内能内能的利用复习题
(2)放热公式: Q=cm(t0- t) 考点三、热机
9、(1)热机:把能的机器。 (1)分子热运动、内能: 了解分子动理论的基本观(2)四冲程汽油机的工作过程:吸气冲程:将 点并用该理论解释生活中的现象;了解内能,以汽油和空气混合物 吸入汽缸;压缩冲程: 机械及改变内能的两种方式。 能转化为 内 能;做功冲程: 内 能转化为机(2)比热容:了解热量,了解比热容,并会用热械 能;在压缩冲程结束时, 火花塞 产生电火量的公式进行简单计算。 花,使燃料猛烈燃烧,推动活塞向下运动,对外(3)热机:了解汽油机工作原理和过程,能够区做功。排气冲程:把废气排出汽缸。 分汽油机与柴油机的异同点。 (4)四冲程汽油机的工作过程总结: (4)热机的效率:理解热值的含义,会利用Q=mq汽油机的四个工作冲程称为一个 工作循环,其进行热量的计算;了解热机效率的定义,会计算中伴随着 2 次能量转化,对外做 1 次功,活塞热机的效率。 往复运动 4 次,曲轴转 2 圈;四个冲程中只(5)能量的转化和守恒:理解能量的转化和守恒有 做功冲程对外做功,其它三个冲程要靠惯性 定律。
来完成; 考点四、热机的效率 考点一、分子热运动 内能 10、(1)燃料的热值:某种燃料完全燃烧放出的1物质的分子都在 热量与它的质量 之比,叫做这种燃料的热值;地做 无规则 运动。这种无规则运动叫做分子单位是 J/kg ;对于气体燃料单位是 的热运动。温度越高,热运动越剧烈。 3 2、扩散现象 (2)热值是燃料 的一种特性,其大小只与物质(1)条件:在 固液气 之间都可以发生 的 种类 有关;与燃料是否 燃烧 无关。 (2)影响:温度越高,扩散越快。 计算公式:Q= mq 或Q= vq 3、分子动理论的基本内容:a、物质是由大量分11、热机的效率 子组成的,分子之间存在着间隙;b、分子在不(1)用来做 有用功 的那部分能量,与燃料 燃停的做无规则运动;c、分子之间存在着相互作烧 放出的能量之比,叫做热机的效率。 用的 引力 和 斥力 。 (2)计算公式:η= W/Q 4、内能:由于分子间有相互作用力,所以分子(3)提高热机效率的方法:a、减少各种热损失间还具有分子势能。物体内部所有分子热运动的 b、减小摩擦c、使燃料 分子动能与 分子势能的总和,叫物体的内能。 考点五、能量守恒定律 5、改变内能的方法: 12.能量既不会,也不会,(1)热传递:。①发生热传递时,高温物体的内它只会从一种形式 转化为其它形式,或者从一能 减小 ,低温物体的内能 增加 。②热量:个物体 转移到另一个物体,而在转化和转移的在 热传递 过程中, 改变 内能的多少叫热量。 过程中,能量的总量 保持不变。这就是能量守(2)做功:规律:对物体做功,物体内能会 增恒定律。
加 ;物体对外做功,物体内能会 减小 。 (3)做功和热传递对于改变物体内能是等效的。 考点1.分子热运动 考点二、比热容 【例1】漫步丛中,她闻到淡淡梅花香,其原因7、定义:一定质量的某种物质,在温度升高时是( C ) 吸收的 热量 与它的质量和升高的温度乘积 A.分子间存在斥力 B.分子间存在引力 之比的叫做这种物质的比热容。 用符号 c 来表 C.分子在不停地做无规则运动 D.分子很小 示;单位: J/(kg·℃)。 考点2内能 8、热量的计算:公式: 【例2】用锤子反复击打铁块,铁块的温度升高,(1)吸热公式: Q=cm(t-t0) 针对此现象下列说法正确的(D)
第十三章 内能 内能的利用
1
A.铁块被击打前分子是静止的 B.击打时锤子将温度传给铁块
C.击打时锤子的内能转化为铁块的机械能 D.铁块温度升高时内能增加 考点3.比热容
【例3】质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如图6所示,则下列判断正确的是( C )
A.甲的比热容大,是水 B.甲的比热容大,是煤油 C.乙的比热容大,是水 D.乙的比热容大,是煤油 考点4.热机:
【例4】下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是( D )
A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B.①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
C.①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能.
