机械能守恒定律初中物理(初中物理关于分子动理论)

一、分子动理论1、物质是由分子组成的分子若看成球型,其直径以10-10m来度量2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动,今天小编就来聊一聊关于机械能守恒定律初中物理?接下来我们就一起去研究一下吧!

机械能守恒定律初中物理(初中物理关于分子动理论)

机械能守恒定律初中物理

一、分子动理论

1、物质是由分子组成的。分子若看成球型,其直径以10-10m来度量。2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动

扩散:现象:汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。固、液、气都可扩散, 定义:不同物质在相互接触时,自发进入彼此的现象。

说明:A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。 因素:扩散速度与温度有关。温度越高扩散越快。 热运动:定义:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 因素:温度越高,分子无规则运动的速度越大。3、分子间有相互作用的引力和斥力。

①当分子间的距离d=分子间平衡距离 r ,引力=斥力。

②d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用,固体和液体很难被压缩是因为:分子之间的斥力起主要作用。

③d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。固体很难被拉断,钢笔写字,胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。

④当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。

二、内能:1、定义:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 单位:焦耳(J)。2、影响因素:①温度:在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。 ②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。 ③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。 ④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同

3、改变内能:方法:做功改变物体的内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少

热传递改变物体的内能:热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;放热温度降低,内能减少。

表现:物体温度升高,物体内能增大,反过来,不能说内能改变必然导致温度变化(因为内能的变化有多种因素决定) 实质:内能与其它形式能之间的转变,如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。(W=△E), 物体内能增加,不一定是热传递(还可以是做功)

热量:定义:热传递过程中,传递的能量的多少

单位:焦耳 J 公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)热传递:定义:热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。

条件:有温度差, 方式:传导、对流和辐射。 实质:内能的转移。热传递传递的是内能(热量),而不是温度。

三、比热容:物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关, 定义:单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量。 单位:焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃) 不同物质比热容一般不同,同种物质状态不同比热容不同 水的比热容为4.2×103J(kg·℃) 表示:1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J 水比热容应用:一定质量的水吸收(或放出)大量的热,本身温度变化较小,有利于调节气候(白天,夜晚海风方向) 一定质量的水温度升高(或降低)一定程度时,吸热(或放热)较多,所以水适合作冷却剂(或取暖)

比较方法:①质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。

②质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢,比热容大。

四、区别1、机械能与内能

机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关:内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。与温度有关,这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。内能是一种与热运动有关的能量,是由系统内部状况决定的能量,温度超高,分子无规则运动越激烈。扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的灰尘,液、气体对流是物体运动的结果。物体一定有内能,但不一定有机械能2、分子间引力和大气压力的区别:分子力凡是相互吸引的都是因为分子间有引力,但如果伴随着空气被排出或大气压强的变化则说明是大气压力。例:两块玻璃沾水后合在一起分不开是大气压力,水面上提起玻璃弹簧测力计示数变小是因为分子间有引力。3、温度、热量和内能的关系物体温度升高,内能增加,不一定吸热:物体内能增大,温度不一定升高(晶体熔化,液化沸腾);热量是一个过程量,吸收热量不一定升温(晶体熔化,液体沸腾),物体温度升高,内能不一定升高(还和物体的质量等因素有关);内能不一定增加;内能是一个状态量,内能增加,不一定升温,不一定吸热。 温度表征了物体内部分子无规则运动的激烈程度,是大量分子热运动的集体表现,对个别分子来说,温度没有意义,能量只有在发生变化时才能有效和利用,只有在绝热的情况下,做功多少才是内能变化的量度,物体的内能跟温度、体积都有关,内能是一个状态量,做功改变内能是物体有规则运动的能量转化为分子无规则运动的能量,热传递是分子无规则运动的能量在物体间的转移 。4、能量与功的关系:做功的过程是相对某一物体运动过程而言,物体的能量体现在物体具有做功的本领;在物体做功过程中消耗它们所具有的能量,也就是说物体做功的过程一定伴随着物体能量的转化,能量的大小可以用做功的多少来衡量,能量转化的过程,总是一种能量减小,另一种能量增加,它可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间

四、实验:比较不同物质吸热情况1、热值:物理意义:热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,只与燃料的种类有关,也反映不同燃料燃烧时化学能转变成内能的本领,

定义: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:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg)、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/m3)。 公式:Q=qm 氢气热值大2、热机:定义:热机是利用内能来做功的机器。 原理:内能转化为机械能 分类:种类:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等3、热机效率:定义: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 公式:η=W有用/ Q总= W有用/qm 热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失。 提高途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失; ② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦。 ③在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。 常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%4、炉子的效率:①定义:炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。

②公式:η=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm′ 影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用。

有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度); 以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。5、内能的利用方式:利用内能来加热:实质是热传递。

利用内能来做功:实质是内能转化为机械能。

6、热机:定义:利用内能来做功 分类:一个冲程:活塞在汽缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,

四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。

在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(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。

压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。

二、区别汽油机与柴油机(构造 燃料 吸气 点火 效率 应用)

①汽油机的气缸顶部是火花塞; 柴油机的气缸顶部是喷油嘴。

②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物;柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。

③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式;柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。

④柴油机比汽油及效率高,比较经济,但笨重。

⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。

三、能量守恒定律:内容:能量既不会消灭,也不会创生,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,能量的总量保持不变。 能量转移和转化的实例:

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