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機械能守恒定律初中物理

教育 更新时间:2024-08-10 05:34:35

機械能守恒定律初中物理?一、分子動理論1、物質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則的運動,今天小編就來聊一聊關于機械能守恒定律初中物理?接下來我們就一起去研究一下吧!

機械能守恒定律初中物理(初中物理關于分子動理論)1

機械能守恒定律初中物理

一、分子動理論

1、物質是由分子組成的。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則的運動

擴散:現象:汽化、升華等物态變化過程也屬于擴散現象。固、液、氣都可擴散, 定義:不同物質在相互接觸時,自發進入彼此的現象。

說明:A分子之間有間隙。B分子在做不停的無規則的運動。 因素:擴散速度與溫度有關。溫度越高擴散越快。 熱運動:定義:物體内部大量分子的無規則運動叫做熱運動。 因素:溫度越高,分子無規則運動的速度越大。3、分子間有相互作用的引力和斥力。

①當分子間的距離d=分子間平衡距離 r ,引力=斥力。

②d<r時,引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因為:分子之間的斥力起主要作用。

③d>r時,引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。

④當d>10r時,分子之間作用力十分微弱,可忽略不計。

二、内能:1、定義:物體内部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和 單位:焦耳(J)。2、影響因素:①溫度:在物體的質量,材料、狀态相同時,溫度越高物體内能越大。 ②質量:在物體的溫度、材料、狀态相同時,物體的質量越大,物體的内能越大。 ③材料:在溫度、質量和狀态相同時,物體的材料不同,物體的内能可能不同。 ④存在狀态:在物體的溫度、材料質量相同時,物體存在的狀态不同時,物體的内能也可能不同

3、改變内能:方法:做功改變物體的内能:對物體做功物體内能會增加。物體對外做功物體内能會減少

熱傳遞改變物體的内能:熱傳遞過程中,物體吸熱,溫度升高,内能增加;放熱溫度降低,内能減少。

表現:物體溫度升高,物體内能增大,反過來,不能說内能改變必然導緻溫度變化(因為内能的變化有多種因素決定) 實質:内能與其它形式能之間的轉變,如果僅通過做功改變内能,可以用做功多少度量内能的改變大小。(W=△E), 物體内能增加,不一定是熱傳遞(還可以是做功)

熱量:定義:熱傳遞過程中,傳遞的能量的多少

單位:焦耳 J 公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)熱傳遞:定義: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象。

條件:有溫度差, 方式:傳導、對流和輻射。 實質:内能的轉移。熱傳遞傳遞的是内能(熱量),而不是溫度。

三、比熱容:物理意義:表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。比熱容是物質的一種特性,大小與物體的種類、狀态有關, 定義:單位質量的某種物質溫度升高(或降低)1℃時吸收(或放出)的熱量。 單位:焦每千克攝氏度,符号是J/(kg·℃) 不同物質比熱容一般不同,同種物質狀态不同比熱容不同 水的比熱容為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 水比熱容應用:一定質量的水吸收(或放出)大量的熱,本身溫度變化較小,有利于調節氣候(白天,夜晚海風方向) 一定質量的水溫度升高(或降低)一定程度時,吸熱(或放熱)較多,所以水适合作冷卻劑(或取暖)

