《温度、物态变化》《内能与热机》知识点梳理.doc

《物态变化》知识点梳理
（一、温度）
1、 定义：温度表示物体的冷热程度。
2、 摄氏温度： 规定：在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度，沸水的温度为100度，它们之间分成100等份，每一等份叫1摄氏度。常用单位是摄氏度（℃）
3、 测量——温度计（常用液体温度计）
① 温度计构造：
② 温度计的原理：液体的热胀冷缩。
③ 分类及比较：
④ 常用温度计的使用方法：
【例题】如图所示，是甲乙丙三支温度计的局部图示，黑色区为液柱，请你记下各温度计的示数，甲温度计的示数为 ，乙温度计的示数为 ，丙温度计的示数为 .

温度计使用几点注意：
①温度计玻璃泡不能与烧杯壁和烧杯底部接触；而应该与液体充分接触。
（注意：“烧杯壁和烧杯底部接触时所测温度”高于“所测液体温度”）
②温度计不能离开所测量液体，且待示数稳定后才读数。
③读数时视线要与温度计中液柱的上表面相平。
⑥、体温计：
①测量原理：“测温液体的热胀冷缩性质”。
②量程：35℃～42℃；分度值：0.1℃
③构造特征:在玻璃与毛细管连接处有个狭窄的细弯管
(这就是“只升不降”的原因，即可以离开人体读数的原因)
④与普通温度计不同，可以离开人体读数
⑤使用:使用前甩几下,让水银退回玻璃泡内
⑥“只升不降”解释：体温计遇到比它高的温度会上升到这个高的温度，遇到比它低的温度不会降低而是保持原来的温度。
【例题】没有甩过的体温计的读数是37.7℃，用两支这样的体温计给两个病人测体温，如果病人的体温分别是37.5℃和38.4℃，则这两支体温计的读数将分别是_________℃和________℃．
气
固
液
凝固 放热
熔化 吸热
液化 放热
汽化 吸热
升华 吸热
凝华 放热
（二）、物态变化
一、熔化和凝固
①　熔化：
定义：物体从固态变成液态叫熔化。
晶体物质：海波、冰、石英、水晶、食盐、萘、各种金属
非晶体物质：松香、石蜡 玻璃、沥青、塑料

晶体熔化特点：固液共存，吸热，温度不变
晶体熔化的条件：⑴ 达到熔点。⑵ 继续吸热。

非晶体熔化特点：吸热，先变软变稀，最后变为液态温度不断上升。
非晶体熔化的条件： 持续吸热。

熔点 ：晶体熔化时的温度。
晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点（熔化时温度不变继续吸热），
非晶体没有熔点（熔化时温度升高，继续吸热）；
② 凝固 ：
定义 ：物质从液态变成固态 叫凝固。
凝固图象：

凝固特点：固液共存，放热，温度不变 凝固特点：放热，逐渐变稠、变黏、变硬、最后变成固体，
凝固点 ：晶体凝固时的温度。 温度不断降低。
同种物质的熔点、凝固点相同。
晶体凝固的条件：⑴ 达到凝固点。⑵ 继续放热。

注意1：晶体‘熔化’图像（“加热”过程）
①AB段物质处于固态，表示晶体吸热升温过程。
②BC段物质处于固液共存态，表示晶体熔化过程
熔化特点：吸收热量，温度保持不变
③CD段物质处于液态，表示液体吸热升温过程
④B点表示达到熔化温度，但没有熔化，物质处于固态；
C点表示刚好完全熔化，物质处于液态

注意2：晶体‘凝固’图像（“冷却”过程）
（★注：晶体凝固和晶体熔化相反）
①DC段物质处于液态，表示晶体放热降温过程。
②CD段物质处于固液共存态，表示晶体凝固过程
凝固特点：放出热量，温度保持不变
③BA段物质处于固态，表示液体放热降温过程
④C点表示达到凝固温度，但没有凝固，物质处于液态；
B点表示刚好完全凝固，物质处于固态
“冬天为了防止车箱里的水凝固，驾驶员师傅常在水箱里加些酒精，因为酒精和水的混合物的凝固点低

