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第五章热和能5.1温度、温标1热现象：与温度有关的现象叫做热现象。2温度：物体的冷热程度。3温度计：要准确地判断或测量温度就要使用的专用测量工具。4温标：要测量物体的温度，首先需要确立一个标准，这个标准叫做温标。（1）摄氏温标：单位：摄氏度，符号℃，摄氏温标规定，在标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃；沸水的温度为100℃。中间100等分，每一等分表示1℃。（a）如摄氏温度用t表示：t=25℃（b）摄氏度的符号为℃，如34℃（c）读法：37℃，读作37摄氏度；–4.7℃读作：负4.7摄氏度或零下4.7摄氏度。（2）热力学温标：在国际单位之中，采用热力学温标（又称开氏温标）。单位：开尔文，符号：K。在标准大气压下，冰水混合物的温度为273K。热力学温度T与摄氏温度t的换算关系：T=（t+273）K。0K是自然界的低温极限，只能无限接近永远达不到。（3）华氏温标：在标准大气压下，冰的熔点为32℉，水的沸点为212℉，中间180等分，每一等分表示1℉。华氏温度F与摄氏温度t的换算关系：F=59t+325温度计（1）常用温度及：构造：温度计由内径细而均匀的玻璃外壳、玻璃泡、液面、刻度等几部分组成。原理：液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。常用温度计内的液体有水银、酒精、煤油等。6正确使用温度计（1）先观察它的测量范围、最小刻度、零刻度的位置。实验温度计的范围为-20℃-110℃，最小刻度为1℃。体温温度计的范围为35℃-42℃，最小刻度为0.1℃。（2）估计待测物的温度，选用合适的温度计。（3）温度及的玻璃泡要与待测物充分接触（但不能接触容器底与容器侧面）（4）待液面稳定后，才能读书。（读数时温度及不能离开待测物）。（5）读数时视线与液面相平。7体温计（1）、构造特点：（a）玻璃泡上方有一个做得非常细小的弯管（缩口），它可以使水银柱上升通过弯管，但不能自动退回玻璃泡，因此，可以明确地显示人体温度，所以体温计可以离开人体读数。（b）体温计玻璃泡容积与细管的容积之比远比普通温度计大得多。所以体温计的精准度高。（2）、刻度范围：35℃-42℃。（3）、最小刻度：0.1℃。8分子动理论分子的直径1A=10-10m（A：埃）。1、一切物体都是由大量分子组成的。2、分子在不停地做无规则运动。例：扩散：物体分子从浓度较大的地方向浓度较小的地方迁移的现象。（扩散可发生在固体、液体、气体中）。温度越高，分子的运动越激烈。3、分子之间存在着引力和斥力。5.2热量比热容1、热传递：热总是从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分。2、热传递的条件：不同物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差。3、热传递的方式：热传导、对流、热辐射。4、热传递的结果：直到温度相同为止。5、方式一：热传导：热从物体温度较高部分，沿着物体传到温度较低部分的传递方式。（1）、传导的特点：在传导中，物体本身并不移动。（2）、不同物质导热本领不同。（3）、热的良导体：善于传热的物体。例如：金属（依次为银、铜、铝、铁„„）（4）、热的不良导体：不善于传热的物体。例如：石棉、瓷、木头、竹子、水、空气„„方式二：对流：靠液体或气体的流动来传递热的方式。（1）、对流的特点：只能在气体或液体中进行，靠空气或液体的流动来传热。（2）、对流产生的条件：热的液体或气体要有可能上升，冷的液体或气体要有可能下降。方式三：热辐射：高温物体直接向外发射热的现象。辐射的特点：不需要任何媒介物，可以在真空中进行。二、热量（Q）1、热量：在热传递过程中物体吸收或放出能量的多少。2、热量的单位：焦耳（J）。例如：一根火柴完全燃烧放热大约1400J；一千克水每升高（或降低）1℃吸收或放出的热量是4.2×103焦耳。3、比热容（c）单位质量的某种物质，温度每升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。4、比热容的计算公式：C=Q/mΔt（Q表示吸收或放出热量，C表示比热容，m表示物体的质量，Δt表示物体升高或降低的温度）5、比热容的单位J/（kg℃）,读作：焦耳每千克摄氏度。例如C水=4.2×103J/（kg℃）。物理意义：一千克水温度一摄氏度吸收的热量为4.2×103J6、比热容是物质的特性之一，不同物体的比热容不同，通过测定比热容，可以用来鉴别物质。比热容只跟物质有关，不随温度、质量吸收热量的改变而改变。7、常见物质中，水的比热容较大。8、热量的计算公式：物体吸收（放出）的热量跟物质的比热容、物体的质量、升高（或降低）的温度有关：Q=CmΔt（Δt=t高温－t低温）5.3内能1、热运动：把构成物体的大量分子的无规则运动叫热运动。2、温度越高，分子的无规则运动速度越快。