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29内能 化学能 核能 能源 能量守恒


【2011中考复习课】

7、内能 1)描述克服摩擦力做功与物体内能改 变的关系 2)知道做功和热传递是改变内能的两 种途径 3)知道在热传递过程中用热量来量度 内能的变化 4)举例说明化学能与内能的转化 5)说明人体能量来源及其转化 6)说明生物体能量的来源及其转化

a a a

a b b

将半杯热水倒进半杯冷水后变 成了一杯温水,是因为热水失去了一 种能量,冷水得到了一种能量,这种 能量叫什么能?

从分子(微观)组成的观点来看, 这种能量转移是怎么发生的?

温度高 温度低

粒子的无规则 运动快 粒子的无规则 运动慢
变成温水

快的变慢、慢的变快

温度越高, 粒子的无规则 运动越剧烈
物体内部大量粒 热运动: 子的无规则运动

温度越高

分子的无规则运动就越剧烈

分子无规则运动越剧烈
组成这个物体的所有

分子动能就越大.

分子的动能总和增加

这个物体的内 能也就增加

*1、内能的大小用温度来衡量

物体温度升高,内能增加. √ 物体温度降低,内能减少。 √ 物体吸收热量,内能增加 √ 物体放出热量,内能减少 √ 物体吸收热量,温度一定增加 物体放出热量,温度一定减少


×

内能增加,温度一定升高 内能减少。温度一点降低 温度不变。内能一定不变

扩散 1、用盐水腌蛋,过一段时间后蛋会变咸,这是______现象, 这种现象说明构成物质的大量分子在做 永不 停息的无规则 _____________________运动,相比较而言,煮茶叶蛋时 , 蛋很快就会咸,这说明了 温度越高,分子无规则运动 越剧烈 ____________________________________. 2.?下列关于物体内能的说法中正确的是( D ) A?温度高的物体内能一定多 B?0 ℃的物体的内能为零 C?速度大的物体内能一定大 D?一个物体内部分子无规则热运动越剧烈,它的内能一定越大 3.下列关于温度热量和内能的说法中正确的是( A?物体温度升高,内能一定增加 B?物体吸收热量,温度一定升高 C?物体放出热量,温度一定降低 D?物体内能增加,一定吸收了热量

A)

二、做功改变物体内能
(1)、外界对物体做功,可以使物体 的内能增加。

做功的方式有:1.克服摩擦做功. 2.压缩气体做功.

二、做功改变物体内能

(2)、物体对外做功,本身的内能会减少。
(3)、实质:其他形式的能(机械能) 与内能的相互转化.

三、热传递可以改变内能
没有能量的转化,能 热传递的实质是什么? 量(内能)的转移 接触的物体间或物体 发生热传递的条件? 不同部分存在温度差 热传递的方向? 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

热传递的结果?

四、做功和热传递对改 变内能是等效的
放在火上烤(热传递)

克服摩擦对瓶子和铁屑做功

课时训练
4?如图2-2-1所示,在厚玻璃瓶内装入少量的水,然后再 向密闭的瓶内打气,当塞子跳起来时,瓶内会出现雾气, 做功 减少 这是因为瓶内的空气推动瓶塞______时,内能______,温 度降低,使水蒸气液化成小水珠.

图2-2-1
5?火柴可以点燃也可以擦燃,前者是用 热传递 ________方法增加火药的内能,而后者是 做功 用_______的方法增加火药的内能.

1.做功和热传递在改变物体内能上是等效的,下列四项中属于做功 改变物体内能的是( B ) A?热水袋使人身体变暖 B?两手互相摩擦生热 C?用锅烧水使水温升高 D?汽车发动机的散热器散热 2.下列说法中正确的是( A ) A?将少量的浓硫酸沿容器壁缓慢滴入水中,用玻璃棒搅拌, 容器中的水的内能会 增大 B?一个物体的内能增大,一定是吸收了热量 C?一个物体的温度不变,内能就不变 D?一个物体放出热量,温度一定降低 3.下列事例中,属于机械能转化为内能的是( D ) A?水蒸气把壶盖顶开 B?落在手心里的雪花熔化成水 C?冬天对着手哈气,手变暖和 D?陨石坠入大气层成为流星

思考
既然要使物体的温度升高(降低),可 以通过吸热(放热)来实现,那么要能 准确的计算出一种物体升高(降低)一 定的温度需要吸收(放出)多少热量呢?

五、比热的计算

C水=4.2×103焦/(千克.℃) 1千克的水温度升高1 ℃时需要吸收 4.2×103焦的热量 2千克的水温度升高1 ℃时需要吸收 8.4×103 __________焦的热量
1千克的水温度升高2 ℃时需要吸收 8.4×103 __________焦的热量

由此,你认为物质吸收的热量的多少, 跟哪些因素有关?应该如何计算?