D.①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能 考点5.热值、热效率
【例5】某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是3×107J/kg,现完全燃烧了4.2kg的焦炭,放出的热量 12.6×107设该热量有25%被水吸收,能将 100 kg的水从25℃加热到100℃。[已知C水=4.2×107J/(kg·℃)]. 考点6.能量的转化和守恒:
【例6】关于能量及能量之间的转化,下列说法正确的是( C )
A.火山具有内能,冰山不具有内能 B.火箭在加速上升时,机械能保持不变
C.拦河大坝使水位升高,增加了水的重力势能 D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时,内能转化为机械能
1.关于分子,下列说法正确的是(C)
A.有的物质分子间无论距离大小都只存在引力
2
B.水结冰后分子会保持静止
C.“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地运动D.“沙尘暴起尘土满天”说明分子在不停地运动 2.下列通过热传递改变物体内能的是( B ) A.自行车轮胎放气时.气门嘴处温度会降低 B.放进冰箱冷冻室的水变成冰块 C.汽油机的压缩冲程中,气缸内气体的温度升高 D.用手来回弯折铁丝,弯折处铁丝温度升高 3关于物体的内能,下列说法正确的是(A) A.物体温度升高,它的内能一定会增加 B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量 C.温度为0℃的物体没有内能
D.温度相等的1kg水和100g水内能相同
的是( D )
6.用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图6所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为( C ) A. 5.04×105J B. 4.2×105J C. 2.52×105J
D. 条件不足,不能计算
7.如图所示是内燃机的四个冲程,其中属于压缩冲程的是( B )
8.进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到一种刺鼻的气味,这气味主要来自装修材料中的甲醛,这种对人体有害的化学物质.这说明甲醛分子在做 永不停息的无规则 运动,这种运动会随气
温的升高而 加剧 (选填:“加剧”或“减缓”) 9.汽车发动机常用水来做冷却剂,这是因为水的比热容较 大 ,若发动机的水箱中贮有10kg水,当水温升高2a℃时,水吸收的热量是 5。[C水=4.2×103J/(kg·℃)] 10.在常温常压下,完全燃烧__酒精放出的热量可以使1Okg水的温度升高5O℃.(假设酒精燃烧放出的热量完全被水吸收,酒精热值为3.OxlO7J/kg)
11.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16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.
油增大了有用功,从而增大有用功在总功中的比值,所以做功效率高(1分)。 【解】(1)v=108km/h=30m/s F=f=0.08G=0.08mg =0.08×1375kg×10N/kg=1100N P
WFs
Fv1100N30m/s33000Wtt
(2)
W总qV3.3107J/L50L1.65109JW有W总40%1.65109J6.6108J6.6108J
s6105m600km
1100N
1.下列现象中,不能说明分子处在永不停息的无规则运动中的是( B )
A.花开时香气扑鼻 B.扫地时尘土飞扬 C.红墨水在水中散开
D.衣柜里的樟脑丸过一段时间变小了
2.下列有关热现象的说法中,正确的是( C ) A.分子间既有引力又有斥力,分子间的距离越大作用力也越大
B.机械能与整个物体的运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动有关
C.震后疾病防控消毒时空气中散发一股浓浓的药味,是药物分子的扩散现象
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但功和热量是不同的物理量,单位也不同
3.两名俄裔科学家发现纳米材料石墨烯而获得了诺贝尔物理学家.最近,研究人员利用石墨烯解决了半导体材料散热的问题,解决散热问题是利用石墨烯的(A)
A.导热性好B.熔点高C.硬度大D.密度小
( C )
A.物体温度越低,分子运动越剧烈 B.温度越高的物体含有的热量越多 C.水沸腾时要吸收热量,温度保持不变
D.冬天用热水袋暖手是用做功的方式改变内能
3
W有
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 升高的温度(或温度升高的多少等) 来研究水和食用油吸热能力的差异.
