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文档简介

第五课内能内能的利用

基础知识过关

一、分子动理论

L物质的构成:常见的物质是由极其微小的、构成的。

2.分子热运动

(1)扩散现象:

①定义:不同物质在相互接触时的现象;

②影响因素:扩散现象的剧烈程度与有关,越高,扩散现象越;

③扩散现象表明,一切物质的分子都在,分子间存在间隙;固体、液体、气体分子间的间

隙依次。

(2)分子间作用力:分子间存在相互作用的和。

二、内能

L定义:构成物体的所有分子,其热运动的与分子的总和。

2.影响因素:

(1)温度:同一物体,温度升高,内能;温度降低,内能;

(2)质量:在温度相同、状态相同的情况下,同种物体质量越大,内能越大;

(3)物体的内能与其存在的状态也有关。

2.热量

(1)定义:在热传递过程中,传递的多少。单位是o

(2)与内能的关系:热传递过程中,物体吸收热量时内能,放出热量时0物体

吸收或放出的热量越多,它的内能改变越大。

3.改变内能的方式

热传递规律高温物体放出热量,内能减小,温度_____;低温物体吸收热量,温度_________

条件—

实质能量的_______

做功规律对物体做功,物体内能____;物体对外做功,物体内能________

实质_____能和______能的相互转化

三、比热容

L定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时所吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或

降低)的温度之比,叫做这种物质的比热容,用符号表示。

2.物理意义:表示物质吸热或放热能力强弱的物理量,比热容越大,其吸热或放热的能力越强。

3.理解:①比热容反是反映物质自身性质的物理量,只与物质的种类和状态有关;②质量相同的不同物质,

当吸收或放出相同的热量时,比热容—的物质温度变化较小;③质量相同的不同物质,当温度的变化量

相同时,比热容的物质吸收或放出的热量多。

4.热量的计算:Q=

四、热值

1.定义:某种燃料放出的热量与其质量之比,用符号—表示。

2.意义:热值在数值上等于kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

3.单位:,符号是o

4.特点:热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的体积、质量以及是否完全燃烧无关。

5.计算公式:①,适用范围:固体、液体燃料;②,适用范围:气体燃料。

五、热机

L定义:利用—做功的机械。

2.工作过程

工作冲程_______冲程_______冲程______冲程_______冲程

示意图进气门最』甲门

越…

气门、活塞进气门打开,排气门关闭,进气门和排气门都进气门和排气门都进气门关闭,排气门

运动情况活塞向下运动关闭,活塞向上运关闭,活塞向下运打开,活塞向上运动

动动,火花塞产生电火

能量转化________能转化为________能转化为

_________能_________能

六、热机的效率

L定义:热机工作时,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。

2.计算公式:o

3.提高燃料利用率的措施:①让燃料燃烧更充分;②在设计和制造过程中,不断改进和创新,以减少各种

能量损失;③设法利用废弃带走能量。

七、能量的转化和守恒

L能量的转化:在一定条件下,各种形式的能量是可以相互的。

2.能量守恒定律:能量既不会,也不会,它只会从一种形式为其他形式,或

者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量=

高频考点过关

考点一:分子动理论

1.(2022•西藏)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,下列生活现象能体现分子热运动的是()

A.酥油茶飘香B.赛马尘土飞扬

C.歌声余音绕梁D.冬天大雪纷飞

2.(2022•荷泽)下列现象用分子动理论的观点解释,其中正确的是()

A.落叶在风中飞舞表明空气分子在不停地做无规则运动

B.铁块很难被压缩表明分子间没有间隙

C.鲜花香气四溢是一种扩散现象

D.水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力

3.(2022•湘西州)“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来”。寒冬梅花香气扑鼻而来,这是

因为()