质量

Q = c m ⊿t Q = c m (t-t0)
吸收 (释放) 的热量 物质的 比热 升高 (降低) 的温度

千克

Q = c m ⊿t Q = c m (t-t0)
焦 耳 焦/(千克.℃)


燃烧是什么变化?燃料在燃烧过程中, 能量如何转化?

燃烧是化学变化(剧烈氧化)

能量转化:化学能→内能

化学能:
化学能是一种很隐蔽的能量,它不 能直接用来做功,只有在发生化学变化 的时候才释放出来,变成热能或者其他 形式的能量。 像石油和煤的燃烧,炸药爆炸以及 人吃的食物在体内发生化学变化时候所 放出的能量,都属于化学能。

六、燃料的热值 1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量, 叫做这种燃料的热值。
单位:焦/千克

你知道热值的意义吗? 1、汽油的热值是4.6×107焦/千 克,说出它的意义?

1?现代火箭利用液态氢作燃料是因为 氢的热值较大 _____________ 内 化学 2?燃料燃烧的过程是______能转化为______能 的过程,_________是人类使用的最大量的一 太阳能 热传递 种能量,获得的主要途径是__________. Q 3?由热值的定义可知,热值q= M ,式中m是燃料的质 量, Q是燃料完全燃烧放出的热量,那么( D ) A?热值的大小与Q成正比 B?热值的大小与m成反比 C?热值的大小与Q、m都有关,由Q与m共同决定 D?热值的大小与Q、m都无关,由燃料的种类决定

7.甲、乙两物体质量、初温都相同,甲的比热容大于乙的比热 容,当它们放出相同的热量后,相互接触,接触以后内能的 变化情况是( B ) A?甲的内能增加,乙的内能减少 B?甲的内能减少,乙的内能增加 C?甲的内能不变,乙的内能减少 D?甲、乙的内能都不变 8?水的比热容较大,下列做法中不是利用这一特性的是( A ) A?炎热的夏天在室内地上洒水感到凉爽 B?用水做内燃机的冷却液 C?在城市里修建人工湖,除了美化环境外,还能调节周围的 气候 D?供暖系统使用水循环供暖

1.当瓶中的煤油倒去一半后,则煤油的( )D 1 A?比热容不变,热值和密度都变为原来的 2 1 B?比热容,热值和密度都变为原来的 2 1 C?比热容,热值都变为原来的 2 ,密度不变 D?比热容,热值和密度都不变

2.在一个标准大气压下,在不计热量损失的情况下,完全 燃烧热值为 1.26×107J/kg的干木柴能使250 kg, 30 ℃的水温升高到( B ) A? 120℃ B? 100℃ C? 90℃ D?无法确定

3.小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏, 两人设计并做了一个实验,他们用这两种材料分别包着装有 热水的密闭烧瓶,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定 时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况. (1)为保证实验的准确性,实验前除了取大小、厚度相同的泡 沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保 质量 持烧瓶相同、环境因素相同和____________相同.

典型例题解析
(2)按照计划操作,小明与小芳同学把实验测得的温度数据和时间 填在下列表格中. 时间t/min 泡沫塑料组水温T1/0C 棉絮组水温T2/0C 0 80 80 10 64 56 20 55 43 30 50 32 40 41 28 ? 150 180 ? ? 21 20 20 20

分析上表数据可知:他们实验时的室内温度是____℃,经过40 20 39 分钟后,泡沫塑料的烧瓶水温降低了_____℃,而棉絮包的烧瓶水 泡沫塑料保温性能 52 温降低了_____℃,由此可以得出实验结论是:________________ 比棉絮好 _______________. (3)除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较过两种材料的保 从相同的时间间隔内 温性能外,根据上表数据,你还可以采用____________________ 温度变化的快慢 ________________方法来比较这两种材料的保温性能?

课时训练
11?质量相等、初温相同的a、b两种不同液体,分别用两 个相同的加热器加热,加热过 程中温度随时间的变化曲线 如图2-2-2所示,根据曲线比较两液体的比热( C ) A?a、b比热一样大 B?a的比热大 C?b的比热大 D?无法判断

图2-2-2

课时训练
12?我国有丰富的地热资源——温泉,充分利用温泉,既 能节约能源,又能保护环境.某科研单位需在冬季保持实验 室恒温,起初以煤作燃料供热,后改用温泉水供热,经多 次试用后 发现每小时用70℃的温泉水0.5t流过散热器后变 为50℃,达到以燃煤供热的效果,已知煤的热值q=3×107 J/kg, 求:(1)温泉水向实验室每小时提供多少热量? (2)该科研单位每月(按30天计)可节约燃煤多少?

【答案】(1)4.2×107J (2)1008 kg

核能的利用 1)知道裂变和链式反应 2)知道聚变和热核反应 3)知道放射线及其应用 4)知道核电站是利用核裂变的原理来 工作的

a a a a

核能
---原子核发生变化过程中所释放出 来的能量 获得核能有两种途径
1、裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂 成2个新原子核,并释放能量的过程

2、聚变 2个质量较小的原子核结合成质量较大 的新核,同时释放出能量的过程。

重核裂变

原子弹――根据 核裂变的原理制 成。属于不可控 制的链式反应的 结果!