(2)在此实验中,如果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,此时水吸收的热量 大于 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量. (3)通过实验可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. 12.有一根烧红的铁钉,质量是2g,放出920J的热量后,温度降低到20℃,求铁钉的初温[c铁=0.46×103J/(kg·℃)]. 【解】铁钉放出的热量:
Q放=cm△t=cm(t0﹣t)
﹣33
即:920J=0.46×10J/(kg•℃)×2×10kg×(t0﹣20℃) 解得:t0=1020℃. 答:铁钉的初温为1020℃.
13.“五一”假期,小明一家驱车外出旅游。当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,效率为4O%。已知汽车整车质量为1375kg,油箱容积为50L。(汽油热值q=3.3×107J/L,g=10N/kg) (1)这时汽车牵引力做功的功率是多少? (2)该车加一满箱汽油,按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程? (2)第二趟做功效率高(1分)。理由:小勇两次克服自己体重做的额外功不变,第二趟提两壶
6. 关于比热容,下列说法正确的是( D ) A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B.物体的比热容跟物体的温度有关 C.物体的质量越大,它的比热容越大
D.物体的比热容与温度、质量都没有关系
7.新疆“那拉提草原”是闻名全国的旅游景区。夏天,当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时,你会发现:岸上的小石头热得烫脚,而河水却是冰凉的,这是因 ( B )
A.水比小石头的温度变化大 B.水比小石头的比热容大 C.水比小石头吸收的热量 D.水比小石头的比热容小
8.炎炎夏日,气温节节上升,温度计内水银柱慢慢升高,此过程中水银的( B ) A.质量变大 B.密度变小 C.内能变小 D.比热容变大
9.用酒精灯给试管中的水加热,如图1所示,在软木塞被冲出试管口的过程中,下列说法正确的是( B )
A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能增大
B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C.能的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同 D.软木塞的机械能守恒
10.摩托车上的热机工作时提供动力的是( C ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
11..墨水在温水中比在冷水中扩散快,说明分子运动的快慢与 温度 有关。冬天烤火取暖是通过热传递 的方式增加人体的内能。、 12.父亲节那天,小明给父亲启啤酒时,发现瓶口出现“白雾”,这是瓶内的气体冲出时,内能转化为 机械 能,使气体的内能减小,温度降低,水蒸气液化而产生的现象。这个现象说明 做功 可以改变物体的内能。
13.某电热壶的电阻为40Ω(假定恒定不变),工作时电流为5A.一标准大气压下,用该电热水壶将0.5kg的水从20℃加热至100℃,最少需要
5
吸收热量 1.68×10 J,电热水壶至少要工作 s.
14.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给l0kg的水加热,同时他们绘制了如图l4所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/
4
(kg·℃),煤的热值约为3×107j/kg。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量:
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量; (3)煤炉烧水时的热效率。 【解析】:(1)Q放=mq =2kg ×3×107 J/kg =6×l07 J
(2)Q吸=cm△t
=4.2×103 J/(kg.℃) ×10kg×60℃ =2.52×106 J (3)η=Q吸/Q放
=(2.52×106 ÷6×107 J) ×100% =4.2%
16.随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气。小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入2000cm3、20℃的水,大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3。[气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量? (2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气? 【解析】
m =ρV=1.0 g/cm3×2000cm3=2000g=2kg 水吸收的热量: Q吸 =c水m水(t-t0) = 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃) = 6.72×105J…
Q放 = ηQ吸
6.72×105J
40%
= 1.68×106J
1.68×10J
Q放8×107J/m3 V = q= = 2.1×10-2m3
6
答:水需要吸收热量6.72×105J,烧开这壶水,需要燃烧2.1×10-2m 3的天然气
反思: