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文档简介

专题05内能及内能的利用

内能及内能的应用一般在选择题'填空题、实验题、计算题中出现,结合常见的生活现象、

生活创新情境、教材实验等考查。

常考考点有:分子动理论(高频)、内能、改变内能的方式、温度、热量、内能的关系'比热

容的理解及应用'四冲程汽油机原理及能量转化、热量、热效率计算(高频)、能量的转化与

守恒等。

1、分子动理论作为中考高频考点,一般在选择、填空题中出现,结合生活现象考察;

2、比热容的理解一般在选择、填空题中出现,结合常见的生活现象、温度-时间图像考查;

3、热量相关计算作为中考高频考点,一般在选择'填空、计算题中考查,结合常见的生活现

象、能源、温度-时间图像综合考查。

思维导图

厂常见的物质是由大量的分子、原子构成的

物质的构成分子的直径很小

:分子间有间隙

扩散现象

分子热运动--分子热运动

分子热运动温度越高,分子热运动越剧烈

r分子间存在着相互作用的引力和斥力

:分子间的作用力--物质三态的微观特性及宏观特性

:分子动理论的基本内容

热传递能量的转移

改变物体内能的方式

做功能量的转化

内能

热量:传递能量的多少

热量

温度、内能、热量的区别与联系

比较不同物质的吸热情况实验方法、器材、步骤、结论

概念、特点

及比热容一比热容

水的比热容较大

计算公式Q=cmM

热量的计算

能I

热平衡方程一处=①

一热机工热机:用内能做功的机械

内燃机在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机

用热机-

汽油机和柴油机的区别

[汽油机和柴油机

工作的四个冲程

公式:。族=2

厂燃料的树直

比较不同燃料的热值大小

热机的效率

厂燃料的利用率:1=

、热机的效率一

I热机的效率:"萨1。。%

「能量的转化和转移工能量的存在形式

能量转化和转移的方向性

能量的转化与守恒

内容

I能量守恒定律1

永动机

厂常见的物质是由大量的分子、原子构成的

物质的构成分子的直径很小

:分子间有间隙

扩散现象

分子热运动--分子热运动

分子热运动温度越高,分子热运动越剧烈

r分子间存在着相互作用的引力和斥力

:分子间的作用力--物质三态的微观特性及宏观特性

:分子动理论的基本内容

热传递能量的转移

改变物体内能的方式

做功能量的转化

内能

热量:传递能量的多少

热量

温度、内能、热量的区别与联系

比较不同物质的吸热情况实验方法、器材、步骤、结论

概念、特点

及比热容一比热容

水的比热容较大

计算公式Q=cmM

热量的计算

能I

热平衡方程一处=①

一热机工热机:用内能做功的机械

内燃机在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机

用热机-

汽油机和柴油机的区别

[汽油机和柴油机

工作的四个冲程

公式:。族=2

厂燃料的树直

比较不同燃料的热值大小

热机的效率

厂燃料的利用率:1=

、热机的效率一

I热机的效率:"萨1。。%

「能量的转化和转移工能量的存在形式

能量转化和转移的方向性

能量的转化与守恒

内容

I能量守恒定律1

永动机

知识梳理

考点一分子热运动

知识点01物质的构成

1、物质的构成:常见的物质是由大量的分子、原子构成的。

2、分子的大小:分子的直径很小,通常以四2m来量度。

【注意】人们用肉眼和光学显微镜能观察到的都不是分子,分子只能用电子显微镜观察到。

3、分子间有间隙

实验:50mL酒精倒入装有50mL水的试管里,堵住试管口,把试管颠倒几次,最后总体积小于100mL。

加%

水水酒

酒精次

实验表明:分子间存在着间隙。混合后水分子和酒精分子彼此进入对方的分子间隙中,导致总体积变小。

知识点02分子热运动

1、扩散现象

(1)定义:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象,叫做扩散、

(2)扩散现象表明:分子在不停地做无规则的运动,且分子间有间隙。

(3)对扩散现象的理解

①气体、液体、固体都可以发生扩散现象。气体的扩散速度最快,其次是液体,固体的扩散速度最慢。

②扩散发生的条件:不同物质;相互接触。

(4)扩散现象实例:炒菜香味、花香四溢、红墨水滴入水中整杯水变红、长时间堆放煤的墙角变黑、两块

不同的金属紧压在一起很长时间能够互相渗入对方等。

2、分子热运动

(1)定义:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,这种无规则运动叫做分子热运动。

(2)分子热运动的快慢与温度有关。温度越高,分子热运动越剧烈。(扩散现象越明显。)

【注】同一物体,温度越高,其分子运动越剧烈;分子运动越剧烈,温度越高。

知识点03分子间的作用力

1、分子间的作用力:分子间存在着相互作用的引力和斥力。

(1)分子间存在引力。例如,两个压紧的铅块能吊起重物。

(2)分子间存在斥力。例如,注射器中先吸入适量的水,将针管的管口封住,发现很难把活塞压进去。

铅柱

2、分子间引力和斥力的关系

(1)分子间引力和斥力同时存在。

(2)当分子间距离较小时,作用力表现为斥力;当分子间距离较大时,作用力表现为引力。

(3)如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略不计。

3、物质三态的微观特性及宏观特性

微观特性宏观特性

物质状态分子间距分子间作有无固定有无固定体有无流动

分子运动情况

离用力形状积性

©©©©©

©©©©©

©©©©©只能在平衡位置附

©©©©

©©⑨©©很小很大有有无

©<近振动

I蹦

既可以在一个位置

较大较大振动,又可以移动到无有有

@

另一位置振动

液态

©八

©®除碰撞外,均可看作

很大极小无无有

®®在做匀速直线运动

气态

4、分子动理论的基本内容

(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的。(分子、原子间有间隙)

(2)物质内的分子在不停地做热运动。

(3)分子间存在引力和斥力。

考点二内能

知识点01内能

l^内能

构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫作物体的内能。内能的单位是焦耳(J),

各种形式能量的单位都是焦耳。

【注意】一切物体物体都有内能。

2、影响内能大小的因素:物体的质量、物体的温度、物体的体积、物质的的种类、物体的物态都可以影响

物体内能的大小。

知识点02改变物体内能的方式

热传递做功

实质能量的转移能量的转化

条件:存在温度差物体对外做功,物体的内能减小;

条件

传递方向:由高温向低温外界对物体做功,物体的内能增大

压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等

方法高温物体放热,低温物体吸热

体积膨胀

举例用热水袋取暖、烧水水变热、晒太阳等搓手、钻木取火、锯条锯木板发热等

联系热传递和做功在改变物体内能的效果上是笠效的

知识点03热量

1、热量的概念:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。热量用符号。表示。热量的国际单位是焦耳,

简称焦,符号是J。

2、对热量的理解

物体本身没有热量,热量是在热传递过程,能量(内能)转移的多少,是一个过程量。所以只能

说“吸收热量”、“放出热量”,不能“具有热量”、“含有热量”。

3、温度、内能、热量的区别与联系

温度内能热量

构成物体的所有分子无规则运动在热传递过程中,传递能

概念表述物体的冷热程度

的动能和分子势能的总和量的多少

区别

特点状态量状态量过程量

表述“降低”、“升高”等“具有”、“增加”“减少”等“吸收”、“放出”等

物体吸收热量,内能会增加,温度不一定升高;物体放出热量,内能会减少,但物体

联系

温度不一定降低

考点三的热缗

知识点01比较不同物质的吸热情况

1、实验方法

(1)转换法:通过加热时间反映液体吸收热量的多少。

(2)控制变量法:选取质量相同的水和食用油。

2、实验器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个、天平、停表、水和食用油。

【注】选取相同规格的电加热器原因:保证相同时间内吸收的热量是相同的。

1温度/℃

100b\/食人用m油i

水食用油011.523时间/min

3、实验方案

(1)方案一:选取质量相同的不同物质,让它们吸收相同的热量(加热相同的时间),比较它们升高的温

度,温度升高少的物质吸热本领强。

(2)方案二:选取质量相同的不同物质,使它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少(加热时间的

长短),吸收热量多的物质吸热本领强。

4、实验步骤

(1)方案一:对水和食用油加热相同的时间,观察并读出温度计的示数。

(2)方案二:使水和食用油升高相同的温度,观察并记录加热所用的时间。

5、实验结论

(1)方案一:质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比较升高的温度,温度升高少的物质吸热本领强。

(2)方案二:质量相同的不同物质,升高相同的温度,比较吸收热量的多少,吸收热量多的物质吸热本领

强。

知识点02比热容

1、概念:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物

质的比热容。比热容用符号C表示。单位焦每千克摄氏度,符号J/(kg.r)O

2、特点

(1)比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容,不同物质的比热容一般不同,可以粗略鉴别

物质。

(2)比热容的大小只与物质的种类及状态,与质量大小、温度高低、吸放热多少都无关。

(3)物质的比热容越大,其温度越不容易改变。

3、水的比热容

(1)水的比热容是4.2X103J/(kg」C),在常见物质中水的比热容是最大的。

(2)水的比热容较大的应用

①水的温度难改变:沿海地区昼夜温差小,内陆地区昼夜温差大;增大人工水面来缓解热岛效应。

②水的吸、放热本领强:常用水作为散热剂或冷却剂,如汽车发动机用水作冷却剂、冬天用水作暖气设

备的供热介质等。

知识点03热量的计算

1、热量的计算公式

物体的质量为m,比热容为c,温度的变化量为At,则物体在温度变化过程中吸收或放出的热量

Q=cmNto

(1)吸热公式:=cm(r-r0)o

(2)放热公式:=cm(t0-t)o

2、热平衡方程

发生热传递时,若不计热量损失,则高温物体降温放出的热量都被低温物体吸收,即放出的热量和吸

收的热量相等,用公式表示为2及=。放,利用该等式建立的方程称为热平衡方程。

噂血回热机

知识点01热机

1、热机

(1)定义:利用内能做功的机械。常见的有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

(2)工作原理:燃料的化学能一内能一机械能。

2、内燃机

(1)定义:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。

(2)内燃机中最常见的是汽油机和柴油机。

知识点02汽油机和柴油机

1、汽油机

(1)汽油机:利用汽缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功的热机。

(2)工作过程

四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成,分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

汽油机通过四个冲程的不断循环来保证连续工作。

过程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程

图示

进气门打开,排气门进气门、排气门均关进气门关闭,排气门

气门进气门、排气门均关闭

关闭闭打开

活塞向下运动向上运动向下运动向上运动

能量转化无机械能转化为内能内能转化为机械能无

高温高压的气体推动活

吸入汽油和空气的混压缩汽油和空气的混

作用塞向下运动,带动曲轴转把废气排出汽缸

合物合物

动,对外做功

2、汽油机和柴油机的区别

汽油机柴油机

气朝『火花塞1/费油嘴

进气I4—/-

•飞叭件进气阀

睛排气门活非q-rem

图不

活塞/卜汽缸

划」1力连杆

曲轴一B

L人曲轴

燃料汽油柴油

构造顶部是火花塞顶部是喷油嘴

不点火方式点燃式压燃式

同吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物吸入的是空气

点压缩冲程压缩程度较小压缩程度较大

做功冲程火花塞产生电火花,使混合物燃烧喷出的雾状柴油遇到高温高压的热空气燃烧

主要特点轻巧,输出功率小笨重,输出功率大

一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成的,同时曲轴转两周,活塞

同工作循环

往复运动两次,对外做功一次

.南瑞热机的效率

知识点01燃料的热值

1、燃料的热值

(1)定义:把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值,热值用字母q表示。

(2)单位:焦每千克,符号是J/kg。

【注意】燃料的热值与燃料的种类有关,每种燃料都有一个确定的热值,不同燃料的热值一般不同。

(3)燃料燃烧放出热量的公式

①固体、液体燃料完全燃烧时放出的热量:。放=根4。

②气体燃料完全燃烧时放出的热量:。放=Vq。

【注意】不能误认为q与。成正比,与加成反比。

2、比较不同燃料的热值大小

(1)实验方法

①控制变量法:实验中,控制燃烧燃料的质量相同,水的质量和初温相同,通过比较燃料燃尽后水温的

变化得出结论。

②实验中,用水吸收的热量来表示燃料燃烧放出的热量。

(2)实验结论

用相同质量的燃料甲和燃料乙燃烧后加热相同质量的水,燃料燃尽后水的温度升高得多的燃料燃烧放

出的热量多,说明该燃料热值大。

1rgm;燃料甲.‘浮J二燃料乙

知识点02热机的效率

1、燃料的有效利用

(1)燃料的利用率:有效利用的能量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值,叫做燃料的利用率,即〃=?幽。

%放

(2)提高燃料利用率的途径:一是让燃料尽可能地充分燃烧,如将煤炭研磨成粉状,吹入炉内燃烧;二是

要减少热量的散失,如加大受热面积等。

2、热机的效率

(1)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,叫作热机的效率。

%用

(2)公式:〃=X100%

(3)提高热机效率的方法:①使燃料充分燃烧。②尽量减少各种热量散失。③使用时,注意保养,定期检

查,保证良好的润滑,减少因克服摩擦做功而额外消耗的能量。④加强技术创新,采用先进的工艺和技术

设计制造热机。

翰四於能量的转化与守恒

知识点01能量的转化和转移

1、能量的存在形式

自然界中存在着各种形式的能量,如机械能、化学能、内能、电能、光能、核能、潮汐能等。

2、能量的转化:能量由一种形式转化为另一种形式。

3、能量的转移:能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体上。

4、能量转化和转移的方向性

(1)转移的方向性:热量能自发地从高温物体转移到低温物体,反之,要想使热量自发地从低温物体流入

高温物体是不可能的。

(2)转化的方向性:内能和其他形式的能量的相互转化具有方向性。其他形式的能量可以无条件地转化为

内能,而内能不可能无条件地转化为其他形式的能量。

知识点02能量守恒定律

1、内容:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,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,能量的总量保持不变。

2、永动机

(1)永动机:不需要动力就能源源不断地对外做功的机器.、

(2)在能量转化过程中,只要有运动,摩擦就不可避免,就会产生热,这样运动的能量就会减少,如果不

补充能量,运动最终会停止。所以从能量守恒的角度分析永动机不可能实现。

◎I易混易错j

易混易错点1:辨别机械运动与分子热运动

机械运动用肉眼能直接观察到,分子热运动用肉眼观察不到。扩散是分子层面的运动,花香四溢、红

墨水滴入水中使水变色、长时间蹲房煤的墙角变黑等都是扩散现象,而尘土飞扬、炊烟袅袅、雪花飞舞等

是微小物体的运动,不是扩散现象。

易混易错点2:温度、热量、内能的两个“一定”和四个“不一定”

(1)两个“一定”

①物体的温度升高(或降低)时,其内能一定增加(或减少)。

②在热传递过程中,物体从外界吸收热量,温度可能不变,但内能一定增加。

(2)四个“不一定”

①一个物体的内能增加(或减少)时,其温度不一定升高(或降低),如晶体的熔化(或凝固)过程。

②一个物体的内能增加(或减少)时,不一定是因为吸收(或放出)热量,也可能是对物体做功(或物

体对外界做功)。

③一个物体吸收(或放出)热量时,内能增加(或减少),其温度不一定升高(或降低),如晶体的熔化

(或凝固)过程。

④一个物体温度升高(或降低)时,不一定是因为吸收(或放出)热量,也可能是因为做功,如摩擦生

热(或物体对外界做功)。

易混易错点3:对“升高了(或降低了)”与“升高到(或降低到)”的理解

运用公式Q=计算物体吸收或放出的热量时,温度的改变不是初温,也不是末温,而是两者的差

值。“升高了(或降低了)”指的是物体温度的变化量;“升高到(或降低到)”指的是物体的末温。

易混易错点4:对比热容的理解

1、比热容不随温度、质量、吸放热多少的变化而变化。

2、同种物质在不同状态下比热容可能不同,比如水和冰。

3、不同物质的比热容可能相同。比如,煤油和冰等。

易混易错点5:对热机效率的理解

在实际生活中,热机效率永远不能达到100%.

fff方法技巧;

方法技巧1:辨别生活中“热”的不同含义

温度、热量和内能是热学中三个基本的物理量,在日常生活中都用“热”来表示,但三者的实质又有

不同,十分容易混淆。

1、“天气热”表示气温高,这里的“热”指温度高。

2、“摩擦生热”表示克服摩擦力做功消耗了机械能,增加了内能,这里的“热”指内能。

3、“液化放热”是指液化时放出热量,这里的“热”指热量。

方法技巧2:比热容图像的分析技巧

如图所示是质量相同的甲、乙两种液体在相同电加热器下加热,得到的温度随时间变化图像。

1、等温辅助线:作一条垂直于温度轴的直线,表示升高相同的温度,可以看出升高相同温度时对甲液体加

热的时间小于对乙液体的加热的时间,所以年<c乙。

2、等时辅助线:作一条垂直于时间轴的直线,表示加热时间相同,可以看出甲液体的温度变化量大于乙液

体的温度变化量,所以c甲<c乙。

方法技巧3:内燃机工作循环的比例关系

内燃机的一个工作循环完成四个冲程,曲轴和飞轮转动两周,活塞往返两次,对外做功一次,即1:4:

2:2:1,可以记作口诀“四冲二转一做功”。

方法技巧4:效率的计算方法

1、燃料燃烧加热:"=曳=)或。例如:用燃气灶烧水。

Q放mqVq

2、燃料燃烧做功:77=-0

3、驱车:7=—=—>例如:汽车匀速直线行驶中发动机效率。

Q放叫

方法技巧5:比较法辨别能量转化与转移类型

1、发生能量转移时,能量的形式不变;而发生能量转化时,能量的形式要发生改变。

2、在确定能量转化的方向时,可通过对消耗什么能和得到什么能进行判断来确定。

仙।典例精析:

高频命题点1分子热运动

【例1】【新考法】结合生活中场景考查

下列现象说明分子永不停息做无规则运动的是()

A.盛夏时节,百花绽放,花香四溢

B.用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引纸屑

C.液体能保持一定的体积,不容易被压缩

D.将两个表面光滑的铅块紧紧压在一起,它们就会结合起来

【答案】A

【解析】A.盛夏时节,百花绽放,花香四溢,是由于花香分子在不停地做无规则运动,扩散到空气之中,

故A符合题意;

B.用丝绸摩擦过的玻璃棒带有电,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引纸

屑,故B不符合题意;

C.液体能保持一定的体积,不容易被压缩,这是因为分子之间还存在斥力,故C不符合题意;

D.将两个表面光滑的铅块紧紧压在一起,它们就会结合起来,说明分子间存在引力,故D不符合题意。

故选Ao

【例2】蒸青团时,人们在很远处就能闻到香味,是由于温度升高()

A.分子才运动B.分子运动剧烈

C.分子引力越小D.分子间空隙变大

【答案】B

【解析】蒸青团时,在很远我们就能闻到浓浓的香味,属于分子的扩散现象,扩散现象说明分子在不停的

做无规则运动;温度越高,分子的无规则运动越快,分子的无规则运动越剧烈。

故选B。

高频命题点2分子间作用力

【例1】【新考法】结合教材实验考查

如图所示的各种现象中,主要说明分子间存在引力的是()

C.端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码

D.0铅板和金板长时间压紧在一起,铅和金会互相渗透

铅板■匕2■金板

【答案】c

【解析】A.滴在热水中的墨水使热水很快变色,说明温度越高,分子热运动的程度越剧烈,故A不符合

题意;

B.抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,这属于扩散现象,说明分子在永不停歇地做无规则运动,故B

不符合题意;

C.端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码,说明分子间存在引力,故c符合题意;

D.铅板和金板长时间压紧在一起,铅和金会互相渗透,说明分子间存在间隙,故D不符合题意。

故选C。

【例2】用细线把干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面,读出弹簧测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,

然后用力向上拉玻璃板,而玻璃板未离开水面时,如图所示。弹簧测力计的读数()

A.不变,因为玻璃板受到的重力不变B.变小,因为玻璃板受到浮力的作用

C.变大,因为玻璃板沾有水变重了D.变大,因为玻璃板与水面间存在分子引力

【答案】D

【解析】因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻

璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。

故选D。

高频命题点3温度、热量与内能的区别与联系

【例1】关于内能、热量和温度,下列说法正确的是()

A.温度高的物体,具有的内能一定多

B.物体内能增加,一定吸收了热量

C.热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体

D.物体吸收热量,温度不一定升高

【答案】D

【解析】A.热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故A错误;

B.物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;

C.发生热传递的条件是存在温度差,不是存在内能差,故C错误;

D.物体吸收热量,温度不一定升高;如:晶体熔化过程中吸收热量,但温度保持不变;故D正确。

故选D。

【例2】关于温度、热量和内能,下列说法正确的是()

A.物体所含热量的多少由温度高低来决定

B.0℃的冰块,内部分子的无规则运动停止

C.热传递的条件是物体间存在温度差

D.温度高的物体,内能一定大

【答案】C

【解析】A.热量是过程量,不能说“所含热量的多少”,故A错误;

B.一切物质的分子,都在不停地做无规则运动,故B错误;

C.热传递的条件是物体间存在温度差,热量从高温物体传递给低温物体,故C正确;

D.内能的大小与温度、质量和状态等因素有关。所以温度高的物体,内能不一定大,故D错误。

故选C。

【例3】下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是()

A.物体温度降低,一定是对外做了功B.物体放出热量时,温度一定降低

C.物体温度升高,一定是吸收了热量D.物体内能增加时,温度不一定升高

【答案】D

【解析】AC.改变内能有两种方式:做功和热传递;物体的温度降低,可能是放出了热量,也可能是对外

界做了功;物体的温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故AC错误;

B.物体放出了热量,内能一定减少,它的温度不一定降低,例如晶体凝固过程,故B错误;

D.物体内能增加时,温度不一定升高,例如晶体熔化过程,吸收热量,内能增加,但温度保持不变。故D

正确。

故选D。

高频命题点4比热容

【例1】城区的人工湖泊,盛夏时能减弱周围地区的“热岛效应”。这是由于水的比热容比较大,而且水蒸发

时要(选填“吸收”或“放出”)热量。若湖水吸收一定热量,水温升高1℃,当这些热量被同等质量的砂

石吸收(。沙石水)时,砂石升高的温度将(选填“大于”、“小于”或“等于“)i℃o

【答案】吸收大于

【解析】口]因为水的比热容比较大,在相同质量的水和其他物质相比较,吸收或放出相同的热量时,水的

温度变化较小;同时由于水的面积变大,使得水蒸发变快,且水在蒸发时也吸收热量,因此城区的人工湖

泊有效的减弱该地区的“热岛效应”。

⑵由Q=cmAt可知,水与砂石的质量相、它们吸收的热量。相等,由于砂石的比热容小于水的比热容,所

以砂石升高的温度大于水升高的温度,即砂石升高的温度大于1℃。

【例2】“糖炒板栗”是中国人传统的休闲食品之一,其做法是将洗净、干燥、开口的板栗放入烧热的黑铁砂

中翻炒,炒制过程中,板栗的内能增大,选用黑铁砂主要是因为它的比热容较;夏季是吃烧烤的季节,

路过烧烤小吃店时,很远就能闻到香味,各种食材在碳火上方烤制过程中温度升高,主要是通过的

方式增加内能。

【答案】小热传递

【解析】[1]炒制过程中,放入烧热的黑铁砂,选用黑铁砂主要是因为它的比热容较小,与其它质量相同的

物质相比,温度升高的快。

⑵各种食材在碳火上方烤制过程中,食材吸收热量,内能增大,温度升高,主要是通过热传递的方式增加

内能。

高频命题点5比较不同物质的吸热情况

【例1】(多选)标准大气压下,用相同的电加热器分别对200g物质甲和300g水持续加热(不计热量损失),

如图是它们的温度随时间的变化图象,已知水的比热容为4.2xl03j/(kg,C),下列说法正确的是()

A.曲线B是水的温度-时间图象

B.甲物质的熔点是60℃

C.0-10min,甲物质的比热容为2.1xl()3j/(kg.c)

D.10-15min,甲物质的内能增加了1.26'10勺

【答案】AD

【解析】A.由图可知,温度达到60℃后A温度不再上升,B仍在上升,标准大气压下水的沸点为100℃,

因此B是水的温度一时间图象,故A正确;

B.物质不能确定其本身的状态,不知道是晶体的熔化还是液体的沸腾,故不能确定是熔点还是沸点,故B

错误;

C.0-10min甲乙二者吸热相同,计算出水的吸热量

2k=c水用水4水=4.2x1()3j/(kg.℃)x0.3kgx20℃=2.52x1(/j

那么0-10min甲的吸热量和水相同,计算可得甲的比热容为

Qp2.52xlO4J

=3.15xlO3J/(kg-℃)

~0.2kgx40℃

故C错误;

D.10-15min甲温度不变但是仍继续吸热,由于甲乙二者吸热相同,计算出水的吸热量,就是甲的吸热量

Q=C/K能水加=4.2xl03J/(kg-°C)x0.3^xl0℃=1.26xl04J

故D正确。

故选AD。

【例2】如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器分别装入质量为

0.2kg水和食用油,用相同的装置加热:

水食用油02468时间/min

(1)两种液体吸收热量的多少可通过来比较;

(2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的A和B两种液体,

在升高相同温度时,(选填"A”或"B”)吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同

热量时,(选填"A”或"B”)升温较高;

(3)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择

(选填"A”或"B”);

(4)若电加热器加热两分钟,A物质吸收的热量是o

【答案】(1)加热时间(2)BA(3)B(4)1.05xl04J

【解析】(1)根据转换法,实验中使用相同的加热装置加热,通过加热时间的长短来比较吸热多少,所以

两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。

(2)[1]由图乙可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,B加热时间长,故B吸收的热量

较多。

⑵由图乙可知:质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,即加热时间相同,A升温较高。

(3)因质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,B吸热多,B的吸热能力强,比热容大,根据Q=cmAt,

质量相同的A、B液体降低相同的温度,B放出的热量多,所以从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为

供热物质,则应选择B。

(4)由小问(3)可知,B的比热容大,故B液体是水;由图乙线B,且根据Q=cmAt可得,水在8min内

吸收的热量

J/

Q=c水mNt,t=4.2xl0J/(kg-℃)x0.2x(60℃-10℃)=4.2xl0'J

则水在2min内吸收的热量

44

0ng=^^-X4.2X10J=1.05X10J

吏8min

加热相等时间,质量相等的A和B吸收相等热量,所以电加热器加热两分钟,A物质吸收的热量也是1.05X104J。

【例3】为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体

吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。

物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃

水6020645

食用油6020668

水]食用油

(1)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和食用油相同;

(2)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较研究水和食用油吸热能力的差异;

(3)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给加热更长的时间,此时水吸收的热

量______(选填“大于”“小于”或“等于“)食用油吸收的热量;

(4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用这个物理量来描述;

(5)食用油在加热6min后吸收的热量为J。

【答案】(1)吸热(2)升高的温度(3)水大于(4)比热容(5)6300

【解析】(1)实验中选用相同的酒精灯加热,则相同时间内,物质吸收的热量相同。

(2)实验过程中控制加热时间相同,即吸收的热量相同,通过比较物质升高的温度来水和食用油吸热能力

的差异。

(3)口]⑵由表中数据知,在此实验中,水升温慢,要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的

时间,则水吸收的热量大于食用油吸收的热量。

(4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述

(5)加热6min,食用油吸收的热量和水在相同时间吸收的热量是相同的,则食用油吸收的热量为

盘用油=。水=。水耿(tf)N.2x1()3j/(依?c)x60x10-3依*(45℃-20℃)=6300J

【例4】如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。

(1)若为了比较不同物质的比热容,应选择两图进行实验;在实验中,三烧杯中6液体的质量

必须(相等/不同)。

(2)若在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:根据表中数据计算:完全燃烧10g燃料1放出的热

量为,燃料2的热值是J/kgo

燃料加热前液体温度。C燃料燃尽时液体温度。C燃料的热值J/kg

115352.4X106

21525?

【答案】(1)甲、丙相等(2)2.4xlO4J1.2X106

【解析】(1)5⑵比较不同物质的比热容,需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同),加热相

同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度,温度升高越多,则吸热能力越小,应选择甲、丙两图

进行实验;为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数

高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;综上所述,三烧杯中。、6液体的质

量必须相等。

(2)[1]完全燃烧10g燃料1放出的热量

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Q标m

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