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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
3.5.2 比热容及热量的计算
一、单选题
1.关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B. 不同燃料燃烧时,放出热量较多的热值越大
C. 内燃机的压缩冲程将机械能转化为气缸内气体的内能,导致气体内能增加,温度升高
D. 内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
2.关于热量、内能和温度的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收了热量,它的温度一定升高,内能一定增加
B. 物体的温度升高,它的内能一定增加,物体一定是吸收了热量
C. 物体的内能增加了,它的温度一定升高,物体一定是吸收了热量
D. 物体没有吸收热量,物体的内能也可能增加
3.与物体温度升高时吸收热量的多少无关的因素是( )
A. 质量 B. 初温 C. 比热 D. 温度变化量
4.人体摄人的能量(营养师常称之为热量)过多或过少都有损于健康。某种巧克力的营养成分表上标有“每100克能量2000千焦" ,该标识的含义与以下哪个物理量的含义类似? ( )
A. 热量 B. 热值 C. 内能 D. 比热容
5.甲燃料完全燃烧时放出的热量为2×103焦,乙燃料完全燃烧时放出的热量为1×103焦,那么( )。
A. 甲的热值一定大于乙的热值 B. 甲的质量一定大于乙的质量
C. 甲的热值、质量都比乙的大 D. 甲的热值可能比乙的小
6.关于比热容,下列说法正确的是( )。
A. 物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B. 物质的比热容跟物体的温度有关
C. 物质的质量越大,它的比热容越大 D. 物质的比热容与温度、质量都没有关系
7.水具有比热容大的性质,下列现象中与此性质无关的是( ) 。
A. 海边的昼夜温差极小 B. 空调房间里放盆水可以增加湿度
C. 冬天,暖气设备用热水供暖 D. 用水冷却汽车发动机
8.质量相等的水、铝块、铜块和水银(c水>c铝>c铜>c水银),它们的温度分别从20℃降低到10℃,放出热量最多的是( ) 。
A. 水 B. 铝块 C. 铜块 D. 水银
9.比较两种煤的优劣可以通过实验比较它们的( )
A. 密度 B. 质量 C. 比热容 D. 热值
10.水是一种比热容较大的物质,下列生产和生活中与水的这种特性没有关系的是( )
A. 对秧田晚上灌水,白天放水
B. 炎热的夏天,在地面上洒水降温
C. 暖气管内装的是流动的热水
D. 用水作为汽车发动机的冷却剂
二、填空题
11.给一定质量的水加热,水的温度与时间的关系图象如图a所示。若其他条件不变,仅将水的质量增加,则曲线 为水的温度与时间的关系图象。
12.从能量转化的角度来看,燃料燃烧释放热量的过程,就是将贮存在燃料中的 能转化为 能的过程。由于燃料的成分不同,我们把 千克某种燃料 时放出的 , 叫做这种燃料的热值,它的单位是 。
13.以Q表示 , c表示 , m表示 , 表示物体加热前的温度, 表示物体加热后的温度,我们可以得到计算热量的公式: 。
14.科技小组的同学们从比热容表中了解不同物质的比热容后,通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们用相同的两支试管分别装上 相等的煤油和水,用相同的热源对试管均匀加热,并分别画出如图所示的图像,图像 能正确反映实验情况。
物质 比热容[焦/(千克·℃)]
水 4.2×103
煤油. 2.1×103
沙石 0.92×103
15.星期天,某同学在父母的协助下,从早上七点开始每隔半小时对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘出温度——时间图像,如图所示。从图中可以看出乙的温度变化幅度小,是 (选填“气温"或“水温”)的图像,温度变化幅度小的原因是 。
16.家庭汽车作为一种普通交通工具已走进千家万户。
(1)汽车发动机一般是汽油机,汽油机是向汽车提供动力的装置。在________冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
(2)为确保发动机正常工作,需对其冷却。一般使用水来充当冷却剂,这是因为:________。
17.2020年6月23日,长征三号火箭将北斗三号全球卫P星导航系统最后一颗组网卫星送入太空预定轨道。请回答:
(1)火箭在大气层中高速飞行时,外壳与空气剧烈摩擦,是通过________ 方式使外壳内能增加,温度升高。为防止内部温度过高,火箭采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层;