【例题1】在全国各个地方和南极可以测量温度用酒精温度计而不用水银温度计是因为酒精的 （ 凝固点低）
【例题2】在北方地窖为防止菜不被冻坏常常放几桶水是因为 （水凝固放热）
【例题3】“下雪天在公路上撒盐”目的是
（能降低水的凝固点，盐水凝固点低，从而使雪熔化后的水不易凝固）。
【例题4】人们通常用钨这种金属制造电灯的灯丝，是因为钨的__________高．（熔点）
【例题5】如下左图所示，为某晶体的凝固曲线，从A到D整个过程是________的（选填“吸热”或“放热”），在AB段物质处于_________状态，BC段是个________过程，物质处于_______状态，其对应的温度 48℃代表此晶体熔液的_________，CD段物质处于__________状态．
【例题6】如下中图所示的非晶体凝固曲线，说明非晶体在凝固过程中温度___________（填“上升”、“下降”或“不变”）没有固定的凝固点；在此过程中，非晶体_________（填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”）．

【例题7】如上右图是从实验得到的海波熔化图象，下列有关它的说法中，正确的是（   ）
　　A．图象中的AB段表示熔化过程 B．图象的CD段表示熔化过程
　　C．在BC段所表示的过程中，海波继续吸热
D．在BC段所表示的过程中，海波不吸热也不放热．
【例题9】海波的熔点是 48℃，那么 48℃的海波是（   ）
　　A．固态 B．液态 C．固液共存 D．以上三种状态都有可能
【例题9】在0℃的房间里，把正在熔化的冰块投入到0℃的水中，过一段时间后，下列说法正确的是（   ）
　A．水质量增多 B．冰质量增多
C．水和冰质量不变 D．以上三种情况都有可能
【例题10】沥青在加热过程中，下列说法正确的是（   ）
　　A．温度持续上升 B．温度保持熔点不变
C．先上升，后来保持不变，最后又上升 D．先下降后上升
二、汽化（吸热）
1、汽化定义：物质由液态变为气态过程
2、汽化两种方法：蒸发、沸腾
3、蒸发：只发生在液体表面的缓慢的汽化现象
①注意：只要是液体，在任何温度下就都可以蒸发
②蒸发要吸热，具有致冷作用
③影响液体蒸发快慢的因素：“液体温度的高低”、“液体表面积的大小”、“液面上方空气流动的快慢”
④使液体蒸发加快的方法：（“减慢蒸发”与之相反）
1、提高液体的温度；2、增大液体的表面积；3、加快液面上方空气的流动

例1.在室内，把一支温度计从酒精中抽出，它的示数将
“先降低后升高最后保持不变”（最后与室温相同）
例2.天热时，打开电风扇，人感到凉快些，这是因为什么？
加快了皮肤表面水分蒸发吸热
例3.多油的热菜汤不易冷却，这主要因为
（油层覆盖在汤表面上，阻碍了水蒸发和散热）
例4下列能使蒸发变慢的措施是（     ）
　　A.用瓶子装酒精时一定要加盖　 B.夏天，人们使用电风扇扇风
　　C.把湿衣服展开晾在通风处 D. 把湿衣服展开晾在向阳处

