固體既有一定的________,也有一定的________,氣體既沒有固定的________,也沒有一定的________,液體沒有________,但有________.
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科目:初中物理 來源:素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·八年級·上冊 題型:064
閱讀材料:
人工降雨云是由水汽凝結(jié)而成的.天上的雨就是由云變化而來的.雨水有時(shí)能帶來洪澇災(zāi)害,而干旱區(qū)的人則祈盼著降雨.為了減輕干旱災(zāi)害,爭取農(nóng)作物豐收,人們曾經(jīng)采用在云中播撒催化劑,促使它下雨的方法.人工降雨已有約50年的歷史.但目前還只能在有利的天氣條件下,使局部的地區(qū)下雨.
這就需要研究降雨的云.云可以分兩種:一種是“冷云”,這種云的全部或一部分的溫度低于0℃;另一種是“暖云”,這種云全部在0℃以上.冷云有的全由冰晶組成,有的由冰晶和溫度低于0℃的水滴(叫過冷卻云滴)混合組成,也有上部是冰晶和過冷卻云滴,下部卻是溫度高于0℃的水滴組成.全部由冰晶組成的冷云,一般很難人工降雨;能人工造成降雨的冷云,必須有過冷卻云滴.
自然界的冷云能夠降雨,必須要具備既有過冷卻云滴,同時(shí)又有冰晶兩者共存的條件.因此,對于那些有著充分的過冷卻云滴,而缺少冰晶的冷云,如果我們加進(jìn)催化劑,使在它里面出現(xiàn)冰晶,那么這些冰晶就能使過冷卻云滴蒸發(fā),并將蒸發(fā)出來的水汽轉(zhuǎn)移到自己身上,使自己增大變重,使得上升的氣流托不住它,溫度升到0℃以上,融化為雨,降落下來.
科學(xué)研究表明,促使冷云中過冷卻云滴部分出現(xiàn)冰晶,在云中所加的催化劑通常有兩類:一類是冷卻劑,如干冰(固體二氧化碳),它能使云中溫度下降,形成了許多冰晶;另一類是冰核,它能使部分的過冷卻云滴凍成冰晶,或者使過冷卻云滴區(qū)域內(nèi)的水汽凝成冰晶.時(shí)下最常用的冰核,主要是碘化銀.
當(dāng)人們用飛機(jī)、火箭、炮彈、氣球或在山坡上依靠爐子熱氣將催化劑送入冷云中,使過冷卻云滴和冰晶共存的條件具備時(shí),云就易于下雨了.
自然界暖云不下雨,主要是由于云內(nèi)雖有許多小云滴,卻缺少大水滴,只有當(dāng)云內(nèi)有大水滴時(shí),大、小水滴由于下降速度不同,慣性也不同,才會發(fā)生大水滴兼并小水滴,增大成為雨滴的過程,造成降雨現(xiàn)象.
所以,要使暖云人工降雨,必須加吸濕性催化劑,例如食鹽、鹽水、氯化鈣等.這些暖雨催化劑,可用飛機(jī)、火箭、炮彈、氣球等工具將它送入云中.此外,也有利用開炮等機(jī)械擊激法,促使暖云云滴碰撞并增大成雨的.
如今世界各國對于人工降雨工作已有了一定進(jìn)展,但更為簡捷方便的方法,包括控制降雨及數(shù)量的方法,尚待深入研究.
摘自《新編中國小百科全書》(延邊人民出版社)
(1)使冷云中出現(xiàn)冰晶在云中所加的催化劑通常有哪兩類?
(2)文中提到的干冰是怎樣使云中溫度下降的?
(3)人類已有了人工降雨的技術(shù),但旱災(zāi)時(shí)有發(fā)生,你是怎么看的?
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科目:初中物理 來源:素質(zhì)教育新學(xué)案·物理·九年級·全一冊 題型:064
閱讀下面的文章,回答文后的問題:
熱量的傳遞物體在任何時(shí)候都有一定的溫度,在自然狀態(tài)下,溫度高的物體總會把熱量傳遞給溫量低的物體,直到它們之間的溫度相等為止.那么,熱量是怎樣傳遞的呢?一般來說,有傳導(dǎo)、對流和輻射三種傳熱方式.
拿一根鐵絲,把一端放在火上燒,另一端拿在手中,過一會兒你會覺得手拿的這一端也燙起手來;把一塊燒熱的磚放在地板上,過一會兒,你會發(fā)現(xiàn)地板也被燙熱了.上面的例子告訴我們,物體的熱量既可以在物體自身不同的部位間傳遞,也可以在不同的物體之間傳遞.這種熱量自動地從溫度高的物體(或部分)傳到溫度低的物體(或部分)的傳遞方式叫熱傳導(dǎo).