3、分子动能：分子因热运动而具有的动能。4、分子势能：分子之间存在着引力与斥力，当物体被拉伸或压缩时都要用力。由于分子之间的相互作用而具有的势能。5、内能：构成物体的所有分子的动能和势能的总和叫内能。6、内能的单位（J）7、内能跟物体的温度有关，温度升高，内能就增大；温度降低，内能就减小。内能跟物体的体积、状态有关。8、如何改变物体的内能（1）做功：对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体内能减小。（2）热传递：吸热升温，物体内能增加；放热降温，物体内能减小。内能改变的外部表现：物体温度升高（降低）──物体内能增大（减小）。物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）──内能增大。总结：做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。它们的差异是：做功是内能与其他形式能量之间的相互转化。而热传递是物体间能量的转移。9、内能与机械能不同：机械能是宏观的，它的大小与机械运动有关。内能是微观的，它的大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。10、☆热传递中的“热”是指：热量；热现象中的“热”是指：温度；摩擦生热中的“热”是指：内能（热能）。5.4物态变化1、物质的三种状态：固态、液态、气态。2、固体中的粒子靠得很近，有规则地紧挨在一起，所以固态有一定的体积和形状。3、液体中的粒子靠得较近，在一定限度内，粒子能成群地运动，所以液体没有确定的形状，但占有一定的体积。4、气体中的粒子靠得很远，各个粒子能自由地运动，所以气体没有确定的形状和体积。5、物态变化：物质由一种状态变成另一种状态的现象。6、熔化：物质由固态变成液态的现象，物质熔化要吸热。7、凝固：物质由液态变成固态的现象，物质凝固要放热。8、晶体：在熔化过程中温度保持不变的固体。9、熔点：晶体熔化时，保持不变的温度。10、凝固点：晶体凝固时的温度。11、同一种的晶体：熔点和凝固点相同。12、实验表明：物质在熔化过程中要吸收热量，在凝固过程中要放出热量。13、汽化：物质由液态变成气态的现象。14、汽化有蒸发和沸腾两种方法。15、蒸发是在液体表面发生的汽化现象。它可以在任何温度下发生。蒸发要吸热，有制冷作用。16、影响蒸发快慢的因素：液体温度越高，液体的表面积越大，液面上方空气流动越快，蒸发越快。17、沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。18、液体必须达到一定的温度才会沸腾。沸腾时要吸热。但温度保持不变——沸点。（高压锅）液体的沸点跟液面上方的大气有关，气压越高，沸点越高。19、液化：物质从气态变成液态的现象。气体液化要放热。20、液化的方式：降低温度：压缩体积（增大压强）。21、升华：物质直接从固态变成气态的现象。物质升华要吸热。22、凝华：物质直接从气态变成固态的现象，气体凝华要放热。23、自然界水的三态，水汽是指小水珠（液态）。5.5热机1、热机：燃料燃烧时，将储存的化学能转化为蒸汽或燃气的内能，各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机统称为热机。2、内燃机：与蒸汽机不同的是内燃机的燃料在内燃机的气缸内直接燃烧，产生高温高压燃气推动活塞做功。3、四冲程：汽油机工作时，活塞在气缸内做一次单向运动称为一个冲程。它的一次工作全过程包括四个冲程：（1）、吸气冲程：活塞向下运动，进气阀门开启，空气和汽油的混合气体进入气缸。（2）、压缩冲程：两个阀门都关闭。活塞向上运动，将混合气体压缩至原来体积的81左右。（3）、做功冲程：气缸顶端的电火花塞通电点火，混合气体爆发性燃烧，高温高压气体向下推动活塞做功。在此过程中，燃气的内能部分转化为机械能（4）、排气冲程：活塞向上运动，排气阀开启，废气被排出气缸。以上四个冲程除了做功冲程外，其余三个冲程中，活塞均靠旋转飞轮（惯性）带动曲轴连杆而运动。四个冲程组合起来叫做一个工作循环。在此过程中，活塞往返两次，曲轴连杆转动两圈。4、汽油机和柴油机的比较：柴油机与汽油机的不同：吸气冲程只有空气通过进气阀进入气缸。压缩冲程中活塞将空气压缩至原来体积的1/16左右，使空气压强增加，从而使温度升高至柴油燃点。此时，喷油嘴喷出雾状柴油，达到燃点的柴油立即燃烧，使气缸内的气体压强大大增加，从而有力地推动活塞对外做功。同时它们还存在点火方式的不同点。汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压缩式。5、汽轮发动机：汽轮发动机包括蒸汽轮机和燃气轮机。它们通过高温高压的水蒸气或燃烧燃料所产生的燃气推动一系列涡轮叶片旋转，从而带动发电机或其他大型机械工作。6、喷气发动机：喷气发动机的工作过程可归纳为：进气、压缩、燃烧、排气。喷气式飞机靠喷气发动机提供的动力飞行。7、燃料的热值：一千克的某种燃料完全燃烧释放出的内能叫做这种燃料的热值。