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第7章 能量转化与守恒 - Coggle Diagram
第7章 能量转化与守恒
7.1 机械能与热能的相互转化
7.1.1 机械能转化为热能
压缩玻璃筒内的气体时,外力对气体做功,使气体的热能↑,温度↑,引燃浸过乙醚的棉花
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例:1.人从滑梯滑下时,臀部会感到热 2.用砂轮磨刀具时,擦出耀眼的火花
拉动绳子时,绳子克服管壁的摩檫力做功,使绳子和管壁的热能↑,温度↑,管内乙醚受热沸腾,乙醚蒸汽将管口的橡皮塞冲出
7.1.2 热能转化为机械能
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当瓶内的压缩空气将瓶塞冲出时,压缩空气对外界做了功,
此时瓶内出现白雾,原因:瓶内气体热能↓,温度↓,水蒸气和酒精蒸气液化
生活例子
打开汽水时,常常会看到瓶口附近出现淡淡白雾
原因:汽水装入瓶内时,压入许多CO₂,使瓶内上方封闭气体的压强>大气压,当瓶盖打开时,封闭气体快速膨胀,对外做功,气体热能转化为机械能,温度↓,瓶口附近的水蒸气液化成小液滴
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瓶子内装有一些铁屑,可以通过火烤使之变热也可以通过摇晃瓶子使之变热,但仅瓶瓶子温度的变化是无法判断瓶子热能的变化是由于什么原因引起的
表明了虽然改变物体热能有热传递和做功两种方法,但两种方法对改变物体的热能是等效的
7.3 能量转化与守恒定律
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7.3.1 能量的转化
各种形式的能会互相转化
例子
青蛙捕食时,青蛙自身的化学能转化成青蛙的热能和机械能。在消化昆虫时,青蛙将昆虫体内的化学能一部分转移储存在体内,一部分则转化成热能。我们可以从这里得知,化学能可以转化成机械能和热能,也可以从一个物体转移到另一个物体
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水循环的过程:
- 蒸发:水吸热,热能上升,汽化;体积膨胀对外做功,热能转化为机械能。水蒸发升空,热能转化为机械能
- 水汽运输
- 降水:上空的气压较小,水蒸气膨胀对外做功,热能下降,水蒸气液化。势能转化为动能,过程中,受空气摩擦,部分机械能转化为热能
- 地下径流:势能转化成动能,水流动时与周边物体产生摩擦,部分机械能转化成热能
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7.2 电能转化为热能
7.2.1 常用的电热器
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利用电流的热效应工作的电热器有:电饭煲,电烙铁,电暖器,电磁炉等等。
电动机→主要是为了获得动能而不是热能,不能称为电热器。但是内部的线圈会因电流的通过而发热,因此电风扇工作,摸摸电动机外壳时会感受到电流的热效应
从能量转化的角度看:
电动机转动时,
电能(大部分)→动能
电能(小部分)→热能
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7.2.2 电热的相关因素
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电流越大,电阻越大,通电的时间越长,产生的电热就越多