(2)该火箭助推器主要燃料选用液氢,是因为液氢具有 (填字母编号) 。
A.较大的热值
B.较大的比热容
C.较高的沸点
D.较高的燃点
18.为了比较不同物质吸热本领的大小,小金做了如图所示的实验:将质量和初始温度相同的甲、乙两种液体分别装在两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时开始加热,并适时记录两者的温度,实验数据记录如下表。
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5
甲的温度/℃ 25 27 29 31 33 35
乙的温度/℃ 25 28 31 34 37 40
(1)在实验中,加热相同时间,甲吸收的热量________(选填“>”、“=”或“<”)乙吸收的热量(不计热量散失)。
(2)从表中数据可知,相同质量的甲和乙加热5分钟后,乙升高的温度高,乙的比热容比甲________(选填“大”或“小”)一些。
19.如图,是某种物质熔化时温度随时间变化图。根据图像的特征和信息,可以判定该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”);它的熔点是________℃,在熔化过程中________(选填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”);这种物质液体的比热________(选填“大于”“小于”或“等于”)固体的比热。
20.最新一款无人驾驶汽车以一定的速度匀速直线行驶8km消耗汽油1.2千克(汽油热值为4.5×107J/kg),假设汽油完全燃烧,放出热量________J;若其中30%的能量为推动汽车前进的机械能,则为________J,受到的阻力是________N。
三、实验探究题
21.为了比较水和食用油的吸热能力,同学们做了如图所示的实验,在2个相同的烧杯中分别装有质量相同的水和食用油,用两个规格相同电加热器对其加热,并用相同的两支温度计分别测量水和食用油的温度,实验数据如下:
液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 300 20 40 21
食用油 300 21 41 10
(1)在实验中必须使用的测量工具有停表、温度计和 。
(2)本实验中,用 来反映物质吸热的多少。
(3)由实验数据分析可知:在本实验中,为比较水和食用油吸热能力的大小,同学们采用的方法是 , 比较加热时间的长短。
(4)如果加热相同的时间,若不考虑热量损失,则通过实验数据求出食用油的比热容为 。
22.为了探究不同液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:在四只相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。
(1)为便于开展实验探究,热源相同时,我们将方案“吸收的热量”转换为“加热的时间”,通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室的温度计就是应用这种转换思想测量温度的:当温度升或降低时,温度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中 的变化便可知温度的变化。
(2)下表为他们的实验记录,据此回答下列问题:
烧杯编号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 300 20 30 12
2 水 150 20 30 6
3 煤油 300 20 30 6
4 煤油 300 20 25 3
①分析上表,得出结论:物体温度升高时,吸收热量的多少与 有关。
②如果只从降温效果考虑,要让一块100℃的金属降温,质量相同、温度都是10℃的水和煤油,哪个效果更好 其理由是 。
四、解答题
23.某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给初温为20℃,质量为100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。已知:水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),酒精的热值为3×107J/kg。求:
(1)此过程中水吸收的热量
(2)酒精灯烧水时的热效率。
24.一容器中装有40kg温度是10℃的冷水,若用某一天然气灶把它加热到温度为60℃时,共用了0.6m3的天然气,已知天然气的热值为2.8×107J/m3 , 水的比热容4.2×103J/(kg ℃)。
(1)这次加热过程中,水吸收的热量是多少?
(2)0.6m3的天然气完全燃烧释放的热量是多少?
(3)该热水器的实际效率是多少?