熱傳導(dǎo)在日常生活中用得很多:炒菜做飯的時(shí)候,火焰的熱是通過熱傳導(dǎo)的方式傳給鐵鍋,再通過鐵鍋傳給飯或菜;用溫度計(jì)測量溫度時(shí)也是利用熱傳導(dǎo),即溫度計(jì)的玻璃泡的表面跟被測量的物體接觸后,把待測物體的熱傳導(dǎo)到玻璃泡內(nèi)部,使里面液體受熱膨脹,這樣液體的高度發(fā)生變化,顯示溫度量值.
不同的物體傳導(dǎo)熱的本領(lǐng)是不同的.人們把善于傳導(dǎo)熱的物體叫做熱的良導(dǎo)體,把不善于傳導(dǎo)熱的物體叫做熱的不良導(dǎo)體.固體中的金屬是熱的良導(dǎo)體,其他的固體大都是不良導(dǎo)體,如石頭、陶瓷、玻璃、木頭、皮革、棉花等.我們用來燒飯、燒菜的鍋都是用善于傳熱的金屬制成的,目的就是能讓熱盡快地傳給待加熱的食物.冬季人們穿棉衣、毛衣或羽絨服,正是因?yàn)檫@類東西都是熱的不良導(dǎo)體,可以保存身體散發(fā)出的熱量,達(dá)到保暖的目的.
熱的另一種傳導(dǎo)方式叫對流.
取一個(gè)盛水的燒壞,里面放進(jìn)幾條小魚.把燒杯傾斜放在架子上,杯口下面放一盞燃燒著的酒精燈.燒了一會,杯口的水開始沸騰,小魚卻仍然在里面悠然自得地游著.用手摸一摸燒杯的底部,原來杯子的底部還是涼的.
這表明,水是熱的不良導(dǎo)體.那么,為什么在水壺里的水,一會兒就被燒開了呢?
原來,用水壺加熱水的過程中,下部的水首先受熱,體積膨脹變輕,向上浮起,而上部的水沒有受熱,比下部受熱的水重,就向下沉.這樣不斷地上下交替運(yùn)動,壺里的水就逐漸熱起來,直到沸騰.這種傳遞熱的方式叫做熱對流,是熱傳遞的又一種方式.
除了水以外,空氣也是熱的不良導(dǎo)體,它也能通過對流來傳遞熱量.如果你用手在爐的上方和爐門處試一試,就會感到,爐的上方有一股熱氣冒出來,而爐門處卻有一股冷氣吹入.這是因?yàn)闋t膛內(nèi)的空氣受熱膨脹上升,周圍的冷空氣就從爐門進(jìn)入爐子來補(bǔ)充.冬季把爐子放在屋里,上升的熱空氣占據(jù)了上部空間,上部比較重的冷空氣便下降,形成了冷熱空氣的不斷對流,經(jīng)過一段時(shí)間整個(gè)房子就變暖了.
在日常生活中,利用氣體對流的例子很多.例如,冬季用暖氣片取暖,就是要用暖氣片把空氣加熱,使空氣對流,把熱傳遍室內(nèi).因此,暖氣片一般要放在靠近窗戶的地方,不能放在________.
熱的另一種傳遞方式叫熱輻射.
站在火爐或火堆旁,身體向著火的一面會感到熱,這種熱是從哪里來?空氣是熱的不良導(dǎo)體,不善于傳導(dǎo)熱,所以這不是傳導(dǎo)來的.是空氣對流嗎?也不是,因?yàn)槿说母杏X只是向著火的一面熱,而不是全身都熱.這種熱由溫度高的物體沿直線直接向四周投射的傳遞方式叫輻射.太陽就是通過輻射的方式將熱量傳給地球的.
熱輻射是一種很重要的傳遞熱的方式.可以說正因?yàn)橛辛颂柕妮椛?普照),才有地球上的一切生命和人類活動.輻射是以熱源為中心向四周發(fā)出的;在跟熱源距離相等的位置上,輻射的強(qiáng)度是相等的.但輻射的強(qiáng)度限離開熱源的距離有關(guān),距離越遠(yuǎn),輻射越弱.另外,障礙物如木板,能擋住輻射熱.
輻射還跟物體的顏色有關(guān),顏色越深,吸收或散發(fā)輻射熱的能力就越強(qiáng);顏色越淺,吸收或散發(fā)輻射熱的能力就越弱.夏天我們常穿________衣服.
(1)請?jiān)谖恼驴仗幘成虾线m的詞.
(2)我們中國的飲食文化中常有蒸、烤、煮、炸等多種技法.請你對照文章中關(guān)于熱的傳遞方式分別指出:蒸、炸、烤各屬于哪種方式?
