【精品讲义】浙教版 科学 9年级上册 3.5-2 物体的内能-比热容和热机9页

第 3 章 能量的转化与守恒
3.5-2 物体的内能-比热容和热机
目录
....................................................................................................................................................1
....................................................................................................................................................2
....................................................................................................................................................3
....................................................................................................................................................4
..................................................................................................................................................10
1. 比热容
(1)比热容：单位质量的某种物质，温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量叫这种物质的比热容。比
热容的单位：J/(kg·℃)。
(2)比热容是物质本身的一种属性，每种物质都有自己的比热容。
(3)水的比热容
水的比热容是 4.2×103 J/(kg·℃) ，其表示的物理意义是质量为 1 kg 的水温度升高 1 ℃时吸收的热量是
4.2×103 J
2.热量的计算
物体吸收(或放出)热量的多少与物质的比热容、质量和温度的变化量都有关系。
物体吸热升温时，Q 吸=cm(t-t0)，放热降温时，Q 放=cm(t0-t)，通式为：Q=cmΔt。
3.热机
(1)热机是将燃料燃烧时的化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能的机器。
热机有多种类型，蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。
(2)汽油机工作原理：汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做功。
(3)一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(4)能的转化：在压缩冲程中机械能转化为内能；在做功冲程中内能转化为机械能。

(5)热机效率：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
4.燃料的热值
(1)燃料的燃烧是一种化学反应，燃料在燃烧时将化学能转化为内能。
(2)热值：1kg 某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位是 J/kg(或 J/m3)。
氢气的热值为 1.4×108 J/kg，其物理意义为完全燃烧 1 kg 氢气放出的热量为 1.4×108 J
(3)燃料的热值是燃料的一种热学属性，与燃料的质量或燃烧是否完全无关，只与燃料的种类有关。确
定的燃料有确定的热值，不同燃料的热值一般不同。
(4)燃料燃烧时释放热量的计算。
燃料完全燃烧放出的热量：Q=qm 或 Q=qV；其中，Q 为热量，单位：J；m 为质量，单位：kg；V 为体
积，单位为 m3；q 为热值，单位：J/kg，气体：J/m3。
1.比热容的应用
(1)不同的物质，吸热能力不同，科学上用比热容来表示物质的吸热能力，不同的物质，比热容不同。
沙子比水的吸热能力弱，也就是说沙子的比热容小于水的比热容。单位质量的某种物质，温度升高 1 ℃所吸
收的热量叫作这种物质的比热容。 比热容用符号 c 表示，它的单位是焦/(千克·℃) , 读作焦每千克摄氏度。
(2)比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量。利用“不同的物质在质量和吸收的热量相同时，比
热容小的物质升温高，比热容大的物质升温低”解释自然现象。如水的比热容较大，砂石的比热容较小，沿
海地区的昼夜温差比内陆小，用水作冷却剂和制冷剂等。
(3)比热容是物质的特性，每种物质都有自己的比热容，即跟物质吸热或放热的多少无关，跟质量和温
度无关。不同的物质比热容不同，同种物质的状态不同，比热容也不同。利用比热容特性，可选择合适的
应用材料和鉴别物质。
2.四冲程汽油机

①汽油在汽缸中燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功，把内能转化为机械能。②活塞在汽缸内
往复运动，通过连杆带动曲轴转动。活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程，大多数汽油
机都有吸气、压缩、做功、排气四个冲程来保证机器正常工作。③压缩冲程...