比較方法:①質量相同,升高溫度相同,比較吸收熱量多少(加熱時間):吸收熱量多,比熱容大。

②質量相同,吸收熱量(加熱時間)相同,比較升高溫度:溫度升高慢,比熱容大。

四、區别1、機械能與内能

機械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機械運動有關:内能是微觀的,是物體内部所有分子做無規則運動的能的總和。内能大小與分子做無規則運動快慢及分子作用有關。與溫度有關,這種無規則運動是分子在物體内的運動,而不是物體的整體運動。内能是一種與熱運動有關的能量,是由系統内部狀況決定的能量,溫度超高,分子無規則運動越激烈。擴散、蒸發等是分子運動的結果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結果。物體一定有内能,但不一定有機械能2、分子間引力和大氣壓力的區别:分子力凡是相互吸引的都是因為分子間有引力,但如果伴随着空氣被排出或大氣壓強的變化則說明是大氣壓力。例:兩塊玻璃沾水後合在一起分不開是大氣壓力,水面上提起玻璃彈簧測力計示數變小是因為分子間有引力。3、溫度、熱量和内能的關系物體溫度升高,内能增加,不一定吸熱:物體内能增大,溫度不一定升高(晶體熔化,液化沸騰);熱量是一個過程量,吸收熱量不一定升溫(晶體熔化,液體沸騰),物體溫度升高,内能不一定升高(還和物體的質量等因素有關);内能不一定增加;内能是一個狀态量,内能增加,不一定升溫,不一定吸熱。 溫度表征了物體内部分子無規則運動的激烈程度,是大量分子熱運動的集體表現,對個别分子來說,溫度沒有意義,能量隻有在發生變化時才能有效和利用,隻有在絕熱的情況下,做功多少才是内能變化的量度,物體的内能跟溫度、體積都有關,内能是一個狀态量,做功改變内能是物體有規則運動的能量轉化為分子無規則運動的能量,熱傳遞是分子無規則運動的能量在物體間的轉移 。4、能量與功的關系:做功的過程是相對某一物體運動過程而言,物體的能量體現在物體具有做功的本領;在物體做功過程中消耗它們所具有的能量,也就是說物體做功的過程一定伴随着物體能量的轉化,能量的大小可以用做功的多少來衡量,能量轉化的過程,總是一種能量減小,另一種能量增加,它可以發生在同一物體上,也可以發生在不同物體之間

四、實驗:比較不同物質吸熱情況1、熱值:物理意義:熱值反映的是某種物質的一種燃燒特性,隻與燃料的種類有關,也反映不同燃料燃燒時化學能轉變成内能的本領,

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。 單位:固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克(J/kg)、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米(J/m3)。 公式:Q=qm 氫氣熱值大2、熱機:定義:熱機是利用内能來做功的機器。 原理:内能轉化為機械能 分類:種類:蒸汽機、内燃機(汽油機和柴油機)、汽輪機、噴氣發動機等3、熱機效率:定義:熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比 公式:η=W有用/ Q總= W有用/qm 熱機能量損失的主要途徑:廢氣内内、散熱損失、機器損失。 提高途徑:① 使燃料充分燃燒,盡量減小各種熱量損失; ② 機件間保持良好的潤滑,減小摩擦。 ③在熱機的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多,設法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。 常見熱機的效率:蒸汽機6%~15%、汽油機20%~30%、柴油機30%~45%4、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′ 影響燃料有效利用的因素:一是燃料很難完全燃燒,二是燃料燃燒放出的熱量散失很多,隻有一小部分被有效利用。

有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末狀、用空氣吹進爐膛(提高燃燒的完全程度); 以較強的氣流,将煤粉在爐膛裡吹起來燃燒(減少煙氣帶走的熱量)。5、内能的利用方式:利用内能來加熱:實質是熱傳遞。

利用内能來做功:實質是内能轉化為機械能。

6、熱機:定義:利用内能來做功 分類:一個沖程:活塞在汽缸内往複運動時,從氣缸的一端運動到另一端的過程,

四沖程内燃機包括四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

在單缸四沖程内燃機中,吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環,每個工作循環曲軸轉2周,活塞上下往複2次,做功1次。

在這四個沖程中隻有做功沖程是燃氣對活塞做功,而其它三個沖程(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。

壓縮沖程将機械能轉化為内能。做功沖程是由内能轉化為機械能。

二、區别汽油機與柴油機(構造 燃料 吸氣 點火 效率 應用)

①汽油機的氣缸頂部是火花塞; 柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。

②汽油機吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物;柴油機吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。

③汽油機做功沖程的點火方式是點燃式;柴油機做功沖程的點火方式是壓燃式。

④柴油機比汽油及效率高,比較經濟,但笨重。

⑤汽油機和柴油機在運轉之前都要靠外力輔助啟動。

三、能量守恒定律:内容:能量既不會消滅,也不會創生,它隻會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。 能量轉移和轉化的實例:

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