(3)為什么說“正因?yàn)橛辛颂柕妮椛?普照),才有了地球上的一切生命和人類活動”?請你結(jié)合本章知識談?wù)勛约旱恼J(rèn)識.
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
人教版第十六章 熱和能 復(fù)習(xí)提綱
一、分子熱運(yùn)動
1.物質(zhì)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(yùn)動。
、贁U(kuò)散:不同物質(zhì)在相互接觸時(shí),彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。
②擴(kuò)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(yùn)動。
、壅n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(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結(jié)論:氣體分子在不停地運(yùn)動。
、芄獭⒁、氣都可擴(kuò)散,擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)。
、莘肿舆\(yùn)動與物體運(yùn)動要區(qū)分開:擴(kuò)散、蒸發(fā)等是分子運(yùn)動的結(jié)果,而飛揚(yáng)的灰塵,液、氣體對流是物體運(yùn)動的結(jié)果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
、佼(dāng)分子間的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
、冢洌迹驎r(shí),引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因?yàn)椋悍肿又g的斥力起主要作用。
③d>r時(shí),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?yàn)榉肿又g引力起主要作用。
、墚(dāng)d>10r時(shí),分子之間作用力十分微弱,可忽略不計(jì)。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠(yuǎn)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(jié)合在一起。
二、內(nèi)能
1.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
2.物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)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(nèi)能大小的因素:①溫度:在物體的質(zhì)量,材料、狀態(tài)相同時(shí),溫度越高物體內(nèi)能越大;②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時(shí),物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時(shí),物體存在的狀態(tài)不同時(shí),物體的內(nèi)能也可能不同。
4.內(nèi)能與機(jī)械能不同:
機(jī)械能是宏觀的,是物體作為一個(gè)整體運(yùn)動所具有的能量,它的大小與機(jī)械運(yùn)動有關(guān)。
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運(yùn)動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運(yùn)動是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動,而不是物體的整體運(yùn)動。
5.熱運(yùn)動:物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。
溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動的速度越大。
三、內(nèi)能的改變
1.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內(nèi)能增大(減。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內(nèi)能改變。
反過來,不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因?yàn)閮?nèi)能的變化有多種因素決定)
2.改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能:
①做功可以改變內(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
、谧龉Ω淖儍(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
、廴绻麅H通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。(W=△E)
④解釋事例:圖15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因?yàn)榛钊麎嚎s空氣做功,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉花燃點(diǎn)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(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到木頭的燃點(diǎn)而燃燒。圖15.2-5乙看到當(dāng)塞子跳起來時(shí),容器中出現(xiàn)了霧,這是因?yàn)槠績?nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內(nèi)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(nèi)能。
①熱傳遞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(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)能減少。
④熱傳遞過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)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(nèi)能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時(shí)吸收(放出)的熱量。
、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。
、潜葻崛菔俏镔|(zhì)的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。
、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{(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因?yàn)樗谋葻崛荽蟆?/p>
2.計(jì)算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計(jì)熱損失Q吸=Q放。
五、內(nèi)能的利用、熱機(jī)
。ㄒ唬﹥(nèi)能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)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(guān)于熱值的理解:
①對于熱值的概念,要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言,如果燃料的質(zhì)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(guān)。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
、跓嶂捣从车氖悄撤N物質(zhì)的一種燃燒特性,同時(shí)反映出不同燃料燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)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(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實(shí)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?yàn)椋阂簯B(tài)氫的熱值大,體積小便于儲存和運(yùn)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。
②公式:η=Q有效/Q總=cm(t-t0)/qm′。
。ㄈ﹥(nèi)能的利用
1.內(nèi)能的利用方式:
、爬脙(nèi)能來加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
、评脙(nèi)能來做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
2.熱機(jī):定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
蒸氣機(jī)──內(nèi)燃機(jī)──噴氣式發(fā)動機(jī)。
3.內(nèi)燃機(jī):將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。
4.內(nèi)燃機(jī)大概的工作過程:內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個(gè)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(nèi)燃機(jī)中唯一對外做功的沖程,是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
5.熱機(jī)的效率:熱機(jī)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(jī)的效率。
公式:η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機(jī)效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6.汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較:
|
| 汽油機(jī) | 柴油機(jī) |
不 同 點(diǎn) | 構(gòu)造: | 頂部有一個(gè)火花塞 | 頂部有一個(gè)噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點(diǎn)燃方式 | 點(diǎn)燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應(yīng)用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機(jī) | |
相同點(diǎn) | 沖程:活塞在往復(fù)運(yùn)動中從汽缸的一端運(yùn)動到另一端。 一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動2次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周,經(jīng)歷四個(gè)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(xué)習(xí),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(guān)的光能,跟原子核的變化有關(guān)的核能,跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移(列舉學(xué)生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運(yùn)動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3.在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;在水力發(fā)電中,水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化成電能;在核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能;電流通過電熱器時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電流通過電動機(jī),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
