(共7张PPT)
第十四章 内能与热机
14.1 认识内能
1．改变物理的内能有两种方式：________和________．
2．下列实例中是通过热传递来改变物体内能的是( )
热传递
D
A．冬天搓动双手会感觉暖和些
B．用锯子锯木板时，锯条会发烫
C．钻木取火
D．用高温水蒸气蒸饭
做功
3．在热传递过程中，传递的能量总是从( )
A．内能大的物体传递给内能小的物体
B．质量大的物体传递给质量小的物体
C．温度高的物体传递给温度低的物体
D．密度大的物体传递给密度小的物体
C
知识点1
内能
1．物体的内能包括分子动能和分子势能两部分．
(1)分子动能：物体内分子做无规则热运动所具有的能量．
分子在不停地做着无规则的热运动，物体的温度越高，分
子运动得越快，其动能也越大．
(2)分子势能：分子间因存在一定距离而发生相互作用所具
有的能．
分子间的相互作用有引力和斥力两种，因为这两种作用力
的存在，分子间便具有了分子势能．
2．对内能的理解
(1)内能的概念是针对物体而言，而非单个分子；
(2)一切物体在任何情况下都具有内能；
(3)内能不可测量．
[典例1]关于内能，下列说法正确的是( )
C
A．温度高的物体一定比温度低的物体具有的内能多
B．温度高的物体才具有内能，温度低的物体没有内能
C．铁水变成铁块，内能减少
D．0 ℃的水变成 0 ℃的冰，温度不变，故而内能不变
思路点拨：一切物体在任何情况下都具有内能．
知识点2
改变物体内能的方法
1．做功
①对物体做功，物体内能增加；
②物体对外做功，物体内能减少；
③做功改变物体内能的实质是内能与机械能之间的相互转
化．
2．热传递
①条件：物体间存在温度差；
②实质：内能在不同物体间或同一物体的不同部分间转移；
③方向：自发地从高温物体(或物体的高温部分)传递到低
温物体(或物体的低温部分)．
3．做功和热传递对改变物体的内能是等效的．
[典例2]下列现象中，通过做功改变物体内能的是( )
A．两手互相摩擦，手会发热
A
B．用火炉烧水，水的温度会升高
C．阳光照射石板，石板温度升高
D．用热水泡脚，脚感觉温暖
思路点拨：理解做功改变物体内能的实质，分析是否有能
的转化．(共10张PPT)
14.2 热量与热值
1．在热传递的过程中，物体__________的多少叫做热量，
用字母____表示，单位是____．
内能改变
Q
J
2 ．物理学中，把____________________________________
叫做热值，用字母________表示，单位是________．
3．煤油的热值是 4.6×107 J/kg，其意义是( )
A．1 kg 煤油燃烧放出 4.6×107 J 的热量
B．1 kg 煤油等于 4.6×107 J 的热量
C．1 kg 煤油完全燃烧放出的热量是 4.6×107 J/kg
D．1 kg 煤油完全燃烧放出的热量是 4.6×107 J
1 kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量
q
J/kg
D
知识点1
热量
1．定义：热传递过程中，物体内能改变的多少．
2．单位：功和热量都可以用来量度物体内能的变化，三者
单位相同，都是焦耳( J )．
3．对热量概念的理解
(1)不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热
量的大小，只有发生了热传递的过程，有了内能的转移，才能
讨论热量问题；
(2)热量是热传递过程中内能转移的数量，热传递的方向是
内能从高温物体转移到低温物体，故而热量是一个过程量；
(3)热量的大小与物体内能的多少、物体温度的高低都没有
关系．
[典例1]下列说法正确的是( )
C
A．100 ℃的水比 90 ℃的水所含的热量多
B．0 ℃的水比 0 ℃的冰所含的热量多
C．热传递时，高温物体将热量传递给低温物体
D．热传递时，高温物体将温度传递给低温物体
思路点拨：加强对热量概念以及热传递的方向的理解．
知识点2
探究物体吸收或放出的热量
1．实验表明：对同一种物质而言，它吸收或放出的热量跟
物体的质量大小、温度变化的多少成正比；
2．1 kg 纯水温度升高 1 ℃所吸收的热量是 4.2×103 J；1 kg
纯水温度降低 1 ℃所放出的热量也是 4.2×103 J.
[典例2]甲、乙两个物体间发生热传递，甲物体温度升高，
乙物体温度降低，最后两物体温度相同，在这一过程中甲物体
内能增加了 100 J，那么( )
C
A．甲物体的热量也增加了 100 J
B．乙物体放出 100 J 热能，热量减少 100 J
C．乙物体的内能减少了 100 J
D．热传递后，甲、乙两个物体的内能相等
思路点拨：热量是热传递过程中的内能改变，理清热量、
内能、温度的关系．
知识点3
热值
1．定义：1 kg 某种燃料完全燃烧时所放出的热量．
2．单位：由定义推出热值单位为“J/ kg”．
3．放出热量的计算
Q放＝mq，其中 m 表示完全燃烧材料的价值，q 表示这种
燃料的热值，Q放表示完全燃烧时所放出的热量．
[ 典例3] 木炭的热值是 3.4×107 J/kg ， 其 物 理 意 义 是
__________________________________________，燃烧 200 g
木炭最多可放出________J 的热量．
6.8×106
思路点拨：熟练运用热量的计算式及热值的物理意义．
1 kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107 J
温度 内能 热量
区
别 从分子
动理论
的观点 是分子热运动的
剧烈程度的标志 物体内所有分子做
无规则运动的动能
和分子势能的总和 在热传递过程中
内能转移的数量
概念 物体的冷热程度 能量的一种形式 在热传递过程
中，传递内能
的多少
表达
方式 不能说“传递”
或“转移，”只
能说是“多少” “具有” “吸收”或“放出”
存在
形式 状态量 状态量 过程量
单位 ℃ J J
温度、内能、热量的区别和联系
温度 内能 热量
联系 ①温度的变化，可能改变一个物体的内能
②传递热量的多少可以量度物体内能的改变
③物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它
的温度不一定改变．如冰熔化时要吸收热量，内能增
加，但温度却保持在 0 ℃不变．同样，物体放出热量
时，温度也不一定降低
续表
[典例4](2011 年江西)生活中的“热”含义非常丰富，物
理学中，“天气很热”中的“热”是指________高；“两手相互
摩擦手会发热”的“热”是指________增加．
温度
内能
思路点拨：物理学中的“热”有三个含义：热量、温度和
内能；天气很“热”，这个“热”是对应着“冷”，表示冷热程
度，是指“温度”；摩擦发“热”，是通过做功的方式，改变了
手的内能，涉及能的转化，这个“热”表示内能．(共7张PPT)
14.3 研究物质的比热容
1．热量的计算公式是_________；吸热公式_____________；
放热公式________________．
2．水的比热容是________________．将 1 kg 水倒掉一半
后 ， 剩下水的比热容是 ________________ ， 冰的比热容是
2.1×103 J/(kg·℃)，它的物理意义是_______________________
________________________________________．
Q＝cmΔt
Q吸＝cm(t－t0 )
Q放＝cm( t0－t )
4.2×10 3 J/(kg·℃)
4.2×10 3 J/(kg·℃)
1 kg 的冰温度升高(降低)
1 ℃要吸收(放出)2.1×10 3 J 的热量
3．水的比热容较大，人们用它的这一特征为生产、生活服
务．下列与这个特征无关的是( )
B
A．让热水流过散热器来取暖
B．在大的河流上建水电站，用水发电
C．晚上向秧田里灌水
D．汽车发动机用水循环冷却
知识点1
比热容
1．概念：单位质量的某种物质，温度升高(降低)1 ℃所吸
收(放出)的热量叫做这种物质的比热容，符号为 c.
2．单位：J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度．
3．理解：比热容是物质本身的一种特性，它既不随物质的
质量的改变而改变，也不随物质吸收(放出)热量的多少及温度
的变化而变化．
[典例1]关于比热容，下列说法正确的是( )
A．物体的比热容跟物体的温度有关
D
B．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C．物体的质量越大，它的比热容就越大
D．物体的比热容与物体吸、放热及温度和质量都无关
思路点拨：比热容是物质本身特性．
知识点2
热量的计算
1．计算公式：Q＝cmΔt，其中 Q 代表物体吸收或放出的
热量，c 代表该物质的比热容，Δt 代表物体温度的变化量．
物体吸热：Q吸＝cm(t－t0)；
物体放热：Q放＝cm(t0－t)．
2．对热量计算公式的理解
(1)运用公式时，式中各物理量的单位必须统一；
(2)应用公式计算热量的前提是物态不发生变化．
[典例2]质量是 2 kg 的水，温度从 20 ℃升高到 25 ℃，则
水吸收的热量是多少？
自主解答：
Q吸＝cmΔt
＝4.2×10 3 J/(kg·℃)×2 kg×(25 ℃－20 ℃)
＝4.2×10 4 J .
思路点拨：直接应用热量计算公式，注意分清始末温度．(共10张PPT)
14.4 热机与社会发展
1．热机的共同特点是将燃料燃烧时的________能转化为
________能，然后通过________，把_______能转化为_______
能．
化学
内
做功
内
机械
2．四冲程汽油机在工作过程中，将燃气的内能转化为机械
能的冲程是( )
C
A．吸气冲程
C．做功冲程
B．压缩冲程
D．排气冲程
3．下列有关热机效率的说法正确的是( )
D
A．热机消耗燃料越少，效率越高
B．热机做的有用功越多，效率就越高
C．热机做功越快，效率就越高
D．热机做一定有用功，消耗的燃料越少，效率就越高
知识点1
热机
1．种类：蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动
机和火箭发动机等．
2．实质：将燃料燃烧时的化学能转化为内能，通过做功，
又把内能转化为机械能．
热机是将内能转化为机械能的机器．
3．内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机．
常见的有汽油机和柴油机．
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
思路点拨：熟练掌握内燃机四个冲程的先后顺序及各自过
程中的功能转化关系．
[典例1]图 14－4－1 所示是内燃机工作循环中的一个冲程，
它是( )
图 14－4－1
C
知识点2
汽油机
1．工作原理：是利用汽缸内汽油的燃烧产生高温高压的燃
气来推动活塞做功的热机；
2．构造：由进气门、火花塞、排气门、汽缸、活塞、连杆、
曲轴等构成；
3．工作过程
吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程．
[典例2]汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图
中表示做功冲程的是( )
B
思路点拨：将汽油机工作循环过程与其示意图结合记忆．
知识点3
热机效率、热机与环境
1．热机效率
(1)概念：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃
烧放出的能量之比，叫做热机的效率．
(2)公式：η＝
Q有用
Q总
.
汽油机的效率一般为 20%～30%，柴油机可达 45%.
2．热机与环境
(1)对环境的污染：废气污染、噪声污染
(2)保护环境的措施：
①改进燃烧设备，减少烟尘；
②燃料充分燃烧，集中供热；
③开发利用污染少或无污染的新型能源；
④在内燃机上安装消声器，减弱噪声．
[典例3]如图 14－4－2 所示为内燃机的能量流向图，热机
效率(η)等于( )
图 14－4－2
B
思路点拨：结合热机效率的定义，对题中信息进行分析解
答．
