【知识点详解】
1. **内能的定义与转化**:内能是指物体内部所有分子的动能和势能的总和,它与物体的温度、体积和物质的量有关。在某些过程中,内能可以转化为其他形式的能量,如机械能、光能等。例如题目中的丁图,小朋友下滑时,其机械能减小,而内能增加,这是因为克服摩擦力做功,使得内能转化为机械能。
2. **热力学第二定律**:能量转移的方向性,内能可以从高温物体转移到低温物体,但不能自发地从低温物体转移到高温物体。这在题目的第一个选择题中有所体现。
3. **热机的工作过程**:内燃机的工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程,其中做功冲程是内能转化为机械能的过程。在丙图中,活塞向上运动是压缩冲程,而非做功冲程。
4. **改变内能的两种方式**:做功和热传递。做功是能量的转化,如小孩从滑梯上滑下时,动能增加,臀部因摩擦做功而发热;热传递则是能量的转移,如烤火感到暖和是因为热量从火传递到人体。
5. **内能与温度的关系**:物体的内能不仅与温度有关,还与质量和状态有关。比如,1kg 0℃的水和 1kg 0℃的冰虽然温度相同,但由于冰熔化成水需要吸收热量,因此水的内能更大。
6. **内能与热量的计算**:热量的计算公式为 Q=cmΔt,其中 Q 表示热量,c 是比热容,m 是质量,Δt 是温度变化。在题目中的第5题中,利用这个公式计算了水的温度变化。
7. **热值的概念**:热值是燃料的一种特性,表示单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量,它不会因燃烧是否完全而改变。
8. **分子运动论**:能闻到酒精的气味是因为酒精分子扩散到空气中,说明分子在永不停息地做无规则运动。
9. **内燃机的原理**:在内燃机中,燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功,将内能转化为机械能。在第7题中,燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程,而非压缩冲程。
10. **内能的改变与温度变化**:当物体对外做功或从外界吸收热量时,其内能会发生变化。纸筒飞出后,瓶内气体的内能减少,温度降低。
11. **内能的比较**:内能不仅取决于温度,还取决于物质的质量。因此,温度相同的1kg水和1g水,内能并不相同,1kg水的内能更大。
12. **功与能的关系**:功是能量转换的量度,物体的机械能包括动能和势能,它们可以相互转化,但总机械能(在没有外力做功的情况下)是守恒的。
以上就是针对“内能及其应用”的一系列知识点的详细解释,这些内容涵盖了内能的基本概念、转化、影响因素以及与热机、分子运动、能量转换等相关知识。