A.分子之间存在引力

B.分子之间存在斥力

C.分子之间没有空隙

D.分子不停地做无规则运动

4.(2021•资阳)目前,新冠疫情仍在印度、俄罗斯、日本等国肆虐,经世界卫生组织批准的新冠疫苗陆续

面世。不同国家的各种疫苗储存温度要求各不相同,中国克尔来福疫苗储存温度为2〜8℃,远高于莫德

纳(-20℃)和辉瑞(-70℃),同时我国正在逐步推进新冠疫苗全人群免费接种,让人民感受到了祖国

的强大。关于新冠疫苗储存和接种过程中的一些热现象,下列说法正确的是()

A.新冠疫苗储存温度越低,疫苗分子热运动越剧烈

B.社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道,是因为分子在不停地做无规则运动

C.注射疫苗前用酒精消毒,人手臂会感觉凉爽是因为酒精升华吸热

D.戴口罩的护士的护目镜容易起“雾”,是水的汽化现象

5.(2021•盐城)如图所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起。这一现象证明()

A.分子间有空隙

B.分子间存在吸引力

C.分子间存在排斥力

D.分子处在永不停息的无规则运动中

6.(2020•绵阳)如图所示,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小。

这是由于水分子之间()

A.有间隙B.没有间隙C.存在斥力D,存在引力

考点二:改变内能的两种方式

7.(2022•盐城)2022年4月16日,神舟十三号载人返回舱成功着陆,返回舱与大气摩擦温度升高,内能

增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是()

A.汤勺放在热汤中温度升高

不烧水时水温升局

B.

C.i4压缩空气温度升高

D.取暖器旁的物体温度升高

8.(2022•南通)如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体向后喷出,气

球向前运动。此过程中()

A.气球的弹性势能增大

B.喷出的气体内能减小

C.喷出的气体热运动加剧

D.喷出的气体向外界传递热量

9.(2022•黑龙江)下列关于内能知识的描述正确的是()

A.物体温度越高内能越大,所以0℃的冰没有内能

B.温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量

C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能

D.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高

10.(2021•绵阳)实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度的水,下列说法正确的是()

A.冰块的内能等于水的内能

B.冰块的内能小于水的内能

C.将冰块放入水中,能量从水传递给冰块

D.将冰块放入水中,能量从冰块传递给水

11.(2021•百色)用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现在试管口的木塞被冲出,如图所示。下列

描述正确的是()

A.试管中的水是靠做功的方式增加内能的

B.水蒸气对木塞做功,把机械能转化为内能

C.水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同

D.水蒸气对木塞做功,水蒸气内能增加

12.(2020•绵阳)周末,小明同学在家与父母一起做清洁卫生,美化家居环境。小明用扫帚扫动地面上一

小块果皮的过程中()

A.扫帚对果皮做功改变了果皮的内能

B.扫帚对果皮做功消耗了扫帚的内能

C.小明对扫帚做功改变了扫帚的内能

D.小明对扫帚做功消耗了体内的化学能

考点三:比热容、热值的理解和应用

13.(2022•济南)炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现,在这里白天的风常常从海面吹向陆

地,而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,并画出陆地和海面之间空气流

动情况的示意图,如图所示。形成这一现象的主要原因是()

白天夜晚

A.海水的密度小于砂石的密度

B.海水的密度大于砂石的密度

C.海水的比热容小于砂石的比热容

D.海水的比热容大于砂石的比热容

14.(2022•邵阳)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的()

A.比热容大B.密度大C.流动性大D.热值大

15.(2021•常德)如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度-时间图

像,实验中两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由图像可知()

时间「min

A.加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容小

B.加热时间相同,a物质的末温度高,比热容大

C.吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小

D.吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大

16.(2022•镇江)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。

燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用At表示(水未沸腾)()

A.若m相同,At越小,燃料的热值越大

B.若At相同,m越大,燃料的热值越大

C.若m的值越大,燃料的热值越大

A7

D.若巨的值越大,燃料的热值越大

m

17.(2022•宜昌)关于燃料及其热值,下列说法中正确的是()

