初中物理——内能

初中物理热学，内能部分的脑图。清晰梳理温度、热量、内能概念及其相互关系，深入剖析热传递方式与改变内能的途径。

内能

• 分子热运动
  • 物质的构成
    • 分子是保持物质化学性质的最小粒子
    • 分子很小，量度的单位通常是
    • 物体内所含分子的数量是巨大的
  • 分子热运动
    • 扩散现象
      • 不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散
      • 分子之间有间隙
      • 一切物质的分子都在不停地做无规则运动——分子热运动
    • 影响扩散快慢的因素
      • 温度
  • 分子间的相互作用力
    • 分子间的距离d=分子间平衡距离r，引力=斥力
    • d>r时，引力>斥力，引力起主要作用
    • d<r时，引力<斥力，斥力起主要作用
    • d>10r时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计
  • 固态
    • 分子间隔近，相互作用力大，有固定的形状和体积
  • 液态
    • 分子间隔较近，相互作用力较大，有固定的体积，无固定的形状
  • 气态
    • 分子间隔远，几乎没有相互作用力，没有固定的形状和体积
• 内能
  • 定义
    • 物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能
    • 一切物体都具有内能
  • 影响物体内能大小的因素
    • 温度越高，内能越大
    • 质量越大，内能越大
    • 材料
  • 物体内能的改变
    • 做功
      • 外物对物体做功物体内能会增加
      • 物体对外做功物体内能会减少
      • 内能和机械能的转化
    • 热传递
      • 物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少
  • 热量
    • 定义
      • 在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。
    • 单位
      • 焦耳，简称焦，符号是J
• 比热容
  • 定义
    • 一定质量的某种物质，在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容
  • 物理意义
    • 比热容是物质的一种属性，是表示物质吸热或放热本领的物理量
  • 单位
    • 焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)
  • 水的比热容
    • 4200J/(kg·℃)
      • 比热容大，用于吸热或散热
    • 水的比热容在生活中的应用
      • 用水作冷却剂或取暖
        • 调节气候
  • 比热容公式
    • Q=cmΔt
      • 
      • 
• 热机
  • 热机原理
    • 将燃料的化学能转化成内能，再转化成机械能
  • 热机的种类
    • 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等
  • 内燃机
    • 汽油机
      • 构造
        • 火花塞、进气门、排气门、汽缸、活塞、连杆、曲轴等
      • 工作过程
        • 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程为一个工作循环
      • 应用
        • 汽车、飞机和小型农业机械
      • 活塞往返运动两次，曲轴和飞轮转动2周，做功一次
    • 柴油机
      • 构造
        • 喷油嘴、进气门、排气门、汽缸、活塞、连杆、曲轴等
      • 工作过程
        • 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程为一个工作循环
      • 应用
        • 载重汽车、拖拉机、坦克等
      • 相比汽油机，机械效率高，但比较笨重，常运用于大型车辆
    • 能量转化
      • 压缩冲程中机械能转化为内能,做功冲程中内能转化为机械能
  • 热机的效率
    • 燃料的热值
      • 定义
        • 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值
      • 物理意义
        • 热值是燃料本身的一种特性
      • 燃料的种类
        • 固体燃料、液体燃料和气体燃料，与燃料质量和 燃烧状态无关
      • 单位
        • 焦每千克，符号是J/kg
      • 燃料燃烧放出热量的计算公式
    • 热机的效率
      • 定义
        • 用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比
      • 公式
      • 提高热机效率的方法
        • 让燃料充分燃烧、减少热量损失
• 能量的转化和守恒
  • 能量的转化
    • 各种形式的能量
      • 机械能、内能、电能、化学能、太阳能等
    • 在一定条件下，各种形式的能量之间都可以相互转化
  • 能量守恒定律
    • 内容
      • 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只是从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变
    • 意义
      • 是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一