?【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。

第二章熱和功

【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤，如今是不允許的，力是不能使用公斤為單位的?！?/span>

本章提要

1、熱的概念

????????熱是物質(zhì)的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)，它表示了物質(zhì)微粒（分子、原子、電子等）的混亂運(yùn)動(dòng)。這一概念起源于人們對(duì)物體冷熱的感覺。從現(xiàn)代觀點(diǎn)來看，“熱”和“內(nèi)能”有不可分割的聯(lián)系。物體變熱，表示它的內(nèi)能在增加，變冷表示它的內(nèi)能在減少，對(duì)物體加熱，表示用熱傳遞的方式使它的內(nèi)能增加。

2、內(nèi)能

????????物體的內(nèi)能是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和由分子之間相對(duì)位置所決定的勢能之和。內(nèi)能的大小決定于物體的質(zhì)量、聚集態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）、整塊的還是分散的以及它的冷熱程度。

3、內(nèi)能的變化

????????能夠改變物體內(nèi)能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞。

4、熱傳遞的三種方式

????????(1)對(duì)流——依靠液體或氣體的流動(dòng)來傳播內(nèi)能的方式。

????????(2)傳導(dǎo)——由于大量分子、原子的相互碰撞，使物體的內(nèi)能由高溫部分傳至低溫部分的過程。傳導(dǎo)是固體中傳遞內(nèi)能的唯一方式。

????????(3)輻射——物體發(fā)射的能量以光的速度沿直線向周圍傳播的過程。依靠輻射可以把能量通過真空從一個(gè)物體傳給別的物體。太陽傳給地球的熱量就是以熱輻射方式通過宇宙空間而來的。

????????在實(shí)際過程中，這三種方式往往是伴隨出現(xiàn)的。

5、熱量

????????熱量是由于溫度差別所引起的內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度。熱量總是從高溫物體向低溫物體傳遞或由同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞，直到溫度差別完全消失為止。

6、熱量的單位：卡和千卡

????????(1)卡——使1克純水溫度升高1°C 時(shí)所需要的熱量。

????????(2)千卡——卡的一千倍，亦稱大卡。

7、物體的熱容量

????????表征物體吸熱或放熱性能的物理量，它等于使物體溫度升高1°C 所需要的熱量。

8、物質(zhì)的比熱

????????單位質(zhì)量的物質(zhì)，溫度變化1℃ 時(shí)吸收或放出的熱量。常用單位是卡/克·度和千卡/公斤·度。

9、熱平衡方程式

????????列出熱平衡方程式的依據(jù)是溫度不同的物體放在一起時(shí)要發(fā)生內(nèi)能的傳遞，如果它們跟外界不發(fā)生能量交換，則它們內(nèi)能的總和保持不變。此時(shí)，高溫物體放出的熱量，就等于低溫物體吸收的熱量。

10、熱功當(dāng)量

????????由于做功和熱傳遞同樣能夠引起物體內(nèi)能的變化，因而根據(jù)使物體內(nèi)能發(fā)生改變的程度來衡量跟單位熱量相當(dāng)?shù)墓?，叫做熱功?dāng)量。常用的熱功當(dāng)量為：J＝4.18焦耳/卡＝427公斤·米/千卡。

11、焦耳實(shí)驗(yàn)

????????歷史上最早測定熱功當(dāng)量的實(shí)驗(yàn).，它對(duì)能的轉(zhuǎn)變和能量守恒定律的建立，具有極為重要的意義。

12、能的轉(zhuǎn)變和能量守恒定律

????????能量既不能消滅，也不能創(chuàng)生，它只能由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。它是自然界最普遍和最基本的定律之一。

復(fù)習(xí)題二

1、試舉例說明在什么情況下物體的動(dòng)能會(huì)變成內(nèi)能。

2、跳傘運(yùn)動(dòng)員在張開降落傘后，他的運(yùn)動(dòng)很快地由加速降落變?yōu)閯蛩俳德洌藭r(shí)重力勢能的減少轉(zhuǎn)變?yōu)槟囊环N能量？

