沸腾:
(1)定义:在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象
(2)沸腾的条件:温度必须达到沸点;需要不断吸热
(3)液体沸腾的特点:在沸腾的过程中,液体继续吸热,但温度保持不变。各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点
(4)气压与沸腾的关系:气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。
探究“水的沸腾”的实验:探究目的:观察水沸腾时的现象和水沸腾时的温度情况
提出问题:
1.水在沸腾时有什么特征?
2.水沸腾后如果继续吸热,是不是温度会越来越高?
猜想与假设:_____________________________________
实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中间有孔的纸板、温度计、水、秒表.实验装置如图:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中间有孔的纸板、温度计、水、秒表。实验装置如图
实验步骤:
1.按装置图安装实验仪器;
.2.用酒精灯给水加热并观察;
3.当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度,并观察水的沸腾现象;
4.完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。
实验记录:
分析数据:
实验结论:
1.沸腾是在一定温度下,在液体表面和内部同时行的剧烈的汽化现象;
2.水在沸腾时温度不变,这个温度叫做沸点。
水沸腾现象及注意问题的解决方法:l.
实验装置 2.
实验现象:(1)沸腾前,在水中出现小的气泡,随水温升高而变大,上升过程中温度降低.体积收缩变小,未到液面就消失,同时,水温持续上升;
(2)沸腾时水中形成大量的气泡,上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,沸腾后,水继续吸收热量但温度始终保持不变。
3.
注意事项:
(1)实验中尽可能取较少的温水进行实验,且最好在烧杯上加一个盖,这样可以减少加热时间
(2)实验中若测出水的沸点不是100℃,可能是温度计存在质量问题或受大气压影响。
1.定义:不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
2.扩散现象表明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,也说明物质的分子间存在间隙。
3.影响扩散的因素:温度越高,扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关,温度越高分子无规则运动越剧烈)。
4. 扩散现象的认识和理解
(1)扩散现象只能发生在不同的物质之间,同种物质之间不能发生扩散现象,
(2)不同物质只有相互接触时,才能发牛扩散现象,没有相互接触的物质,是不会发生扩散现象的。
(3)扩散现象足两种物质的分于彼此进入对方,而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质。
(4)气体、液体和同体之间都可以发生扩散现象,不同状态的物质之间也可以发生。
5. 扩散现象的物理意义
将装有两种不同气体的两个容器连通,经过一段时间,两种气体就在这两个容器中混合均匀,这种现象叫做扩散。用密度不同的同种气体实验,扩散也会发生,其结果是整个容器中气体密度处处相同。在液体间和固体间也会发生扩散现象。例如清水中滴入几滴红墨水,过一段时间,水就都染上红色;又如把两块不同的金属紧压在一起,经过较长时间后,每块金属的接触面内部都可发现另一种金属的成份。
在扩散过程中,气体分子从密度较大的区域移向密度较小的区域,经过一段时间的掺和,密度分布趋向均匀。在扩散过程中,迁移的分子不是单一方向的,只是密度大的区域向密度小的区城迁移的分子数,多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数。
6. 扩散现象的实质
扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时,分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀,分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移,最后达到均匀的密度分布。
判断扩散现象的方法
确认某种现象是否属于扩散现象时,关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的,还是在外力作用下形成的,是由于分子运动形成的,还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象,受外力作用下的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如,秋天,桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象,而冬天,雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动,它不属于扩散现象。
热和能,能源知识梳理:
内燃机、冲程及工作循环
1.内燃机:燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机,内燃机分为汽油机和柴油机。它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧,从而使燃烧更充分,热损失更小,热效率较高,内能利用率较大。
2.冲程:活塞在汽缸内住复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
3.工作原理:四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。四个冲程为一个工作循环,在一个工作循环中,活塞往复两次,曲轴转动两周,四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
(1)吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸;
(2)压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩;
(3)做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功;
(4)排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。(如下四个冲程的示意图) 。
汽油机的工作过程
|
进气阀开关 |
排气阀开关 |
活塞运动 |
曲轴运动 |
冲程作用 |
能量的转化 |
吸气冲程 |
开 |
关 |
向下 |
半周 |
吸入汽油和空气的混合物 |
—— |
压缩冲程 |
关 |
关 |
向上 |
半周 |
燃料混合物被压缩,温度升高,压强增大 |
机械能→内能 |
做功冲程 |
关 |
关 |
向下 |
半周 |
燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动,通过连杆带动曲轴对外做功 |
内能→机械能 |
排气冲程 |
关 |
开 |
向上 |
半周 |
排除废气 |
—— |
说明 |
一个工作循环中,有两次内能与机械能的转化:压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能 |
柴油机和汽油机的区别:
|
汽油机 |
柴油机 |
构造不同 |
汽缸顶部有火花塞 |
汽缸顶部有喷油嘴 |
燃料不同 |
汽油 |
柴油 |
吸气冲程 |
汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物 |
柴油机在吸气冲程中只吸入空气 |
点火方式 |
压缩冲程末,火花 塞产生电火花点燃燃料,称为点燃式 |
压缩冲程末,喷油嘴向汽缸内喷出雾状柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃,称为压燃式 |
效率 |
效率低20%一30% |
效率高30%~45% |
应用 |
自重轻便,主要用于汽车、飞机、摩托车等 |
机体笨重,主要用于载重汽车、火车、轮船等 |
区分汽油机、柴油机以及判断内燃机的四个冲程的方法:
区分汽油机和柴油机时,要从构造上区别,有喷油嘴的是柴油机,有火花塞的是汽油机,一要看进气门、排气门的开闭状态,二要看活塞的运动方向,在此基础上进行综合分析。判断四个冲程的关键是看两个气门的关闭情况和活塞的运动方向,具体情况如表所示:
冲程 |
进气门 |
排气门 |
活塞运动方向 |
吸气冲程 |
打开 |
关闭 |
向下运动 |
压缩冲程 |
关闭 |
关闭 |
向上运动 |
做功冲程 |
关闭 |
关闭 |
向下运动 |
排气冲程 |
关闭 |
打开 |
向上运动 |
定义:
能量既小会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
简介:(1)自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应:物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等。
(2)不同形式的能量之间可以相互转化:“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能;水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起,表明内能转化为机械能;电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等等”。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化,且是通过做功来完成的这一转化过程。
(3)某种形式的能减少,一定有其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等.某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等。
易错点: 能量不会凭空产生,也不会凭空消火,即一个物体所具有的总能量发生了变化,必有另一个物体所具有的总能量同时发生了变化。自然界中所具有的能量的总量保持不变,这就是能量守恒定律。能量守恒定律是自然界中最基本的定律之一,不管是在哪里,也不管是什么物体,微观世界也好,宏观世界也好,能量守恒定律总是适用的。
单摆的能量守恒
单摆:小球摆动时,势能与动能不断地相互转化着。当小球到达最高处时势能最大;随着球的下降,势能逐步减小,动能逐步增大,势能转化为动能;当球下降到最低点时,势能最小,动能则最大(如图)。小球在运动过程中能量应该守恒。似乎小球应该永远运动下去,可事实上,小球的机械能不断减小,最终会停下来。这是为什么呢?原来,小球在运动过程中还要产生热。如果将内能一并计算进去,总的能量则是守恒的。