物理硕士:
1.分子的热运动
分子动力学理论的内容是:
(1)物质是由分子组成的;
(2)一切物体的分子都在不断地无规则地运动。
(3)分子间存在相互作用的吸引力和排斥力。
扩散:不同物质相互接触并相互进入的现象。
扩散现象解释:所有物质的分子都在不断地无规则地运动。
热运动:分子的运动与温度有关。 分子的不规则运动称为热运动。 温度越高,分子的热运动越剧烈。
分子间力:分子之间存在引力; 重力使固体和液体保持一定的体积。 分子之间存在排斥力。 分子之间的排斥力使得分子非常接近的固体和液体很难被进一步压缩。
当固体和液体被压缩时,分子间的斥力大于吸引力。
固体很难伸长,因为分子之间的吸引力大于排斥力。
2、内能
内能:物体内部所有分子的热运动动能与分子势能的总和称为内能。
物体的内能与温度和质量有关:物体的温度越高,分子运动越快,内能越大。
所有物体在任何情况下都具有内能。
改变物体内能的方法有两种:做功和传热。 这两种方法相当于改变了物体的内能。
1、传热:不同温度的物体相互接触时,低温物体的温度升高,高温物体的温度降低。 这个过程称为传热。 当发生热传递时,高温物体的能量减少,低温物体的能量增加。
热:在热传递过程中,传递的内能的量称为热量(物体含有多少热量的说法是错误的)。 单位:J.
2、做功:(1)物体做功,物体的内能增加; 当物体对外做功时内能与什么有关,其内能就会减少。
温室效应:太阳向地球表面辐射能量。 当地球表面受热时,也会产生辐射,向外传递热量。 大气中的二氧化碳阻挡了这种辐射,地球表面的温度就会保持在一个相对稳定的水平。 这就是温室效应。 化石燃料的广泛使用和森林砍伐加剧了温室效应。
所有能量的单位是:焦耳。
3、比热容
比热容(c):某种物质每单位质量的温度升高(或降低)1℃内能与什么有关,吸收(或释放)的热量称为该物质的比热。
比热容是物质的属性。 它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的变化而变化。 只要物质的种类和状态相同,比热就相同。
比热容的单位是:J/(kg℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
水的比热容:c水=4.2×103J/(kg℃)。 其物理意义是:每公斤水的温度升高(或降低)1℃,吸收(或释放)的热量为4.2×103焦耳。
卡路里的计算:
①Q吸收=cm(t-t0)=cm△t升(Q吸收是吸收热量,单位为J;c为物体的比热容,单位为:J/(kg℃); m 是质量;t0 是初始温度;t 是后续温度。
② Q释放=cm(t0-t)=cm△t下降
4.热机
热机原理:燃料燃烧将燃料的化学能转化为内能,内能功又转化为机械能。
内燃机:燃料在气缸内燃烧,产生高温高压气体,带动活塞做功。
常见的内燃机:汽油机和柴油机。
内燃机的四个冲程:
1、吸气行程;
2、压缩行程(机械能转化为内能);
3、做功行程中的内能转化为机械能);
4.排气冲程。
热值(q):1kg某种燃料完全燃烧所放出的热量称为燃烧热值。 单位为焦耳/公斤或焦耳/立方米。
燃料燃烧释放的热量计算:=qm;
热值是物质的特殊属性
热机效率:用于做有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率。热机效率是热机性能的重要指标
在热机的各种损失中,废气带走的能量最多。 设法利用废气能量是提高燃料利用率的重要措施。
5. 能量的转化与守恒
举例:在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化; 摩擦产生热量,机械能转化为内能; 发电机发电,机械能转化为电能; 电机工作,电能转化为机械能; 植物进行光合作用,将光能转化为化学能; 当燃料燃烧时,化学能转化为内能。
能量守恒定律:能量既不会被消灭,也不会被创造,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。