A.没有燃烧的燃料,热值等于零

B.燃料完全燃烧时,它的热值最大

C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关

D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多

18.(2020•桂林)酒精的热值为3.0X107j/kg、比热容为2.4X1()3J/(kg-℃)以下说法中正确的是()

A.质量越大,酒精的热值越大

B.质量越大,酒精的比热容越大

C.完全燃烧1kg酒精可放出3.0X107J的热量

D.1kg酒精温度升高需要放出2.4X1()3J的热量

考点四:热量相关计算

19.(2022•西藏)“母亲节”这天,扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤,将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进

行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的大,过了一会儿,水温由15℃升高到20℃,

水吸收的热量为J-[c水=4.2X1()3J/(kg«℃)]

20.(2022•广元)小红在家用天然气灶烧开水,在标准大气压下,5kg水从20℃加热至沸腾,完全燃烧了

O.ln?的天然气,此过程中,水吸收的热量是J,天然气灶烧水的热效率为。[水的比热

容为4.2XlC)3j/(kg«℃),天然气的热值为4.0Xl()7j/m3]

21.(2022•大庆)“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则

不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1:4,砂石和水的密度之比

为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为。

22.(2022•铜仁市)全球汽车保有量在迅速增长,截止2011年,全球处于使用状态的汽车数量已突破10

亿辆。设汽车的燃油为汽油,每辆汽车每年耗油约2.13若不计热量损失,这些燃料完全燃烧可供1X106kg

的水温度升高℃;汽车内燃机的效率平均值取30%,如果能把内燃机的效率提高1%,全球每

年可以节约kg燃油,从而减小全球的碳排放,为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2X103〃

(kg«℃),汽油的热值为4.6XIffJ/kg]

23.(2022•常德)某台四冲程汽油机的转速为1200r/min,在1s内汽油机对外做了次功。如果汽油

机在某段时间内消耗了400g汽油,则汽油完全燃烧可放出热量为Jo(q汽=4.6Xl()7j/kg)

24.(2021•常州)生活垃圾的热值为3Xl()6j/kg,位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t

生活垃圾,放出热量J,放出热量的30%用来发电,每天可发电kWh,放出热量的42%

用来加热水供给附近小区,1标准大气压下,每天可将kg的水由20℃恰好加热至沸腾。区水=

4.2X103J/(kg*℃)]

25.(2022•金昌)小华家里用的是天然气灶,他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水,水的初温

是20℃,然后将水烧开,他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气,天然气的热值为3.2X107J/m3,

水的比热容C=4.2X1()3J/(kg*℃),当地大气压为标准大气压。求:

(1)水吸收的热量Q吸(不计水的热量损失);

(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放;

(3)天然气灶的效率口。

26.(2021•眉山)改革开放以来,我国人民的生活水平不断提高,汽车已成为多数人的代步工具。某品牌

国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km,消耗了汽油6L,汽车发动机功率为12kW,

已知:汽油的热值为q=4.6XIO,j/1%,汽油的密度为p=0.7X103kg/m3。求该汽车匀速行驶100km过程

中:

(1)消耗汽油的质量;

(2)发动机所做的功;

(3)发动机的效率(百分号前保留整数)。

考点五:能量的转化和守恒

27.(2021•遵义)有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是()

A.装置所具有的机械能始终不变

B.如果没有能量补充,装置最终会停下来

C.根据能量守恒定律,装置可以一直转动下去

D.装置中小球的动能和重力势能不会相互转化

28.(2021•黑龙江)现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。则这款鞋发光的

原理,从能量转化的角度分析正确的是()

A.机械能转化为电能,再转化为光能

B.电能转化为机械能,再转化为光能

C.机械能转化为光能,再转化为电能

D.光能转化为机械能,再转化为电能

第五课内能内能的利用

基础知识过关

一、分子动理论

1.物质的构成:常见的物质是由极其微小的分子、原子构成的。

2.分子热运动

(1)扩散现象:

①定义:不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象;

②影响因素:扩散现象的剧烈程度与温度有关,温度越高,扩散现象

越;

③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动,分子间存在间隙;固体、

液体、气体分子间的间隙依次变大。

(2)分子间作用力:分子间存在相互作用的引力和斥力。

二、内能

1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的分子动能与分子势能的总和。

2.影响因素:

(1)温度:同一物体,温度升高,内能增大;温度降低,内能减小;

(2)质量:在温度相同、状态相同的情况下,同种物体质量越大,内能越大;

(3)物体的内能与其存在的状态也有关。

2.热量

(1)定义:在热传递过程中,传递能量的多少。单位是焦耳。

(2)与内能的关系:热传递过程中,物体吸收热量时内能增大,放出热量时—包

能减小。物体吸收或放出的热量越多,它的内能改变越大。

3.改变内能的方式

热传递规律高温物体放出热量,内能减小,温度降低;低温物体吸收热量,温

度升高

条件温度差

实质能量的转移

做功规律对物体做功,物体内能增大;物体对外做功,物体内能减小

实质机械能和内能的相互转化

三、比热容

1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时所吸收(或放出)的热量与它的质

量和升高(或降低)的温度变化量之比,叫做这种物质的比热容,用符号」表

zj\O

2.物理意义:表示物质吸热或放热能力强弱的物理量,比热容越大,其吸热或放热的能力越

强。

3.理解:①比热容反是反映物质自身性质的物理量,只与物质的种类和状态有关;②质量

相同的不同物质,当吸收或放出相同的热量时,比热容大的物质温度变化较小;③质

量相同的不同物质,当温度的变化量相同时,比热容的物质吸收或放出的热量多。

4.热量的计算:Q=cmz^t

四、热值

1.定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,用符号g表示。

2.意义:热值在数值上等于」kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

3.单位:焦耳每千克或焦耳每立方米,符号是J/kg或J/n?。

4.特点:热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的体积、质量以及是否

完全燃烧无关。

5.计算公式:①Q=qm,适用范围:固体、液体燃料;@Q=qv,适用范

围:气体燃料。

五、热机

1.定义:利用内能做功的机械。

2.工作过程

工作冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程

示意图

送气口塔气口

气门、活塞进气门打开,排气门关闭,进气门和排气门都进气门和排气门都进气门关闭,排气门

运动情况活塞向下运动关闭,活塞向上运关闭,活塞向下运打开,活塞向上运动

动动,火花塞产生电火

能量转化机械能转化为内能转化

_____能为机械能

六、热机的效率

1.定义:热机工作时,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。

2.计算公式:_J1

3.提高燃料利用率的措施:①让燃料燃烧更充分;②在设计和制造过程中,不断改进和创

新,以减少各种能量损失;③设法利用废弃带走能量。

七、能量的转化和守恒

1.能量的转化:在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。

2.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,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其他物体,而在转化和转移的过程中,

能量的总量不变__________o

高频考点过关

考点一:分子动理论

1.(2022•西藏)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,下列生活现象能体现分子热运

动的是()

A.酥油茶飘香B.赛马尘土飞扬

C.歌声余音绕梁D.冬天大雪纷飞

【答案】A

【解答】解:A.酥油茶飘香是芳香分子在空气中不停地做无规则运动的结果,是扩散现

象,故A符合题意;

B.赛马尘土飞扬,尘土飞扬属于机械运动,不是分子运动,故B不符合题意;

C.歌声余音绕梁,是声现象,不是分子运动,故C不符合题意;

D.冬天大雪纷飞属于机械运动,不是分子运动,故D不符合题意。

故选:Ao

2.(2022•莉泽)下列现象用分子动理论的观点解释,其中正确的是()