4、沸腾：在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象
⑴实验器材组装：（从下往上）
⑵实验现象：
气泡变化：（1）沸腾前，气泡上升变小；
（2）沸腾时，气泡上升变大
温 度：（1）沸腾前，温度不断上升；（2）沸腾时，温度保持不变（沸点）
⑶★沸点：液体沸腾时的温度（液体的沸点与气压有关）
⑷沸腾条件：1.达到沸点；2.继续吸热
（5）对沸腾图像的观察：
①沸腾特点:
在沸腾过程中,继续吸热,但温度保持不变.
②AB段为沸腾前,BC段指沸腾过程(即沸腾时)
③t2﹣t1为沸腾所用时间
④A点对应的温度为水的初温
⑤T点为水沸腾时的温度(即水此时的沸点)
如果T=100℃表明此时气压等于标准大气压.
如果T<100℃表明此时气压低于标准大气压.
如果T>100℃表明此时气压高于标准大气压.
三、液化（放热）
1、液化定义：物质由气态变为液态过程
2、液化两种方法：降低温度、压缩体积
注：水蒸气遇冷才会液化。（即水蒸气遇到低温物体会液化成小水珠）（所有的气体在温度降低到足够低时，都能液化）
注：“压缩体积”如：打火机、杀虫剂、燃气罐、灭火器、火箭燃料
注：水蒸气是气体，肉眼是看不见的。
注：“白气”是非常非常小的小水珠，是液体。
3、自然中的液化现象有：雾、露、“白气”（热气）
4、“汽化、液化”有关的几个现象：
例1：用注射器吸进一些纯酒精，用橡皮塞堵住注射孔。先向外拉动活塞，看到注射器中的酒精消失，这是汽化现象；再推动活塞，又会看到注射器中的酒精出现，这是液化现象。
例2.炖食物时，有经验的人总是先用大火将食物烧开，然后改用小火炖.试说明其中的道理.
答：因为水沸腾时的温度是不变的，再使用大火力就浪费了燃料，改用小火，保持锅内的水沸腾就行了.
例3.酒精灯的火焰能点燃纸.那么能用纸做的小锅在酒精灯上烧 开水吗?请试一试,并说明其中的道理。(纸的着火点是183℃，酒精灯外焰的温度约为800℃).
答：水沸腾时温度保持不变，而且水沸腾时需吸收大量的热量，同时吸收纸多 余热量，不让纸热到比100℃高多少，而纸的着火点是183℃，因此纸不会起火燃烧
例4.观察蒸汽熨斗熨平衣服的过程，并指出其优点.
答：①从蒸汽熨斗喷出的水蒸气温度很高，这些高温水蒸气遇到冷衣服后迅速液化为小水滴，放出大量的热，如此高温足以将衣服熨平．
②因为衣服中有水,温度升到100℃时不再升高,蒸汽熨斗的优点是不会将衣服烫坏．
例5.100℃的水蒸气遇到100℃的水烫伤更严重，因为
（水蒸气会液化，液化放热）。
例6.医生给病人检查口腔时，常将一把带柄的小镜子在酒精灯上烧一烧，然后再放入病人的口腔，这样做的目的是什么？
答：目的是提高小镜子的温度，避免口腔中的水蒸气在镜面液化，造成平面镜成像模糊．
例7.制造金属工具时，为了增加工件的硬度，将烧红的工件放入冷水中进行淬火，此时会发出“吱吱”的声音（汽化），并在水面上方冒出“白烟” （液化）。
例8.冰箱工作时，冷冻室内温度很低，这是由于制冷剂汽化吸热造成的，而冰箱后面的冷凝器较热，这是由于制冷剂液化放热造成的。
例9.传统烧鱼的方法有两种：一种是红烧，一种是清蒸。‘清蒸’比‘红烧’熟的原因：水蒸气液化放热
例10.吹气冷，哈气热，原因？
答：‘吹气冷’：加快了空气流动，使汗液蒸发加快，蒸发吸热
‘哈气热’： 口腔中的水蒸气遇冷液化，液化放热
例11.“雨”的形成最合理的解释：河、湖、海中的水先汽化成水蒸气，水蒸气后上升到高空遇冷液化形成小水珠，这就是雨。（先“汽化”后“液化”）
例12洗澡时房里镜子先模糊（水蒸气遇冷液化），过会儿又清晰了（汽化）。
例13滚烫的油锅滴入水珠油花四溅原因：水的沸点比油沸点低
例14魔术师能把手伸进油锅而不烫伤原因：这种油的沸点很低

四、升华和凝华
升华（吸热）、物质由固态直接变为气态过程、凝华（放热）、物质由气态直接变为固态过程
易升华的物质有：碘、冰、干冰、樟脑、钨。

例1、观察“碘”中的物态变化
现象：实验中加热时,固态碘消失，有紫红色碘蒸气出现（升华）
冷却时，紫红色碘蒸气消失，有黑色颗粒状固态碘出现（凝华）
例2、用久的灯泡发黑的原因？
答：灯泡里钨丝先发生升华变成钨蒸气，关灯后灯泡逐渐冷却钨蒸气凝华成固态钨依附在灯泡上。
例3、舞台白雾的由来？
答：舞台上喷撒的干冰升华吸收大量的热，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，这些小水滴就形成了白雾。
例4、人工降雨解释？
答：干冰升华从周围吸收大量的热，空气的温度急剧下降，高空中的水蒸气液化成小水滴；（有的水蒸气凝华成小冰粒，小冰粒下降遇到暖气流熔化成雨点降落到地面上。）
例5、“霜前冷、雪后寒”解释？
答：‘霜前冷’：霜是水蒸气遇冷凝华而成的，若气温偏高，则无霜生成，因此‘霜前冷’是必然的；
‘雪后寒’：下雪后雪要熔化，熔化吸热，因此‘雪后寒’是必然的；
例6、液化现象：雨、雾、露、‘白气’
凝固现象：冰块
凝华现象：霜、雾凇、雪、冰花
练习
1下列各种现象中，属于升华现象的是：（    ）。
　　A.早晨有浓雾 B.冬天，室外冰冻的衣服干了
　　C.屋顶上的瓦上结了一层霜 D.水结成了冰
2、下列物态变化中属于凝华的是：（    ）。
　　A.铁水被浇铸成工件
　　B.冰冻的衣服也会干
　　C.冬天寒冷的早晨，室外物体上常常挂着一层霜
　　D.冬天用湿手摸室外的铁器时，觉得粘手
3、寒冷的冬天，在窗玻璃上常会出现“窗花”，下列说法中正确的是：（    ）。
　　A.窗花在玻璃的内表面，是升华现象
　　B.窗花在玻璃的内表面，是凝华现象
　　C.窗花在玻璃的外表面，是升华现象
　　D.窗花在玻璃的外表面，是凝华现象
4、在舞台上喷洒干冰（固态CO2）可以产生白雾，形成所需的效果，这种雾气是：（    ）
　　A.二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴
　　B.干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体 C.干冰迅速升华变成的气体
　　D.干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠
5、用久的灯泡会发黑，是因为钨丝发生了下列哪种现象：（    ）。
　　A.凝固      B.升华       C.凝华       D.先升华后凝华
6、下列物态变化过程中，属于升华现象的是：（    ）。
　　A.放在衣橱里的樟脑丸变小
　　B.花盆里的潮湿泥土变干
　　C.夏天，冷饮杯子的外壁有小水珠
D.秋天，屋顶瓦上结霜

