中考物理一轮复习第十二讲内能内能的利用

我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 第十二讲 内能 内能的利用 知识回顾 考点梳理 考点一 分子热运动 1.物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——①______和②________构成的。原子是由③ ________与绕核运动的④________组成的。分子很小，人们通常以 m10 10 为单位来度量分子。 2. 分子热运动 (1)定义：由于分子的运动跟⑤________有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。 (2)特点：温度越⑥______，分子热运动越剧烈。 3. 扩散现象 (1)定义：不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象。 (2)说明：扩散现象可以发生在固体、液体和气体之间。 扩散现象表明：一切物质的分子都在⑦______，分子间有⑧______。 (3)影响因素：扩散现象与⑨______有关，温度越高，扩散现象进行得越快。 (4)举例：“酒香不怕巷子深”、“蝴蝶嗅到花香”、“墙角放煤，日久变黑”、“槐花飘香”。 4. 分子间的作用力 (1)分子之间存在⑩________，如被紧压在一起的铅柱很难被分开。分子之间还存在⑪________，如 “破镜”无法“重圆”。 (2)分子间力的特点 a．当固体被压缩时，作用力表现为斥力； b．当固体被拉伸时，作用力表现为引力； c．如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。 5. 分子动理论 (1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的。 (2)物质内的分子在不停地做⑫___________运动。 (3)分子之间存在引力和斥力。 考点二 内能 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 1. 内能 (1)分子动能：构成物质的分子在不停地做热运动，⑬________越高，分子热运动的速度越大，它们 的动能也就越大。 (2)分子势能：由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能，这种势能叫 做分子势能。 (3)定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子热能的总和，叫做物体的内能。内能的单位 是⑭_______(J)。 (4)说明：物体的内能与温度、质量、材料、状态有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。一 切物体，不论温度高低，都具有⑮______。如：炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低， 其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。物体温度降低时内能⑯_______，温度升高时内能 增加。 2. 物体内能的改变方式 知识拓展：内能和机械能的区别 改变方式 热传递 做功 实质 内能的转移 内能与其他形式的能之间的转化 举例 热水袋取暖；煮饭；温室效应；炙手可热 钻木取火；搓手取暖；摩擦生热 特别说明 ① 条件：物体间存在温度差；②传递方 向：能量从高温物体传递到低温物体，直 到两物体温度相等为止 做功改变物体内能的两种情况： 一是外界对物体做功，物体内能 增加；二是物体对外界做功，物 体内能减少 联系 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的 内能 机械能 定义 物体内部所有分子做无规则运动的动能 和分子势能的总和 物体动能和势能的总和 存在情况 永不为零，自然界中一切物体都具有内能 可以为零 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 3. 热量 (1)定义：在热传递过程中，传递能量的多少，用符号Q 表示。 (2)单位：焦耳，符号： J 。 考点三 比热容 1. 比热容 (1)定义：一定质量的某种物质，在温度升高时其所吸收的热量与它的质量和升高的温度的乘积之比， 叫做这种物质的比热容，用符号 c 表示。单位是焦耳每千克摄氏度，符号是 C)J/(kg  。 (2)物理意义：描述物体吸放热本领的物理量。 (3)特性：比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般⑰_______；同一种物质， 比热容大小与物态有关，例如水的比热容与冰的不同。 (4)水的比热容大的利用：用水取暖、作冷却剂、调节气候。 2. 热量的计算公式         。是表示温度的变化，单位 表示质量，单位是 表示比热容，单位是 ；表示热量，单位是 C kg; C);J/(kg J t m c Q tcmQp 考点四 热机 1. 定义：利用燃料燃烧释放出的能量⑱________的机械。 2. 热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 3. 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，如汽车的动力机械。 (2)能量转化：将内能转化为机械能。 研究对象 微观粒子 宏观物体 决定因素 与物体的质量、温度、材料、状态有关， 而与物体的外在运动形式无关 与整个物体的质量、运动速度、相 对高度有关 改变大小的 方法 做功、热传递 做功 补充说明 内能是不同于机械能的另一种形式的能，但是两者之间可以相互转化 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 (3)内燃机分为汽油机和柴油机。 (4)工作过程：吸气冲程、压缩冲程、 ⑲________、排气冲程。做功冲程是将内能转化为机械能， 压缩冲程是将机械能转化为内能。 考点五 热机的效率 1. 燃料的热值 (1)定义：某种燃料⑳__________放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值，用符号 q 表示。 (2)意义：热值在数值上等于 1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量。 (3)单位：焦耳每千克，符号是 J/kg 。 (4)特点：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的㉑________有关。 (5)利用热值计算热量： )气体( )固体和液体( VqQ mqQ         。表示体积，单位是 表示质量，单位是 表示热值，单位是 单位是焦耳表示热量 3m kg; J/kg; ;， V m q Q 2.热机的效率 (1)定义：热机工作时，用来㉒__________的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。用 表示。 (2)公式： %100.  qm Wa 有 ； %100.  Vq Wb 有 。 (3)提高燃料利用率的措施：减小摩擦，保持良好的润滑；减少热量损失，尽可能使燃料充分燃烧。 考点六 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㉓________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㉔________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㉕____________。 知识拓展：温度、内能、热量的联系与区别 （1）温度：表示物体的冷热程度，是一个状态量 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 (2)热量：是一个过程量，只能用“吸收”或“放出” 描述 （3）内能：是一个状态量，只能说：“具有”、“增加”或“减少” 重点难点突破 命题点一 分子热运动 例 1 纯净天然气是无色无味的气体，使用前通常在天然气中加入有特殊气味的气体，以便泄漏时 能及时察觉到。人能闻到这种气味，说明________________________________。 【解析】 我们能闻到气体的气味，是因为气体分子扩散，充满整个空间，说明了分子在永不停息地 做无规则运动。 【答案】分子在永不停息地做无规则运动 考向训练 1 下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是 ( ) A. 冬天，雪花纷飞 B. 八月，桂花飘香 C. 扫地时，灰尘漫天飞 D. 擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 命题点二 热量计算 类型 1 比热容的相关计算 例 2 刚煮熟的鸡蛋非常烫手，我们可以用凉水进行冷却，这是通过________方式来改变鸡蛋的内 能，如果水的质量是 1 kg，初温 20 ℃，鸡蛋拿出时水温为 40 ℃，水吸收的热量是________J。[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 【解析】 用凉水冷却鸡蛋时，冷水从鸡蛋中吸收热量，即鸡蛋释放热量，其内能减少、温度降低， 是通过热传递的方式改变其内能的；水吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(40 ℃ －20 ℃)＝8.4×104 J。 【答案】热传递 8.4×104 考向训练 2 植树造林既可以优化生态环境，减少雾霾，又可调节气温。据报道，一万平方米的森 林每秒钟吸收的太阳能约为 1.2×105 J，如果这些太阳能全部被初温为 25 ℃，质量为 50 kg 的干 泥土所吸收，那么可使这些干泥土的温度升高到___ ___℃。[干泥土的比热容 c＝0.8×103 J/(kg·℃)] 类型 2 热值的相关计算 例 3 天然气是一种清洁燃料．汽车使用天然气做燃料，除了节约运行成本外，还能有效减少空气 污染。天然气在燃烧时释放的内能转化为汽车的________能。已知天然气的热值为 4.2×107 J/m3， 则汽车在某段路程行驶中完全燃烧 0.3 m3 天然气所释放的热量为__________J。 【解析】天然气在燃烧时，内部的化学能转化成内能，内能又转化为汽车的机械能。0.3 m3 天然气 完全燃烧放出的热量：Q 放＝Vq 天然气＝0.3 m3×4.2×107 J/m3＝1.26×107 J。 【答案】机械 1.26×107 考向训练 3 某太阳能热水器装有 100 kg、初温为 20 ℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高 到 60 ℃，则这些水吸收的热量等于完全燃烧________m3 天然气所放出的热量。天然气的热值为 4× 107 J/m3。 类型 3 热效率的计算 例 4 把 1 kg 初温为 35 ℃的水加热到 85 ℃，消耗了 10 g 煤气，此过程水吸收的热量为________J， 加热装置的效率为__________(煤气的热值 q 煤气＝4.2×107 J/kg)。 【解析】水吸收的热量为：Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(85 ℃－35 ℃)＝2.1× 105 J；煤气放出的热量为：Q 放＝mq＝10 g×4.2×107 J/kg ＝0.01 kg×4.2×107 J/kg＝4.2×105 J， 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 所以加热效率 %50%100J102.4 J101.2%100 5 5   放 吸 Q Q 。 【答案】2.1×105 50% 命题点三 温度、内能、热量的理解 例 5 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是 ( ) A. 物体的温度升高，内能增大 B. 物体的温度越高，所含的热量越多 C. 物体内能增大，一定从外界吸收热量 D. 物体的温度不变，其内能就一定不变 【解析】物体的温度升高，其内能一定增大，故 A 正确；热量是过程量，不能用“含有”描述，故 B 错误；物体内能增大可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故 C 错误；晶体熔化过程吸 收热量，内能增大，但温度不变，故 D 错误。故选 A。 【答案】A 考向训练 4 下列说法正确的是 ( ) A. 一桶水的比热容比一杯水的比热容大 B. 把－5 ℃的冰块放在 0 ℃的冰箱内，几分钟后，有部分冰会变成水 C. 炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能 D. 用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量 实 验 剖 析 实验 比较不同物质吸热的情况 命题方向 1. 测量器材(停表、天平、温度计) 2. 实验液体的选择(选择质量相同的不同液体) 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 3. 实验器材的组装顺序(自下而上) 4. 温度计的使用和读数 5. 转换法的应用(a.通过观察加热相同时间内温度变化的大小来判断物体的吸热能力，温度变化快 的吸热能力弱；b.根据升高相同的温度所需要的时间来判断物体的吸热能力，加热时间长的物体吸 热能力强) 6. 控制变量法的应用： (1)控制物质种类和升高的温度相同，探究物质的吸热能力与质量的关系； (2)控制物质的质量和升高的温度相同，探究物质的吸热能力与物质种类的关系． 7. 设计表格或绘制温度－时间图像 8. 图表数据的读取或分析 9. 热量的计算 10. 实验评价与总结 实验结论：不同物质的吸热能力是不同的．质 量相同的同种物质，升高的温 度越高，吸收的热量越多；同种物质在升高的温度相同时，质量越大的吸收 的热量越多；质量相同的不同物质，在升高的温度相同时，吸收的热量一般 不同，比热容越大的物质吸收的热量越多。 例 为了比较水和沙子吸热本领大小，小明做了如图所示的实验：在 2 个相 同烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如 下表： (1)在此实验中，是用________________来表示水和沙子吸热多少的； (2)在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是：________________； (3)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量________(选 填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量； 物质 种类 质量 m/g 温度升高 10℃所需 要的时间 t/s 温度升高 20℃所需要 的时间 t/s 温度升高 30℃所需 的时间 t/s 沙子 64 64 89 124 水 64 96 163 220 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 (4)可以推想，如果给 相同质量的水和沙子加热相同时间，则________(选填“沙子”或“水”)升高 的温度会更高些； (5)实验中有 些同学发现：刚 开始加热时，情况 与(4)结论不符 ，你认为可能的 原因是： ______________________(写一条即可)； (6)如果升高相同的温度要减少加热的时间，可以采取的办法是____________________。 【解析】（1）用相同的酒精灯加热，即热源相同，故加热时间的长短，表示了吸热的多少；(2)不 停地用搅拌棒搅动水和沙子，可以使沙子和水受热均匀；(3)质量相同的水和沙子，升高相同的温度， 根据 Q＝cmΔt，水比热容大，吸收的热量就多，所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量；(4)相同 质量的水和沙子加热相同时间，说明吸收的热量也相等，根据 Q＝cmΔt，沙子比热容小，升高的温 度就高些；（5）由于水的导热性能比沙子的导热性能好，而沙子受热不均匀，所以刚开始加热时， 水升温快；(6)如果要减少加热时间(即减少吸收的热量)，又要升高相同的温度，根据 Q＝cmΔt 知， 可以采取的办法是减少水和沙子的质量。 【答案】（1)加热时间的长短 (2)使物质受热均匀 （3）大于 （4）沙子 （5）水的传热性能比 沙子好 (6)减少水和沙子的质量 实验延伸 (1)实验中为了控制沙子和水的质量相等，还需要的器材是________； (2) 由 表 格 数 据 可 知 ， ________ 的 比 热 容 大 ． 其 在 生 活 中 有 很 多 应 用 ， 请 举 一 例 ： ______________________； (3) 选 用 两 套 完 全 相 同 的 装 置 分 别 给 甲 、 乙 两 种 物 体 加 热 ， 这 样 做 的 目 的 是 ___________________________。 针 对 训 练 一、填空题 1. 腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入鸭蛋中，这一现象说明 。青海的冬季需要供 暖，暖气管道内循环流动的是热水，这主要是利用了水的 较大的道理。 2. 塑料袋中滴入几滴酒精，将袋挤瘪，排尽空气后用绳把袋口扎紧，然后放入热水中，发现塑料袋 鼓起来，塑料袋中发生的物态变化名称是 ；松开塑料袋口，我们能够闻到浓浓的酒精气味， 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 是因为 。 3. 在一杯水中滴入红墨水，静置一段时间后发现整杯水变红，此现象说明分子 在 。将两块表面干净的铅块压紧后，即使在铅块下面挂了物体也不会将 它们拉开(如图所示)，这说明分子间存在 (选填“引力”或“斥力”)。 4. 南盘江是珠江水系的干流，我州境内的万峰湖便是在南盘江截流筑坝，使水位上升，水面变 宽而形成的。万峰湖的建成对当地的气候调节起到了一定作用，昼夜温差与冬夏温差均稍有减小， 主要是因为水的 大的缘故。 5. 如图所示，将一根铁丝用手快速反复弯折，铁丝弯折处会发热，弯折越快、时间越长，铁丝弯折 处分子运动越 ，温度越高，这个实验说明 可以改变物体的内能。 6. 如图所示，“钻木”能“取火”，说明可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明 可以改变物体的内能，这两种方式在改变物体的内能上是 。 第 5 题 第 6 题 第 7 题 7. 小亮自制的轮船模型如图所示，用蜡烛给小玻璃瓶中的水加热，一会儿就向外喷出气体推动小船 前进，小船由静止变为运动，小船前进过程中是将 能转化为机械能的过程，它的能量转化情况 与汽油机的 冲程相同。 8. 牛肉面是全省人民“舌尖上的美食”。端上一碗牛肉面，香味扑鼻而来，是由于分子的 造成的；端碗时很烫手，是通过 方式增加了手的内能。 9. 植物通过光合作用将太阳能转化为 能。资料显示，在地球上阳光充足的地方，1 m2 的面 积上每年获得的太阳能可达 4.2×109 J。这些能量相当于 kg 焦炭完全燃烧放出的热量(焦 炭的热值为 3.0×107 J/kg)。 10. 将一瓶容量为 550 mL 的矿泉水放入冰箱一段时间后，水温从 30 ℃降低到 10 ℃，这是用 方 式改变了矿泉水的内能；在这个过程中水放出的热量为 J。[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 二、选择题 11. 下列现象中，不能．．用分子动理论解释的是( ) A. 海绵很容易被压缩 B. 湿衣服在阳光下逐渐晒干 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 C. 春天，校园里花香扑鼻 D. 酒精和水混合后总体积变小 12. 据中央电视台新闻联播报道，2016 年 7 月，我国将发射全球首颗量子通信卫星。发射卫星的火 箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的( ) A. 热值大 B. 比热容大 C. 密度大 D. 以上说法都不正确 13. 汽车发动机常用水做冷却剂，主要是因为水的( ) A. 比热容较大 B. 比热容较小 C. 密度较大 D. 密度较小 14. 在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是( ) A. 热水倒入茶杯，茶杯的温度升高 B. 将冰冻食物放在水中解冻，水变凉 C. 刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低 D. 寒冷的冬天，双手互搓，手的温度升高 15. 下面关于热现象的说法，正确的是( ) A. 物体温度升高一定是吸收了热量 B. 冰在熔化时温度不变内能增加 C. 从游泳池里上来感觉冷是由于水蒸发放热 D. 汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小 16. 汽油机在做功冲程中，高温高压的气体膨胀对外做功，它的温度和内能的变化情况是( ) A. 温度降低，内能增大 B. 温度不变，内能不变 C. 温度升高，内能增大 D. 温度降低，内能减小 17. 元宵节吃元宵有团圆美满之意，如图所示。下列与元宵相关说法正确的是( ) A. 煮元宵时冒的腾腾热气是升华现象 B. 油能把元宵炸得金黄是因为油的沸点高 C. 蒸元宵是通过做功的方式增加了元宵的内能 D. 露出馅的元宵香气四溢是因为分子间有力的作用 18. 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧，下列 说法正确的是( ) A. 迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 B. 通过此实验可以验证热传递能改变物体的内能 C. 硝化棉燃烧，是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高 D. 硝化棉燃烧，是因为下压活塞的过程中，机械能转化为内能，使筒内空气的温度升高 三、实验题 19. 为研究甲、乙两种液体的吸热能力，某同学用如图所示两套完全相同的装置进行实验探究，两 种液体的质量和初温都相同。 (1)选用两套完全相同的装置分别给甲、乙两种液体加热，这样做的目的 是 ； (2)写出图中所示装置的两处错误 、 。 改正错误后同时加热，分别记录加热时间和液体温度，数据如下表所示： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲的温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 乙的温度/℃ 90 93 96 99 102 102 102 (3)加热 4 分钟后，甲、乙两种液体温度均不再升高，原因是 。 四、计算与推导题 20. 用炉子烧水时，将10 kg的水从 20 ℃加热到100 ℃，燃烧了0.5 kg的焦炭。水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，焦炭的热值是 3.0×107 J/kg。试求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)0.5 kg 焦炭完全燃烧放出的热量是多少？ (3)炉子烧水的效率是多少？ 21. 天然气灶使用方便、经济环保，如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为 3 kg， 温度为 20 ℃的水加热至沸腾，大约需要 10 min.已知：水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)。天然 气的热值为 3.5×107 J/m3。求： (1)水吸收的热量； (2)若天然气完全燃烧放出的热量 60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 22. 已知某品牌校车在正常行驶时，汽油完全燃烧释放的能量转化为校车做功的效率是 30%(汽油热 值 q＝4.6×107 J/kg，汽油密度 0.7×103 kg/m3)。试求： (1)10 L 汽油完全燃烧释放的热量为多少焦耳； (2)当汽车以最高时速(108 km/h)在水平地面上匀速行驶时，所受阻力为 3 000 N，则连续行驶 5 min， 汽车所做的有用功是多大？这个过程消耗的汽油是多少千克。(保 留两位小数) 中 考 演 练 1. 建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔(如图)。钻孔时钻头发热是由于克服摩擦力 使钻头的内能增加了，在钻孔过程中不断地往钻头注水，可以利用水的比热容较 ，能吸 收较多的热量，从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 第 1 题 第 2 题 2. 世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意。比如：蒸汽机和汽油机，它们工作时， 能的转化过程是 。图中 是汽油机的工作原理图。 3. 某太阳能热水器装有 100 kg、20 ℃的冷水，经过一天，水温升高到 60 ℃，则这些水吸收的热 量等于完全燃烧 m3 煤气所放出的热量。[水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)、煤气的热值为 4.0×107 J/m3] 4. 某家庭需要将 50 kg、初温为 10 ℃的水加热到 50 ℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需 要燃烧 0.8 kg 的煤气。这些水从 10 ℃加热到 50 ℃需要吸收的热量为 J，0.8 kg 的煤气完全 燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 。[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)，q 煤气＝4.2×107J/kg] 5. 如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与 四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 6. 关于能量的转移和转化，下列判断正确的是( ) A. 热量可以从低温物体转移到高温物体 B. 能量转移和转化没有方向性 C. 电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用 D. 汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车 7. 如图所示，烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，可看到瓶塞跳起，在这个过程中，下列说法错误．．的是 ( ) A. 给瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 B. 瓶塞跳起时，瓶内气体内能减少 C. 给瓶内打气时，瓶内气体内能减少 D. 瓶塞跳起时，瓶内气体温度降低 8. 关于内能、温度、热量三者的关系，下列说法正确的是( ) A. 物体吸收热量，温度一定升高 B. 物体温度升高，内能增加 C. 物体温度不变，没有吸热和放热 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 D. 物体温度升高，一定吸收了热量 参考答案 知识回顾 考点梳理 ①分子 ②原子 ③原子核 ④电子 ⑤温度 ⑥高 ⑦运动 ⑧间隙 ⑨温度 ⑩引力 ⑪斥力 ⑫热（无规则） ⑬温度 ⑭焦耳 ⑮内能 ⑯减小 ⑰不同 ⑱做功 ⑲做功冲程 ⑳完全燃烧 ㉑种类 ㉒做有用功 ㉓转化 ㉔转化 ㉕保持不变 考向训练 1. B 2.28 3.0.42 4.C 实验剖析 实验延伸 （1）天平 （2）水 建造人工湖来调节气温 （3）确保加热相同的时间，两物体吸收 的热量相同 针对训练 1. 分子在不停地做无规则运动 比热容 【解析】用盐腌制鸭蛋，盐分子慢慢地扩散到鸭蛋中，这 是分子扩散现象，扩散说明分子在不停地做无规则运动；在其他条件相同的情况下，比热容大的物 质，温度变化量小，放热本领强。 2. 汽化 分子在永不停息地做无规则的运动 【解析】塑料袋鼓起来说明酒精蒸发变成气体，故为 汽化；松开塑料袋能闻到酒精气味，说明分子在永不停息地做无规则运动。 3. 不停地做无规则运动 引力 【解析】静置一段时间后发现整杯水变红，这种现象说明分子在不 停地做无规则运动；将两个底面平整、干净的铅块压紧后，两个铅块的底面分子之间的间距比较大， 表现为引力，使两个铅块结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开。 4. 比热容 【解析】因为水的比热容较大，白天，水吸收热量，温度升高的少；夜晚水放出热量， 温度降低的少，使得当地昼夜温差较小。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 5. 剧烈 做功 【解析】反复弯折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为铁丝的内能，内能增大， 温度升高，分子运动更加剧烈。 6. 做功 热传递 等效的 【解析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，它们在改变物体 的内能上是等效的。钻木取火是通过克服摩擦做功改变物体的内能，使木头被点燃；烤火取暖是通 过热传递改变物体的内能，使人不感到寒冷。 7. 内 做功 【解析】小玻璃瓶中的水受热，从瓶中向外喷出蒸气，将内能转化为机械能，这个过 程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同。 8. 无规则运动 热传递 【解析】一切物体的分子都在不停地做无规则运动，牛肉面香气 扑鼻是由 于其分子的无规则运动造成的；改变物体内能的方式：做功和热传递，端碗时，热量由温度高的碗 传递给手，是通过热传递的方式增加了手的内能。 9. 化学 140 【解析】植物通过光合作用把太阳能转化为化学能存储起来；由公式 Q＝mq 可知，需 要焦炭的质量为：m＝ 9 7 4.2 10 J= 3.0 10 J kg Qm q   ＝140 kg。 10. 热传递 4.62×104 【解析】将矿泉水放入冰箱，水温降低是通过热传递的方式改变了矿泉水 的内能；矿泉水的质量 m＝ρV＝1×103 kg/m3×550×10－6 m3＝0.55 kg，在这个过程中水放出的热 量 Q 放＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.55 kg×(30 ℃－10 ℃)＝4.62×104 J。 11. A 【解析】海绵间的空隙远远大于分子的大小以及分子间的间隙，能被压缩不能说明分子间有 间隙，故 A 符合题意；湿衣服在阳光下逐渐变干，是蒸发现象，属于分子在不停地做无规则运动， 属于分子动理论，故 B 不符合题意；花香扑鼻是分子在不停地做无规则运动，属于分子动理论，故 C 不符合题意；酒精和水混合后的总体积变小，说明分子间有间隙，属于分子动理论，故 D 不符合 题意。故选 A。 12. A 【解析】发射卫星需要较大的能量才能将火箭推上天空，故选 A。 13. A 【解析】汽车发动机常用水进行冷却，是因为在质量和升高温度相同时，水的比热容大，能 吸收更多的热量，故选 A。 14. D 【解析】热水倒入茶杯，茶杯的温度升高，是通过热传递的方式改变内能的，故 A 错误；将 冰冻的食物放在水中解冻，水变凉，是通过热传递的方式改变内能的，故 B 错误；刚煮熟的鸡蛋放 在冷水中，鸡蛋的温度降低，是通过热传递的方式改变内能的，故 C 错误；寒冷的冬天，双手互搓， 手的温度升高，是通过做功的方式改变物体内能的，故 D 正确。故选 D。 15. B 【解析】改变物体内能的方式有 做功和热传递，物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能 是外界对物体做了功，故 A 错误；冰是晶体，0 ℃的冰熔化成 0 ℃水要吸收热量，内能增加，但温 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 度不变，故 B 正确；从游泳池里出来后，附着在身上的液态水发生汽化，变为气态水蒸气，由于汽 化吸热，故这一过程要吸收人身体的热量，人会感觉冷，故 C 错误；汽车发动机用水作冷却液是因 为水的比热容较大，故 D 错误。故选 B。 16. D 【解析】汽油机在做功冲程中，汽油机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机 械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低。故选 D。 17. B 【解析】煮元宵时，我们看到的冒出的腾腾热气是水蒸气液化形成的小水珠，故 A 错误；油 能把元宵炸得金黄是因为油的沸点比水的沸点高，故 B 正确；蒸元宵是通过热传递的方式增加了元 宵的内能，故 C 错误；露出馅的元宵香气四溢是由于分子的无规则运动，故 D 错误。故选 B。 18. D 【解析】下压活塞时，主要是因为压缩空气做功，将机械能转化为内能，从而使筒内空气的 温度升高。故选 D。 19. (1)使两种液体在相同的时间内能吸收相同的热量 (2)温度计的玻璃泡接触烧杯底 所取两种液 体的体积相同而质量不相同 (3)两种液体已经沸腾，虽然吸热，但温度却保持不变 【解析】(1)比较两种物质的吸热能力，可以控制两种物质的质量相同，让它们吸收相同的热量，比 较升高的温度，升高温度少的吸热能力强．如何使它们吸收相同的热量，就要使两套装置完全相同 并且加热相同的时间；(2)温度计在使用时，玻璃泡要完全浸入液体中，但不能接触杯底或杯壁。质 量能影响吸热的多少而不是体积，所以要控制质量相同，而从图中可看出体积相同，由于两种物质 密度不同，所以质量不相同；(3)液体在加热的过程中有一段时间温度不变，说明已经沸腾，在沸腾 的过程中，虽然吸热，但温度却保持不变。 20. 解：(1)水温度的变化量Δt＝100 ℃－20 ℃＝80 ℃，水吸收的热量 Q 吸＝c 水 m 水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×80 ℃＝3.36×106 J；(2)0.5 kg 焦炭完全燃烧放出的热量 Q 放＝m 炭 q＝0.5 kg×3.0×107 J/kg＝1.5×107 J；(3)炉子烧水的效率 6 7 3.36 10 J100%= 100%=1.5 10 J Q Q     吸 放 22.4%。 