A.落叶在风中飞舞表明空气分子在不停地做无规则运动

B.铁块很难被压缩表明分子间没有间隙

C.鲜花香气四溢是一种扩散现象

D.水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力

【答案】C

【解答】解:A、落叶在风中飞舞是物体在运动即机械运动,不能说明空气分子在不停地

做无规则运动,故A错误;

B、铁块很难被压缩表明分子间存在斥力,故B错误;

C、鲜花香气四溢是分子不停地做无规则运动形成的,是扩散现象,故C正确;

D、水和酒精混合后总体积减少,说明分子之间有间隙,故D错误。

故选:Co

3.(2022•湘西州)“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来”。寒冬梅花香气

扑鼻而来,这是因为()

A.分子之间存在引力

B.分子之间存在斥力

C.分子之间没有空隙

D.分子不停地做无规则运动

【答案】D

【解答】解:寒冬梅花香气扑鼻而来,是因为梅花花香中含有的分子不停地做无规则运

动,向四周扩散,使诗人闻到梅花花香。

故选:D。

4.(2021•资阳)目前,新冠疫情仍在印度、俄罗斯、日本等国肆虐,经世界卫生组织批准

的新冠疫苗陆续面世。不同国家的各种疫苗储存温度要求各不相同,中国克尔来福疫苗

储存温度为2〜8℃,远高于莫德纳(-20℃)和辉瑞(-70℃),同时我国正在逐步推进

新冠疫苗全人群免费接种,让人民感受到了祖国的强大。关于新冠疫苗储存和接种过程

中的一些热现象,下列说法正确的是()

A.新冠疫苗储存温度越低,疫苗分子热运动越剧烈

B.社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道,是因为分子在不停地做无规则运动

C.注射疫苗前用酒精消毒,人手臂会感觉凉爽是因为酒精升华吸热

D.戴口罩的护士的护目镜容易起“雾”,是水的汽化现象

【答案】B

【解答】解:A、物体温度越高分子的无规则运动越剧烈,新冠疫苗储存温度越低,疫苗

分子热运动越缓慢,故A错误;

B、社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道,是因为分子在不停地做无规则运动,故B

正确;

C、皮肤感到凉爽,是因为酒精汽化吸热使皮肤降温,故C错误;

D、水雾是小水滴,是水蒸气液化形成的,故D错误。

故选:Bo

5.(2021•盐城)如图所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起。这一现象

证明()

A.分子间有空隙

B.分子间存在吸引力

C.分子间存在排斥力

D.分子处在永不停息的无规则运动中

【答案】B

【解答】解:两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,是因为分子间有相互作

用的引力,所以ACD错误,B正确。

故选:Bo

6.(2020•绵阳)如图所示,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体

积没有明显变小。这是由于水分子之间()

【答案】C

【解答】解:

向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小,这说明

分子间存在斥力,故C正确。

故选:Co

考点二:改变内能的两种方式

7.(2022•盐城)2022年4月16日,神舟十三号载人返回舱成功着陆,返回舱与大气摩擦

温度升高,内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是()

A.汤勺放在热汤中温度升高

B.烧水时水温升高

C..压缩空气温度升局

D.取暖器旁的物体温度升高

【答案】C

【解答】解:神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加,是通过克服摩擦

做功来改变内能的。

A、汤勺放在热汤中温度升高,是通过热传递来改变物体内能的,故A不合题意;

B、烧水时水温升高,是通过热传递来改变物体内能的,故B不合题意;

C、压缩空气温度升高,是活塞对空气做功,使空气的内能增大、温度升高,故C符合

题意;

D、取暖器旁的物体温度升高,是通过热传递来改变物体内能的,故D不合题意。

故选:Co

8.(2022•南通)如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体

向后喷出,气球向前运动。此过程中()

A.气球的弹性势能增大

B.喷出的气体内能减小

C.喷出的气体热运动加剧

D.喷出的气体向外界传递热量

【答案】B

【解答】解:A、把封口的夹子松开,球内气体向外喷出,气球弹性形变变小,气球的弹

性势能变小,故A错误;

B、喷出的气体对外做功,内能减小,故B正确;

C、喷出的气体对外做功,内能减小,温度降低,热运动变慢,故C错误;

D、喷出的气体对外做功,内能减小,温度降低,从外界吸热,故D错误。

故选:Bo

9.(2022•黑龙江)下列关于内能知识的描述正确的是()

A.物体温度越高内能越大,所以0℃的冰没有内能

B.温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量

C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能

D.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高

【答案】C

【解答】解:A、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动,所以任何物体都有内能,

0℃的冰仍具有内能,故A错误;

B、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故B错误;

C、摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能,将机械能转化为内能,故C正确;

D、物体吸收热量,内能增大,但温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程中吸收热量,

而温度保持不变,故D错误。

故选:Co

10.(2021•绵阳)实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水,下列说法

正确的是()

A.冰块的内能等于水的内能

B.冰块的内能小于水的内能

C.将冰块放入水中,能量从水传递给冰块

D.将冰块放入水中,能量从冰块传递给水

【答案】B

【解答】解:AB、质量相等温度为0℃的水和冰,分子动能相等,冰熔化成水需要吸收

热量,使分子势能增大,所以水的内能大一些,故A错误,B正确;

CD、物体间发生热传递的条件是有温度差,由于冰块的温度等于水的温度,所以将冰块

放入水中,不会发生热传递,能量不会从水传递给冰块,也不会从冰块传递给水,故C、

D错误。

故选:Bo

11.(2021•百色)用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现在试管口的木塞被冲出,如

图所示。下列描述正确的是()

A.试管中的水是靠做功的方式增加内能的

B.水蒸气对木塞做功,把机械能转化为内能

C.水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同

D.水蒸气对木塞做功,水蒸气内能增加

【答案】C

【解答】解:A、用酒精灯加热水的过程中,水从酒精灯火焰吸收热量,是通过热传递的

方式使水的内能增加的,故A错误;

BCD、木塞冲出试管口时,水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,水

蒸气的内能减少,同汽油机的做功冲程原理,故BD错误,C正确。

故选:Co

12.(2020•绵阳)周末,小明同学在家与父母一起做清洁卫生,美化家居环境。小明用扫帚

扫动地面上一小块果皮的过程中()

A.扫帚对果皮做功改变了果皮的内能

B.扫帚对果皮做功消耗了扫帚的内能

C.小明对扫帚做功改变了扫帚的内能

D.小明对扫帚做功消耗了体内的化学能

【答案】D

【解答】解:小明用扫帚扫动地面上一小块果皮的过程中,小明通过扫帚对果皮做功,

改变了果皮的运动状态,没有改变果皮的内能;小明对外做功,消耗了体内的化学能,

化学能转化为扫帚的机械能,而不是内能,故D正确。

故选:D。

考点三:比热容、热值的理解和应用

13.(2022•济南)炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现,在这里白天的风常常

从海面吹向陆地,而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,

并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图,如图所示。形成这一现象的主要原因是

A.海水的密度小于砂石的密度

B.海水的密度大于砂石的密度

C.海水的比热容小于砂石的比热容

D.海水的比热容大于砂石的比热容

【答案】D

【解答】解:沿海地区水多,水的比热容较大;内陆地区,地表以砂石泥土为主,砂石

泥土比热容较小;由于水的比热容大,所以对于相同质量的水和砂石相比较,在吸收或

放出相同的热量时,水的温度变化小,而砂石的温度变化大,所以白天陆地的温度高、

海水温度低,晚上陆地温度低、海水温度高;白天陆地上方空气的温度高度,密度小,

砂石上方空气上升,海面上的冷空气过来补充,所以白天的风常常从海面吹向陆地,而

晚上海面上方的热空气上升,风从陆地吹向海面;故D正确。

故选:D。

14.(2022•邵阳)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主

要是因为水的()

