课件64张PPT。第5节 物体的内能运动着的子弹 1.滚摆在没有空气阻力的理想状况下运动,动能和势能如何转化?
2.在有空气阻力情况(现实情况下)下的机械能为何会减少?思 考2、自行车刹车时,原来的动能是哪里去了?
想一想——内能。内能在哪里? 实验(2)微观解释: (1) ;
(2) ;
(3) ;
热运动:物体内部大量粒子的无规则运动叫做热运动(1)这个现象叫 。扩散物质是由大量微粒构成构成物质的微粒的永不停息地做无规则运动温度越高,大量微粒无规则运动越剧烈。具有能量吗? 运动着的分子具有动能.相互作用的分子具有势能物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能形变的弹簧具有势能下面两个物体都具有内能吗? 温度很高,分子运动激烈,它具有内能。温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。②任何物体都有内能 正静止的小球 ①物体的内能与其机械运动无关 正在运动的小球 内能大小与什么有关?大量微粒无规则运动越剧烈-----内能越大温度---运动剧烈程度的标志对同一个物体,温度升高,内能 ,
温度降低,内能 。增加减小微观上:宏观上:③物体的内能跟物体温度有关思考:一小杯水和一大桶水,它们的温度相同,它们的内能是否相同?④物体的内能还跟物体质量等因素有关冬天双手很冷,你通常用什么办法使它变暖?两种方法都可以使手的内能增大想一想:为什么热水袋可以取暖?(1)火柴为什么会掉下来?(2)金属棒的内能为什么会增大?(3)金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度,为什么?物体的高温一端物体的低温一端内能热传递也可以改变物体的内能热传递的结果?思考:热传递的实质是什么?发生热传递的条件?热传递的方向? 没有能量的转化,只有能量(内能)的转移。接触的物体间或物体不同部位存在温度差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等温A.物体吸热内能增加B.物体放热内能减少热
传
递对流辐射通过液体或气体自身的流动由高温部分向低温部分传递(液体或气体)热量不通过物体媒介,直接由高温物体发射到低温物体的传递 热传递的方式:传导 热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递(固体)Vs 哪一杯水所含的热能多?哪一杯水所含的热量多?Vs 谁更确切? 热量反映了热传递过程中,内能转移的数量古人钻木取火跟哪个例子的原理是一样的?能量转化:
温度变化:
是否做功:做功可以改变内能 机械能→内能
升温
克服摩擦做功。 筒内空气的内能增大,温度升高达到乙醚的着火点实验11、为什么选择用乙醚浸过棉花?2、压下活塞时,有没有做功?谁对谁做功?3、能量如何转变?5、增大内能的方法?外界对物体做功,使物体内能增大4、棉花燃烧的原因?现象:棉花燃烧。活塞对空气做功机械能→内能
乙醚的着火点低,属于易燃物 实验2现象:塞子向上跳起瓶内出现白雾 气体推动塞子向上跳起,气体对外 ,塞子获得了 ,气体的 转化成塞子的 ,气体的内能 ,温度 ,瓶内的酒精气体 ,形成白雾。做功机械能内能机械能减少降低液化物体对外做功,本身的内能会减少。(1)对物体做功,可使物体的内能增加(2)物体对外做功,
可使物体的内能减小 做功可以改变内能其实质:其他形式的能与物体内能的相互转化改变物体内能的方法: (1) 做功 该物体的内能增大 该物体的内能减少 ③实质: 其他形式的能与物体内能相互转化过程 该物体内能增加该物体的内能减少(2) 热传递 ①物体吸热②物体放热 ③实质:能量的转移 ①外界对某物体做功 ②某物体对外界做功 有一瓶子,里面装着一些铁屑,用什么方法可以增加铁屑的内能?活动:做功和热传递是两个不同的过程,实质也不相同,但是在改变物体的内能上是等效的。放在火上烤(热传递)晃动瓶子(做功)
A、物体不对外界做功,外界也不对物体做功,物体的内能一定不变。( )
B、一个物体不吸热也不放热,它的温度一定不变。( )
C、物体温度升高,内能一定增大。( )
D、物体内能增大,温度一定升高( )
E、热量从热量多的物体向热量少的物体传递。( )
F、冰水混合物的温度是0℃,所以没有内能。( )
××××判断:√×对于热运动的认识,下列说法中哪些是正确的?
( )
(A)0℃时的分子的热运动停止,所以物体在0℃时没有内能;
(B)物体吸收热量,分子的热运动一定加剧
(C)气体分子热运动最剧烈,固体分子没有热运动;
(D)物体温度越高,分子热运动越剧烈。
(E)物体的动能越大,内能也越大 D3、图中,B是一个被销钉K锁住的活塞,在气缸A中密封有压缩空气,C是一支温度计。若活塞与气缸壁间没有磨擦,当把销钉K拨出后,则可观察到:
(1)活塞将 。(向左、向右、不动)。(2)气缸内的压缩空气由于 做功,热能 ,温度计示数将 。
物质吸收热量的多少可能与哪些因素有关? 思 考经 验:水的质量越大,升高温度越多,吸收的热量也越大。1.烧开水时,烧开一壶水和烧开半壶水需要的热量哪个多?
2. 把一壶水烧到60℃和烧到90℃,哪个需要的热量多?物质吸收热量的多少物质的质量、升高的温度多少,物质的种类探究2.为什么必须用相同的酒精灯对它进行加热,并在相同时间内观察呢?1.为什么要取相同质量的不同物质进行实验? 取两只相同的烧杯,加入相同质量的水和煤油。然后用相同的酒精灯加热,观察相同时间里哪只烧杯中的液体升温快。质量相同的不同物质吸收相同热量升高的温度一样吗?煤油在吸收相同的热量时,___的温度比水的温度升高得快。也就是说,相同质量的水和煤油升高相同的温度时,__要多加热一些时间,即水要吸收更__的热量。 煤油水多1. 定义:单位质量的某种物质,温度每升高1℃,吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容:2.单位:焦/(千克·℃)水的比热是4.2×103焦/(千克·℃)。 表示1千克水温度升高1摄氏度需要吸收4.2×103焦的热量。 表示1千克水温度降低1摄氏度需要放出4.2×103焦的热量。将2千克水倒掉1.5千克,剩下的0.5千克水
的比热将--------------------------------------- ( )
A 变为原来的1/4 B 不变
C 变为原来的3/4 D 无法判断B比热是物质的特性之一。与物质的质量、升高的温度、吸放热的多少无关
比热越大,不容易升温,也不容易降温。从上表中你可发现什么规律?几种物质的比热[焦/(千克·℃)]1、水的比热最大。2、同种物质在不同状态时比热值不同。比热水的比热:4.2×103焦/(千克. ℃)表示:质量为1千克的水温度升高1℃时所吸收的热量为4.2×103焦1.质量为2千克的水温度升高1℃时所吸收的热量为______________________________2.质量为2千克的水温度升高30℃-20 ℃=10 ℃
时所吸收的热量为 如果质量不是1千克,温度升高不是1 ℃,能不能算出吸收的热量是多少呢?4.2×103焦×2= 8.4×103焦4.2×103焦× 2×10= 8.4×104焦质量为2千克的水温度升高30℃-20 ℃=10 ℃时
所吸收的热量____________________________4.2×103焦× 2×10= 8.4×104焦上式计算可以写成一个算式:水吸收的热量= 4.2×103焦/(千克. ℃) × 2千克×(30℃-20 ℃) = 8.4×104焦公式Q吸=cm(t-t0)如果要计算物体降温时放出的热量,计算公式会有什么不同?思考Q放=cm(t0 - t)水壶中4千克的水,当水的温度从20 ℃升高到
70 ℃时,水吸收的热量是多少?解:Q=cm(t-t0)Q= 4.2×103J/(kg·℃) ×4kg×(70 ℃ -20 ℃) =8.4×105J练习:汽车发动机的冷却系统里装有30℃的水20千克,在一个标准大气压下,若发动机工作时放出6.72×106焦的热量并全部被水吸收,则水的温度会升高多少?看到什么现象?热机的种类蒸汽机内燃机燃气轮机喷气发动机汽油机四冲程汽油机的构造火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴吸气冲程汽油和空气 进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。压缩冲程 进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,压强增大,温度升高。做功冲程 在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。汽油机四冲程柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴吸气冲程空气 进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,将空气吸进气缸。压缩冲程 进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,活塞把空气压缩得很小,空气的压强更大,温度更高。在压缩冲程末,缸内空气温度已超过柴油的着火点。做功冲程 在压缩冲程末,从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。内燃机的启动内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运转时,要靠外力使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,以后内燃机才能自己工作。如图所示为汽油机工作时的______冲程示意图,若飞轮转速为3600R/min,则该汽油机每秒对外做功______次,活塞往返______次,完成______个冲程. (1)排气冲程;(2)若飞轮转速为3600R/min=60R/s,也就是1s飞轮转动60R,飞轮转动60R,燃气对外做功30次,完成30个工作循环,完成120个冲程;故答案为:排气;?30;?60;120.涡轮(喷气)发动机火箭燃料燃烧产生的热量从哪里来?液化石油气汽油或柴油液态氢思考为什么火箭用的燃料是氢而不是汽油? 由于化学成分不同,对相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量不同一千克某种燃料完全燃烧时放出的热量热值1、单位:焦耳/千克(J/kg)。2、热值是物质的特性,不同物质热值一般不同3、意义:q汽油=4.6×107J/kg1千克汽油完全燃烧时放出的热量为4.6×107焦 已知酒精的热值是3.0×107焦/千克,则完全燃烧50克酒精放出的热量是多少?Q=qm1、完全燃烧2千克烟煤放出的热量可以使质量为多少千克的水温度从20 ℃升高到 100 ℃(不计热损失) ?(热值为3×107J/kg)C2、把一锅水烧开,说法正确的是--------- ( )
A 用汽油比用酒精多费燃料
B 用柴油比用无烟煤省燃料
C 用木炭比用干木柴省燃料
D 因为需要的热量不知道,所以不能确定
(对照热值表)3、一杯煤油倒掉一半,以下说法正确的是( )
A 比热和热值均不变
B 比热和热值均减少一半
C 比热减少一半,热值不变
D 热值不变,比热减少一半A4、现有5千克汽油,完全燃烧了3千克,放出的热量可以使多少千克的水温度从15℃升高到100℃,这时剩下的汽油的热值为多少?
(热值为4.6×107J/kg)387千克, 4.6×107J/kg5.夏天,在每平方米的面积上,太阳光每小时辐射内能平均为3.6×106J.有一种太阳能热水器15根真空管有效面积为1.35m2,能把接收到的太阳能的50%转化为水的内能.如果每天接收太阳能时间以10h计算,可将质量为100kg温度为20℃的水加热到多高到温度?