21. 解：(1)由热量计算公式，得：Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃－20 ℃) ＝1.008×106 J； (2) 天 然 气 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 Q 放 与 水 吸 收 的 热 量 Q 吸 之 间 的 关 系 为 ： Q 放 ＝ 61.008 10 J= =60% Q  吸 1.68×106 J， 由 Q＝qV 得：V＝ 6 7 3 1.68 10 J= =3.5 10 J m Q q   吸 4.8×10－2 m3。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 22. 解：(1)由ρ＝ m V 可得，汽油的质量 m＝ρV＝0.7×103 kg/m3×10×10－3 m3＝7 kg，汽油完全燃 烧释放的热量 Q＝mq＝7 kg×4.6×107 J/kg＝3.22×108 J；(2)已知 v＝108 km/h＝30 m/s，t＝5 min ＝300 s，由 v＝ s t 可得，s＝vt＝30 m/s×300 s＝9 000 m；匀速行驶时，F＝f＝3 000 N，则汽车 所做的有用功 W 有 用 ＝Fs＝3 000 N×9 000 m＝2.7×107 J；由η＝ 100%W Q 有用 ，得 Q′＝ 72.7 10 J 30% W  有用 ＝9×107 J，由 Q＝mq 可得， 7 7 9 10 J= 4.6 10 J kg Qm q     ≈1.96 kg。 中考演练 1. 做功 大 【解析】钻头旋转克服摩擦力做功，内能增大，因为水的比热容大，相同情况下容易 吸收更多的热量，用来散热效果好。 2. 内能转化为机械能 乙 【解析】蒸汽机和汽油机都属于热机，它们都是将内能转化为机械能； 由图甲可知，燃料燃烧，将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能，从玻璃管口喷出的水蒸气驱动 叶轮转动，水蒸气会对叶轮做功，将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，此过程与蒸汽机的工作过 程相似，反映了蒸汽机的工作原理；在图乙中，火焰使上方空气温度升高，热空气带动叶轮转动， 内能转化为机械能，和汽油机的工作原理相同。 3. 0.42 【解析】水吸收的热量 Q 吸＝c 水 m 水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(60℃－20℃)＝ 1.68×107 J；需要燃烧的煤气体积为 V＝ 6 7 3 1.68 10 J= 4 10 J m Q q   吸 煤气 ＝0.42 m3。 4. 8.4×106 3.36×107 25% 【解析】水需要吸收的热量为 Q 吸 ＝c 水 m 水 Δt＝4. 2×103 J/( kg·℃)×50 kg×(50 ℃－10 ℃)＝8.4×106 J，煤气完全燃烧放出的热量为 Q 放＝m 煤气 q 煤气＝ 0.8 kg×4.2×107 J/kg＝3.36×107 J，煤气灶烧水的效率为η＝ 7 7 8.4 10 J100%= 100%3.36 10 J Q Q   吸 放 ＝25%。 5. C 【解析】本题考查热机工作时的能量转化情况．图示是将内能转化为机械能的过程，在四冲程 汽油机的工作过程中，吸气和排气冲程，只有能量的转移，没有能量的转化，故 A 和 D 均不符合题 意；压缩冲程将机械能转化为内能，故 B 不符合题意；做功冲程将内能转化为机械能，故 C 符合题 意。故选 C。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 6. A 【解析】热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，但是有外界做功时热量可以从低温物体 转移到高温物体，例如冰箱把冰箱内(低温)的热量转移到高温的室外中，故 A 选项正确；能量的转 化和转移具有方向性，故 B 选项错误；电取暖器辐射到房间的热量用来升高房间温度，如果再把内 能转化为其他形式的能，则房间温度降低，故不必再利用，故 C 选项错误；汽车由于刹车散失的热 量不能自动的用来驱动汽车，故 D 选项错误。故选 A。 7. C 【解析】外界对气体做功，气体内能增大，故 A 错误；瓶内气体对外做功，内能减少，故 B 错 误；外界对气体做功，气体内能增大，故 C 正确；瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，故 D 错误。故选 C。 8. B 【解析】晶体熔化过程，吸热但温度不变，故 A 错误；同一物体，温度升高，内能增加，故 B 正确；晶体熔化过程，虽然温度不变，但需要吸热，故 C 错误；物体温度升高，可能吸收了热量， 也可能是由于外界物体对它做了功，故 D 错误。故选 B。