轻核聚变
氘核
氦核 氚核 一个中子 (随能量 释放)

一、核能

1、裂变

例:原子弹 --链式反应 核电站

2、聚变 --热核反应 例:氢弹

太阳
3、聚变威力更大

二、核能的和平利用--核电站
1、能量转化:

核能

内能

机械能

电能

2、我国第一座自行设计建造的核电站:

--秦山核电站
3、存在的问题: --放射性污染

αβγ

射线

放射性物质的标志

核能的和平利用――核电站 利用核裂变

思考:在电站工作过程中,能是如何转化的? 核能→内能→机械能→电能

能的多种形式 列举能的多种形式(机械能、内能、电能、 化学能、核能) a

能量的转化与守恒 a 1)举例说明能量的转化和守恒定律 2)举例说明能量的转化与传递有一定的方向 性 3)通过对能量转化与守恒定律发现史的学习, 领悟科学思想与科学精神

a c

1、实验:观察掉在地上的乒乓球的跳动情况?

讨论: 乒乓球为什么越跳越低? 能量消失了吗?

能量的转化和守恒定律
结论:能量既不会 消灭 ,也不会 创生 , 它只会从一种形式 转化 为另一种形式,或 者从一个物体 转移 到另一个物体,而能的 总量 保持不变 ,这就是能量转化和守恒定 律。 能量转化和守恒定律是自然界最普遍、 最重要的基本定律之一

1、电风扇工作时,消耗的电能与 电动机获得的机械能相等吗?如不 相等,是否意味着能量不守恒?

思考:

一杯放在桌上的热水冷却,此过程 有能的转化吗?热水的热能消失了 吗?

1、分析思考:

违反能量的转化和守恒定律的事件是 不可能发生的。但是,遵守能量的转化 和守恒定律的事件是否一定发生?
结论: 能量的转移和转化有一定的方向性。

1、“千年飞天梦,今朝终成真”,2003年10月15日,长征号 火箭载着“神舟五号”载人飞船将航天英雄杨利伟送入太空。 A 关于火箭发射过程中能量转化的说法正确的是( ) A、将燃料的化学能转化为内能,内能转化为机械能 B、将燃料的化学能转化为火箭的内能 C、将燃料的内能转化为火箭化学能 D、将燃料的机械能转化为火箭的内能 ①⑤ 2、下列过程中,属于能量转移的是 , 属于能量转化的是 ②③④⑥⑦ 。 ①烧开时,水沸腾了; ②飞驰而过的流星拖着一条发光的长尾巴 ③在砂轮上磨刀时,会射出火星; ④给电炉通电,电炉会发红 ⑤晒太阳感到暖和 ⑥子弹从枪膛射出去 ⑦植物吸收太阳光进行光合作用

能源:
1、知道能源的分类 a 2、列举各类能源的特点 a 3、举例说明太阳是地球生命活动所需能量的最主要来源 a

能源的利用
1、描述世界和我国的能源状况 a 2、知道能源的利用与人类生存和社会发展的关系a 3、知道提高效率和节能的关系a 4、树立提高效率的意识 c 5、知道过度开发不可再生能源带来的社会问题 a 6、知道能源合理利用和开发与可持续发展战略的关系 a

能源的分类
1、是否自然界直接提供 一次能源 太阳能、煤、石油、风能、水能等。 二次能源 汽油、柴油、氢能源、电能等。 2.按自然界能否源源不断的提供 可再生能源 水能、风能等 非再生能源 石油、煤、天然气等。 3.按能源可否被广泛利用,可分为 非常规能源 太阳能的直接使用、氢能、地热能等 常规能源
草木燃料、煤、石油等

自然资源: 存在于自然环境中的可被人类利用的 物质和能量。 自然资源的分类: 1、不可再生资源 不能被恢复或再生的自然资源 如煤和石油 2、可再生资源 能在相对短时内自然地恢复或再生 的自然资源 如阳光、风、水和生 物等

三大矿物燃料是指: 、 煤 石油 天然气 它们是当今世界的主要能源。





解决能源问题的途径:

水力发电过程中,能量的转化情况是(B ) A、势能 电能 动能 B、势能 动能 电能 C、电能 动能 势能 D、动能 势能 电能

安吉天荒坪蓄能电站的工作原理是:在电站建有上 下两座水库,由隧道相连,利用深夜等用电低谷时 将多余的 能把下水库的水抽至上水库以 能 的形式贮存。用电高峰时从水库放水进行发电,此 时能量的转化为 ,以缓解紧张的供电状况。若 某抽水蓄水电站上蓄能水池长150米,宽30米,从 深夜11时至凌晨4时抽水,使上蓄水池水面增高20 米,假定抽水过程中水面的高度始终保持为400米, 不计抽水过程中其他能量的损耗,则抽水的功率为 。(g=10牛/千克)


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