩体积。
好处:体积缩小便于运输。
作用:液化 放 热
3、升华和凝华:
①升华 定义:物质从固态直接变成气态的过程,吸 热,易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑、钨。
②凝华 定义:物质从气态直接变成固态的过程,放 热
《内能的利用》知识点
1、物质是由分子组成的。
2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动
①扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明:A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。
①内能是指物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,不是指少数分子或单个分子所具有的能。一切物体在任何情况下都具有内能
②影响内能的主要因素:物体的质量、温度、状态及体积等
③物体的内能与温度有关,同一个物体,温度升高,它的内能增加,温度降低,内能减少。
2、热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。分子无规则运动的速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动的速度就越快,物体的温度越低,分子无规则运动的速度就越慢。内能也常叫做热能。
3、内能与机械能的区别:一切物体都具有内能,但有些物体可以说没有机械能;内能和机械能可以通过做功相互转化。
4、改变物体内能的两种方法:做功与热传递
(1)做功:对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体的内能减少。
(2)热传递:①热传递的条件:物体之间(或同一物体不同部分)存在温度差。②物体吸收热量,物体内能增加;物体放出热量,物体的内能减少。
1、概念:单位质量的某种物质温度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的热量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J/(kg﹒℃)(定义式:或)
水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃)。它的物理意义是:1千克水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
2、比热容是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热容。
3、说明
(1)比热容是物质的特性之一,所以某种物质的比热不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变,也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。
(2)同种物质在同一状态下,比热是一个不变的定值。
(3)物质的状态改变了,比热容随之改变。如水变成冰。
(4)不同物质的比热容一般不同。
各物质中,水的比热容最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。(在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢,夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷)
水比热容大的特点,在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。
4、热量计算公式:Q吸=cm(t-t0) Q放=cm(t0-t)
1、热值: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:J/kg,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。
内燃机:将燃料燃烧移至机器内部燃烧,转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。
2、热值公式:Q=mq或Q=Vq(其中m为燃料的质量,V为燃料的体积,q为燃料的热值)。
4、内燃机工作过程: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。另外压缩冲程将机械能转化为内能。
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:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。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。 |
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3、 热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和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
热机效率低的原因:第一,燃料并未完全燃烧;第二,热机工作的排气冲程要将废气排出,而排出的气体中还具有内能,另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三,由于热机的各部分零件之间有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四,曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功,而有一部分传给飞轮以维持其继续转动,这部分虽然是机械能,但不能称之为有用功
提高热机效率的途径:(1)使燃料充分燃烧
(2)尽量减小各种热量损失 (3) 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
1、能量的转移与转化:能量可以从一个物体转移到另一个物体,如发生碰撞或热传递时;也可以从一种形式转化为另一种形式,如太阳能电池、发电机等。
2、能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,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另一个物体,而在转化和转移的过程中,能的总量保持不变。
能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律
3、“永动机”永远不可能实现,因为它违背了能量守恒定律。