能量的轉(zhuǎn)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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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
人教版第十六章 熱和能 復(fù)習(xí)提綱
一、分子熱運(yùn)動
1.物質(zhì)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(yùn)動。
、贁U(kuò)散:不同物質(zhì)在相互接觸時(shí),彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。
②擴(kuò)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(yùn)動。
、壅n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(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結(jié)論:氣體分子在不停地運(yùn)動。
、芄、液、氣都可擴(kuò)散,擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)。
⑤分子運(yùn)動與物體運(yùn)動要區(qū)分開:擴(kuò)散、蒸發(fā)等是分子運(yùn)動的結(jié)果,而飛揚(yáng)的灰塵,液、氣體對流是物體運(yùn)動的結(jié)果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
、佼(dāng)分子間的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
②d<r時(shí),引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因?yàn)椋悍肿又g的斥力起主要作用。
③d>r時(shí),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?yàn)榉肿又g引力起主要作用。
④當(dāng)d>10r時(shí),分子之間作用力十分微弱,可忽略不計(jì)。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠(yuǎn)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(jié)合在一起。
二、內(nèi)能
1.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
2.物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)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(nèi)能大小的因素:①溫度:在物體的質(zhì)量,材料、狀態(tài)相同時(shí),溫度越高物體內(nèi)能越大;②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時(shí),物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時(shí),物體存在的狀態(tài)不同時(shí),物體的內(nèi)能也可能不同。
4.內(nèi)能與機(jī)械能不同:
機(jī)械能是宏觀的,是物體作為一個(gè)整體運(yùn)動所具有的能量,它的大小與機(jī)械運(yùn)動有關(guān)。
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運(yùn)動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運(yùn)動是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動,而不是物體的整體運(yùn)動。
5.熱運(yùn)動:物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。
溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動的速度越大。
三、內(nèi)能的改變
1.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內(nèi)能增大(減小)。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內(nèi)能改變。
反過來,不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因?yàn)閮?nèi)能的變化有多種因素決定)
2.改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能:
、僮龉梢愿淖儍(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
、谧龉Ω淖儍(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
③如果僅通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)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?yàn)榛钊麎嚎s空氣做功,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉花燃點(diǎn)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(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到木頭的燃點(diǎn)而燃燒。圖15.2-5乙看到當(dāng)塞子跳起來時(shí),容器中出現(xiàn)了霧,這是因?yàn)槠績?nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內(nèi)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(nèi)能。
①熱傳遞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(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)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(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)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(nèi)能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時(shí)吸收(放出)的熱量。
、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。
、潜葻崛菔俏镔|(zhì)的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。
、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。
⑸水常調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因?yàn)樗谋葻崛荽蟆?/p>
2.計(jì)算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計(jì)熱損失Q吸=Q放。
五、內(nèi)能的利用、熱機(jī)
。ㄒ唬﹥(nèi)能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)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(guān)于熱值的理解:
、賹τ跓嶂档母拍,要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言,如果燃料的質(zhì)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(guān)。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
、跓嶂捣从车氖悄撤N物質(zhì)的一種燃燒特性,同時(shí)反映出不同燃料燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)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(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實(shí)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?yàn)椋阂簯B(tài)氫的熱值大,體積小便于儲存和運(yùn)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′。
(三)內(nèi)能的利用
1.內(nèi)能的利用方式:
、爬脙(nèi)能來加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
⑵利用內(nèi)能來做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
2.熱機(jī):定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
蒸氣機(jī)──內(nèi)燃機(jī)──噴氣式發(fā)動機(jī)。
3.內(nèi)燃機(jī):將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。
4.內(nèi)燃機(jī)大概的工作過程:內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個(gè)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(nèi)燃機(jī)中唯一對外做功的沖程,是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
5.熱機(jī)的效率:熱機(jī)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(jī)的效率。
公式:η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機(jī)效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6.汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較:
|
| 汽油機(jī) | 柴油機(jī) |
不 同 點(diǎn) | 構(gòu)造: | 頂部有一個(gè)火花塞 | 頂部有一個(gè)噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點(diǎn)燃方式 | 點(diǎn)燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應(yīng)用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機(jī) | |
相同點(diǎn) | 沖程:活塞在往復(fù)運(yùn)動中從汽缸的一端運(yùn)動到另一端。 一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動2次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周,經(jīng)歷四個(gè)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(xué)習(xí),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(guān)的光能,跟原子核的變化有關(guān)的核能,跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移(列舉學(xué)生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運(yùn)動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3.在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;在水力發(fā)電中,水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化成電能;在核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能;電流通過電熱器時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電流通過電動機(jī),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
能量的轉(zhuǎn)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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