熱學部分(包括物態變化)雖然在中考理科綜合試卷物理部分中不出計算題,但在選擇題、填空題中仍然佔一定比例,因此,熱學部分仍然屬於中考物理的重點內容,大家一定要引起重視。
學好了熱學部分,不僅有利於自己的中考,也為高中階段的物理熱力學內容打下良好的基礎。
接下來, 針對熱學部分這一專題進行一下總結。
溫度是熱學的最重要的物理量之一,初中階段常使用攝氏度(℃)來表示溫度(溫度還可以用華氏度來表示,但中學階段不常用)。開爾文也是熱力學溫度的常用單位,在高中物理用得比較多一些。溫度計是常用的測量溫度的工具,實驗室常用的溫度計是利用液體熱脹冷縮的性質而製成的。
在選擇題中,會出一道考查大家對物理量概念的掌握的題。在這裡大家要記住,36.5℃屬於人的正常體溫。
大家一定要牢記上圖中(最下面部分)固態、氣態、液態之間發生的各種變化名稱以及對應的過程是吸熱還是放熱。其中,汽化還分為蒸發、沸騰兩種方式。
關於物態變化,這裡給大家總結四個常用的相關專題。
1、吃冰棍的過程。人們需要吃冰棍,是因為冰棍在熔化為液態的過程中吸人體身上的熱;人們剛撕開冰棍的外包裝時,冰棍上會冒出「白氣」,說明冰棍周邊的水蒸氣在液化為小液滴(白氣);白氣是往下飄的,是因為液化成的小液滴(液態水)密度大於水蒸氣。
2、在冰箱裡,用氟利昂製冷,說明液態氟利昂在汽化過程中會吸熱製冷;一些老式冰箱內部會結霜,說明冰箱裡的水蒸氣凝華之後形成霜;在冰箱裡可以把一瓶水凍成冰水,說明水瓶裡的水在冰箱裡會發生凝固,凍成冰水。
3、自然界的物理現象一樣很奇妙:人工降雨時,播撒乾冰(固態二氧化碳),乾冰在升華的過程中,會吸熱製冷,雲層中匯集的水蒸氣受冷後,會液化為雨滴降落下來;雨停了後,會汽化為水蒸氣,回到大氣中;降雪的過程中,空氣中的水蒸氣受冷程度比較大,凝華之後形成小冰晶(雪)降落下來,化雪的過程中會感到冷,因為冰雪在熔化時會吸熱。
4、100℃的水蒸氣比100℃的液滴燙傷人的程度更大,因為100℃的水蒸氣液化為100℃的液滴的過程中還要放熱。
分子動理論——自然界中大部分物質由分子組成,分子間有間隙,分子間存在相互作用的引力和斥力;擴散現象說明分子在永不停息地進行無規則運動(例如味道的傳播),溫度越高,表明分子的運動越劇烈。
熱值是燃料能源的重要熱學屬性,反映了單位質量的燃料能源在燃燒過程中的放熱能力。熱值用q表示,燃燒總放熱Q=mq。
比熱容是物質重要的熱學屬性,反應了物體吸熱(放熱)能力大小。不同的物質,會有不同的比熱容。沿海地區早晚、四季溫差較小是因為水的比熱容大,暖氣供水、發動機的冷卻系統也利用了水的比熱容大這一特性。
關於比熱容,常常會在選擇題中讓大家判斷正誤:
物體溫度升高,內能一定增加。(對)
物體內能增加,溫度一定升高。(錯,例如冰變為水的過程,溫度卻一直保持在0℃)
比熱容常用c來表示,吸熱(放熱)量的計算公式為ΔQ=cmΔt,中考物理中經常在填空題中考計算。
改變內能的兩種方法是做功(比如摩擦生熱)和熱傳遞(比如用暖氣暖身子),兩種方法是等效的。
熱機是一種把燃料能源的化學能轉化為內能、再把內能轉化為機械能的過程。常用的熱機有汽油機、柴油機。
熱機的每個工作周期有四個衝程(如下圖所示),大家一定要熟練掌握四個衝程的一些主要特徵,並能做出準確判斷。
每個衝程過程,熱機的曲軸會轉動半周,整個周期下來曲軸會轉動兩周;熱機的壓縮衝程是把燃料能源的化學能轉化為內能,而做功衝程是把內能轉化為機械能,其他的兩個衝程都不涉及能量的變化。
對於四個衝程,考試中很可能出選擇題,會根據圖來讓大家判斷是哪個衝程。大家只需要通過「進氣門、排氣門」的開閉狀態以及活塞的運動方向來判斷。
正像機械效率一樣,熱機效率也是由有用功除以總功來計算得到。熱機在工作的過程中,必然會產生一些廢氣並浪費一些能量。
至於熱機的剖面圖(如上圖所示),大家可以用來參考著掌握熱機的四個衝程。對熱機感興趣或者想在大學學機械專業的學生,可在中考後深入對熱機的各部分進行研究。
希望以上內容對大家複習熱學有所幫助。