第十三章 内能与热机

第一节 物体的内能
1、物体的内能(不可能为0)
（1）物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和叫做物体的内能，内能是指物体内所有分子具有的能量，而不是指单个分子的能量。
（2）决定物体内能大小的因素主要是物体质量、温度、体积和状态，因为质量决定了分子的数目，温度决定了分子热运动的快慢，而体积与分子势能有关。
同一物体,温度越高，内能越大，温度越低，内能越小。
※ 温度影响物体的内能是重要考点
（3）内能的国际单位是焦耳，简称焦，用“J”表示。
2、改变物体内能的两种途径
改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，这两种方式是等效的。
做功改变物体的内能，实质是内能和其他形式的能的相互转化，对物体做功，它的内能增加，是其他形式的能转化为内能；物体对外做功，它的内能减少，是内能转化为其他形式的能。
用热传递的方式改变物体的内能，实质是内能在物体间的转移，能的形式不变，物体吸收了热量，它的内能就增加，物体放出了热量，它的内能就减少。热传递的三种方式：热传导，对流，热辐射。
热传递：
1.热传递的条件：物体间存在温度差。
2.高温物体向低温物体传递内能（即热量），温度降低，低温物体吸收能量，温度升高，
最终两物体温度相同。
※考点：做功和热传递是改变物体的内能的两种方法
例题1教材图13-3所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，棉花燃烧起来了。为什么？
答：向下压活塞，压缩玻璃筒内空气，对筒内空气做了功。棉花燃烧是因为筒内的空气内能增加，温度升高了。实验说明了做功可以改变物体内能。
例题 2
将一根铁丝反复弯折数十次，铁丝被弯折处发热（图13-4）。分析其原因。
答：铁丝内能的改变是由于人对铁丝做了功。实验再次说明做功可以改变物体的内能。
练习：
1、摩擦生热的实质是利用______改变物体内能的过程。
2、指出下列事例中改变物体内能的方式：
（1）冷天用热水袋取暖，人体感以暖和_____；
（2）比赛中，从竿的顶端滑到底端时手感到发热_________；
（3）密封的空气被压缩时温度升高________；（4）火炉上烤饼子，饼子变热_________；
（5）用挫刀挫铁块，铁块变热_________；（6）把烧热工件放到冷水中，工件会凉下来_________。
3、冬天觉得手冷时，常将两手掌紧贴后搓一搓，并向手上呵气，就会觉得暖和些。试说明这样做的道理，并说明这两种做法的区别是什么