3、溫度相等的兩杯水的質(zhì)量各為50克和100克，試問哪一杯水具有更多的內(nèi)能？哪一杯水的分子平均動(dòng)能大？為什么？

4、殺蟲藥劑從噴霧器射出時(shí)，變成為分散的霧狀液沫，假使溫度保持不變，藥劑的內(nèi)能有沒有變化？如果有的話，是哪一部分內(nèi)能起了變化？【內(nèi)能的勢能部分增加】

5、冰箱里的冰塊，為什么放在箱的頂部而不放在它的底部？

6、在陽光照射下的雪面上撒一些煤灰，煤灰下面的雪就融化得快一些，為什么？

7、使質(zhì)量 m 克的物體溫度升高 t°C 時(shí)，需要熱量 Q 卡。求物體的熱容量和比熱。

8、把溫度為 t?°C 和比熱為 c? 的物體 m? 克放進(jìn)溫度為 t?°C 和比熱為 c? 的液體 m? 克中，求混合體的末溫度 t? ?！?img type="latex" class="latex" src="http://api.bilibili.com/x/web-frontend/mathjax/tex?formula=%5Csmall%20t%3D%5Cfrac%7Bm_1c_1t_1%2Bm_2c_2t_2%7D%7Bm_1c_1%2Bm_2c_2%7D%20" alt="%5Csmall%20t%3D%5Cfrac%7Bm_1c_1t_1%2Bm_2c_2t_2%7D%7Bm_1c_1%2Bm_2c_2%7D%20">】

9、根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出銀的比熱?！俱y的比熱c＝0.0556卡/克·度】

????????銀的質(zhì)量10.2克

????????水的質(zhì)量84.0克

????????銀的初溫度102°C

????????水的初溫度11.08°C

????????銀投入水中后穩(wěn)定時(shí)的末溫度11.69°C

10、質(zhì)量相等的三種不同液體a、b、c的初溫度順次為15℃、25°C 和35℃? 。a 和 b 混合后的末溫度為21°C；b 和 c 混合后的末溫度為32°C，試求 a 和 c 混合后的末溫度是幾度？【t＝30.55°C】

11、為了得到36°C 的浴水550升，把11°C 的冷水和66°C 的熱水?dāng)v和起來，問各需要多少升？【冷水300升，熱水250升】

12、怎樣用量熱器來測定爐子的溫度？

13、為了測定熱功當(dāng)量，在實(shí)驗(yàn)室里采用了這樣的一種方法：在一個(gè)一端封閉的厚紙筒里裝進(jìn)一些鉛丸后，把筒的另一端也封起來，記下室溫（即鉛丸的初溫度）。然后把紙筒迅速顛倒100次，每一次都使鉛丸從筒的一端落到另一端，再測出鉛丸的溫度。

????????用這種方法得到下面的數(shù)據(jù)：

????????鉛丸的質(zhì)量0.5公斤

????????鉛丸的初溫度10.5°C

????????每一次降落的高度0.85米

????????鉛丸的末溫度17°C

????????從這些數(shù)值中計(jì)算出熱功當(dāng)量?！?36公斤·米/千卡】

14、重10噸的氣錘從2.5米的高處落下，打在質(zhì)量為200公斤的鐵塊上，要使鐵塊的溫度升高40℃，氣錘應(yīng)該下落多少次？（假使氣錘所做的功有60%轉(zhuǎn)變?yōu)殍F塊的內(nèi)能，使它的溫度升高）【25次】

15、拖拉機(jī)的功率是100馬力，每小時(shí)消耗石油20公斤，求內(nèi)燃機(jī)的效率?！?9%】

16、速度為100米/秒的鉛彈射入木板里后，它的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)變?yōu)槟景搴豌U彈本身的內(nèi)能，其中動(dòng)能的一半用于使鉛彈的溫度升高，求鉛彈的溫度升高多少度。【20°C】

17、如果把水滴在灼熱的水平鐵板上，水可以保持相當(dāng)長的時(shí)間而幾乎不汽化。如果把水滴在溫?zé)岬乃借F板上，水發(fā)出響聲并很快蒸發(fā)掉這是什么道理？【水跟灼熱的鐵板之間有一層不容易傳熱的蒸汽隔開，所以不容易蒸發(fā)；當(dāng)水滴在溫?zé)岚迳蠒r(shí)，它就緊緊地貼在板面上】