A.比热容大B.密度大C.流动性大D.热值大

【答案】D

【解答】解:因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,

水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,

能有效调节周围环境的气温。

故选:Ao

15.(2021•常德)如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质

的温度-时间图像,实验中两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由

图像可知(

时间「min

A.加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容小

B.加热时间相同,a物质的末温度高,比热容大

C.吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小

D.吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大

【答案】D

【解答】解:

AB、由图可知,加热相同时间,由于用相同的加热器加热,则物质吸收热量是相同的,

a的温度升高的快,则a的比热容小,故AB错误;

CD、吸收热量相同,加热的时间相同,b物质温度升高慢,则b的比热容大,故D正确,

C错误。

故选:D。

16.(2022•镇江)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图

装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用At表示(水未沸

腾)()

A.若m相同,At越小,燃料的热值越大

B.若At相同,m越大,燃料的热值越大

C.若m的值越大,燃料的热值越大

D.若空的值越大,燃料的热值越大

m

【答案】D

【解答】解:燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃

烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,因此为了比较

热值大小可以利用Q吸=(2放,而Q吸=c^m水At,Q放=!1^,即c水m水At=mq,解得:

c水m水At

q=-----------------

m

A、若m相同,At越小,由q=c水m水可知,燃料的热值越小,故A错误;

m

B、若At相同,m越大,由q=CJ叫水可知,燃料的热值越小,故B错误;

m

c、若其的值越大,即4的值越小,由q=c/m水-t可知,燃料的热值越小,故

△tmm

C错误;

D、若空的值越大,由q=c/叫水可知,燃料的热值越大,故口正确。

mm

故选:D。

17.(2022•宜昌)关于燃料及其热值,下列说法中正确的是()

A.没有燃烧的燃料,热值等于零

B.燃料完全燃烧时,它的热值最大

C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关

D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多

【答案】C

【解答】解:(1)热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,

与燃料是否完全燃烧无关,与产生的热量无关,故AB错误、C正确;

(2)由Q放=mq可知,燃料燃烧放出的热量,与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有

关,与燃烧的温度无关,故D错误。

故选:Co

18.(2020•桂林)酒精的热值为30Xl()7j/kg、比热容为2.4X1()3J/(kg-c)以下说法中正

确的是()

A.质量越大,酒精的热值越大

B.质量越大,酒精的比热容越大

C.完全燃烧1kg酒精可放出3.0X107J的热量

D.1kg酒精温度升高1℃需要放出2.4X103J的热量

【答案】C

【解答】解:

AB、热值和比热容的大小与燃料的燃烧情况、燃料的质量无关,故AB错误;

C、酒精的热值为S.OXKfj/kg,表示完全燃烧1kg酒精可放出3.0X107J的热量,故C

正确;

D、酒精的比热容为2.4X103J/(kg・℃),它表示1kg酒精的温度升高需要吸收2.4

Xl()3j的热量,故口错误。

故选:Co

考点四:热量相关计算

19.(2022•西藏)“母亲节”这天,扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤,将装汤的碗放在有5kg

水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的大,过了一会

儿,水温由15℃升高到20℃,水吸收的热量为J»[c水=4.2X1()3J/(KG.℃)]

【解答】解:(1)由于水的比热容大,质量相同的水和其它物质相比,升高相同的温度,

水吸热多,冷却效果好,所以,将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这

一特性;

(2)水吸收的热量:

(2吸=<:111(t-to)=4.2X103J/(kg*℃)X5kgX(20℃-15℃)=1.05X105Jo

故答案为:比热容;1.05X105。

20.(2022•广元)小红在家用天然气灶烧开水,在标准大气压下,5kg水从20℃加热至沸腾,

完全燃烧了O.ln?的天然气,此过程中,水吸收的热量是J,天然气灶烧水的热

效率为-[水的比热容为4.2义1。3〃(kg・℃),天然气的热值为4.0Xl()7j/m3]