3、热量
热量是物体通过热传递方式所改变的内能。
（1）热量是过程量，不能说某个物体具有多少热量，也不能比较两个物体热量的大小。
（2）热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。
（3）热量的单位是焦耳，热量通常用Q表示。
4、温度、热量、内能的联系和区别（难点考点）
区别：温度是指物体的冷热程度，温度是分子热运动激烈程度的标志，
热量是物体通过热传递方式所改变的内能，是内能的变化量，
内能是物体内所有分子由热运动而具有的动能和分子势能的总和。
考点联系：在不发生物态变化时，一个物体吸收了热量，它们的内能增加，温度升高；一个物体放出了热量，它的内能减少，温度降低。在发生物态变化时，物体吸收了热量，内能增加，温度可能不变；物体放出了热量，内能减少，温度可能不变。
例题3
1在古代人类就掌握了钻木取火的方法，钻木之所以能取火，可以用下面的三句话来解释：
甲：木头内能增大，温度升高 乙：达到木头的着火点，使木头燃烧起来
丙：钻木头时克服摩擦做功 这三句话的正确顺序是：
A.甲乙丙 B.丙甲乙 C.乙甲丙 D.甲丙乙
2、关于热量和热传递，下列说法正确的是（ ）
A.温度高的物体含的热量一定多 B.热总是从含有热量多的物体传递到含有热量少的物体
C.比热容大的物体含有的热量一定多 D.热总是从温度高的物体传向温度低的物体

第二节：物质的比热容
比热容和热量计算
1． 比热容（c ）：1kg某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。
2． 比热容是物质的一种特性，只要物质相同，比热容就相同。
3．比热容描述物质的吸热本领，C大则吸热能力强，同种条件下，升温慢，降温也慢。C小则反之。
4。比热容的单位是：J/(kg·℃)，读作：焦耳每千克摄氏度。
5．水的比热容是：C=4.2×103 J/(kg·℃)，它表示的物理意义是：每千克的水当温度升高（或降低）1℃时， 吸收（或放出）的热量是4.2×103 J。
6．热量的计算：（※考点难点：热量计算）
① Q= cm(t-t) = cm△t ② Q = cm(t-t) = cm△t

例题1 下列几种说法正确的是（ ）
A．温度高的物体比热容大 B．吸热多的物体比热容大
C．比热容大的物体吸热多，比热容小的物体吸热少 D．水的比热容比冰的比热容大
例题2 沙漠地区在日光照射下，要比湖泊湿地处温度升高得快，这是因为（ ）
A．沙石吸热多 B．沙石的比热容小
C．沙石的密度大 D．沙漠地区日照时间长

物质的比热容同步练习
一、基础
1、10g水和100g水的比热容﹍﹍相同﹍﹍﹍，温度为10℃的水与温度为90℃的水的比热容﹍相同﹍﹍﹍。
2、一箱汽油用掉一半后，下列关于它的说法正确的是（ ）
A．它的密度变为原来的一半 B．它的比热容变为原来的一半
C．它的热值变为原来的一半 D．它的质量变为原来的一半
二、提高
1、汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的﹍﹍﹍﹍﹍较大的性质。如果汽车散热器中装有4kg的水，当温升高了10℃时，它吸收了﹍﹍﹍﹍﹍J的热量。[已知c水= 4.2×103 J/(kg·℃)]
2、天然气在我市广泛使用，已知天然气的热值为4×107J／m3，完全燃烧0.05m3天然气可以放出﹍﹍﹍﹍﹍J的热量，这些热量若只有42％被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升﹍﹍﹍﹍﹍℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
4、甲、乙两物体的比热容之比为2:3，吸收热量之比为3:1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（　 ）
A．9:2　　　 B．2:9　　　 C．1:2　　　 D．2:1学

第三节 内燃机
1. 热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。
2. 内燃机是热机的一种，燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的内机，叫做内燃机。
3．内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
一个工作循环包括4个冲程，对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，2次能量转化。

汽油和柴油机的区别：

汽油机
柴油机
不
同
点
构造：
顶部有一个火花塞。
顶部有一个喷油嘴。
吸气冲程
吸入汽油与空气的混合气体
吸入空气
点燃方式
点燃式
压燃式
相同点
冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。

第四节 热机效率和环境保护
1. 热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。单位是：焦耳/千克。 J/kg.
关于热值的理解：
①　对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
② 热值反映的是物质的一种特性，只与燃料的种类有关。
3． 燃料燃烧放出热量计算：Q =q m（Q 是热量，单位是：焦耳；
q是热值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克。）
3．热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。
公式：η=W有用/ Q总= W有用/qm
4．在热机的各种损失中，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。（※考点）
注意： 热机能量的损失
①燃料未完全燃烧（尽量完全燃烧：充足空气，研磨成细颗粒）
②废气排出带走能量（废气的利用）
③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）

例题某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。[ 水的比热容为4.2×103J/(kg• ℃)，无烟煤的热值是3.4×107J/kg 试求：
1．锅炉内200kg的水吸收的热量是多少焦耳？
2．6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？
3． 此锅炉的效率是多少？