【解答】解:(1)在标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量:

(2吸=(:111(t-to)=4.2X103J/(kg・℃)X5kgX(100℃-20℃)=1.68X106J;

(2)天然气完全燃烧时放出的热量:

Q放=4丫=4.0乂107J/m3X0.1m3=4X106J;

天然气灶烧水的热效率:

T1=X100%=X100%=42%o

故答案为:1.68X106;42%o

21.(2022•大庆)“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海

地区昼夜温差则不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之

比为1:4,砂石和水的密度之比为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它

们升高的温度之比为o

【解答】解:

砂石和水两个物体的体积相同,由p=@可得,当巨=1砂寸=:砂石

Vm水P水VP水2

由Qi«=cmAt可得,

砂石和水吸收相同的热量时升高的温度之比:

Q

△t砂石二c砂石m砂石二c水m水=4X2_8

△t水Qc砂石m砂石1X33°

<:水111水

故答案为:8:3。

22.(2022•铜仁市)全球汽车保有量在迅速增长,截止2011年,全球处于使用状态的汽车

数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油,每辆汽车每年耗油约2.1t,若不计热量损失,

这些燃料完全燃烧可供IXl()6kg的水温度升高℃;汽车内燃机的效率平均值取

30%,如果能把内燃机的效率提高1%,全球每年可以节约kg燃油,从而减小全

球的碳排放,为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2X103J/(kg-r),汽油的热值为

4.6X107J/kg]

【解答】解:

(1)由题知,这些汽油完全燃烧放出的热量:

Q放=mq=2.1X103kgX4.6X107J/kg=9.66X1010J;

由题知,不计热量损失,水吸收的热量为Q畋=Q放=9.66*

由QiRucmzXt可得水升身的温度:

△Q吸_9.66X1010J,

C水m水4.2X103J/(kg'DxlX106kg

(2)每辆汽车做有用功所需燃油:2.1tX30%=0.063t,

内燃机效率提高后为:30%+1%=31%,

效率提高后每辆汽车每年所需燃油量:MlL=2t

31%

每辆车每年节约燃油:2.1t-2t=0.1t

98n

全球每年节约燃油:LOX10X0.1t=1X10t=1X10kgo

故答案为:23;lX10no

23.(2022•常德)某台四冲程汽油机的转速为1200r/min,在1s内汽油机对外做了次

功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油,则汽油完全燃烧可放出热量为J=

(q汽=4.6XlO’J/kg)

【解答】解:汽油机飞轮Imin转1200转,那么飞轮1s内的转数为20转;汽油机飞轮

转2转就是一个工作循环,所以1s内的工作循环数:n=10次;汽油机一个工作循环有

4个冲程,但只有1次对外做功,所以1s内对外做功数:n=10次;

汽油完全燃烧放出的热量:Q放=11^汽=0.4kgX4.6X107j7kg=1.84Xl()7j。

故答案为:10;1.84X107。

24.(2021•常州)生活垃圾的热值为3Xl()6j/kg,位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天

完全燃烧800t生活垃圾,放出热量J,放出热量的30%用来发电,每天可发电

kWh,放出热量的42%用来加热水供给附近小区,1标准大气压下,每天可将kg

的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水=4.2X1()3J/(KG.℃)]

【解答】解:生活垃圾的质量为:m=800t=8X105kg,生活垃圾的热值为:q=3X106J/kg,

燃烧放出的热量为:Q放=mq=8X105kg义3X106J/kg=2.4X1012J;

放出热量的30%用来发电,则电能为:W电=i]Q放=30%X2.4X1012j=7.2X10Uj=2X

105kWh;

水吸收的热量为:Q吸=!]'Q®=42%X2.4X1012J=1.008X1012J,

由Qi«=cmAt得,水的质量为:m水=W^-==3XlO^kg;

cAt

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