25.用燃气灶烧水,燃烧0.5千克的煤气,能使50千克的水从20℃升高到70℃(不计热散失)。已知水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃) ,煤气的热值为4.2×107焦/千克。求:
(1)0.5千克煤气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。
答案解析部分
一、单选题
1.答案: C
考点:内能,燃料的热值,热机
分析:根据对内能、温度和热量的认识分析判断。
解答:A.物体的内能与温度、状态、物质的质量等因素有关,与物体的宏观机械运动无关,故A错误;
B.根据Q=qm可知,当燃料的质量相同时,放出热量较多的热值较大,故B错误;
C.内燃机的压缩冲程将机械能转化为气缸内气体的内能,导致气体内能增加,温度升高,故C正确;
D.内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故D错误。
故选C。
2.答案: D
考点:温度、热量与内能的关系
分析:根据温度、内能和热量的关系分析判断。
解答:A.物体吸收了热量,温度不一定升高,例如:水沸腾时吸热,但温度不变,故A错误;
B.物体温度升高,内能一定增大,但是不一定是吸收热量,可能是外界对物体做功,故B错误;
C.物体内能增加,但是温度不一定升高,例如:冰熔化时吸热,内能增大,但温度不变,故C错误;
D.物体没有吸收热量,但是外界对物体做功,那么物体的内能可能增加,故D正确。
故选D。
3.答案: B
考点:热量的计算
分析:根据Q=cm△t分析即可。
解答:根据Q=cm△t可知,影响物体吸收热量多少与物体的质量,比热容和升高的温度有关,与初温无关,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.答案: B
考点:燃料的热值
分析:根据热值的定义判断。
解答:燃料的热值表示燃料的放热本领大小,数值上等于1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量,这和“每100g能量2000千焦”相似,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.答案: D
考点:燃料的热值
分析:根据热值的公式计算并比较即可。
解答:根据公式可知,当燃料的质量相等时,热值越大,燃烧放出的热量越多。题目中没有说明燃料的质量大小,则无法判断它们热值的大小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.答案: D
考点:比热容
分析:根据对比热容的认识分析判断。
解答:比热容是表示物质吸放热本领的物理量,与物质吸收的热量、质量和升高的温度大小无关,只与物质的种类和状态有关,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.答案: B
考点:比热容
分析:比热容是表示物质吸放热本领的物理量,据此分析判断。
解答:A.根据Q=cm△t可知,吸收相同的热量时,海水的比热容大,则温度的变化量就小,即海边的昼夜温差极小,故A不合题意;
B.空调房间里放盆水可以增加湿度,是因为水的蒸发现象,与比热容大小无关,故B符合题意;
C.冬天,暖气设备用热水供暖,因为水的比热容大,所以可以释放出更多的热量,采暖效果更好,故C不合题意;
D.用水冷却汽车发动机,因为水的比热容大,所以携带更多的热量,散热效果更好,故D不合题意。
故选B。
8.答案: A
考点:热量的计算
分析:根据公式Q=cm△t分析判断。
解答:根据公式Q=cm△t可知,当物质的质量和降低的温度相同时,比热容越大,放出的热量越多。因为水的比热容最大,所以水放出的热量最多,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
9.答案: D
考点:燃料的热值
分析:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值,它表示燃料放热能力的好坏,据此分析判断。
解答:煤是燃料,比较煤的优劣肯定是比较放热本领的大小,比较它的密度、质量和比热容没有任何意义,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
10.答案: B
考点:比热容
分析:比热容是表示物体吸放热本领大小的一个物理量,据此对各个选项进行分析即可。
解答:A.由于水的比热容大,所以晚上对秧田灌水后,水向外放出大量的热,保持秧苗不被冻伤,故A不合题意;
B.在地面上洒水降温,是因为水吸收空气的热量,与比热容大无关,故B符合题意;
C.水的比热容大,降低相同的温度时,会向外放出更多的热量,因此暖气管内装的是热水,故C不合题意;
D.水的比热容大,升高相同的温度时,会吸收更多的热量,从而保证汽车发动机的温度不至于太高,故D不合题意。
故选B。
二、填空题
11.答案: c
考点:热量的计算
分析:根据Q=cm△t分析判断。
解答:根据吸热公式Q=cm△t可知,当水升高相同的温度时,水的质量越大,吸收的热量越多,加热时间越长。因为水的初温和末温相同,所以曲线c符合要求,而b、d不合要求,故选c。
12.答案: 化学;内;1;完全燃烧;热量;焦/千克
考点:燃料的热值
分析:根据燃料燃烧的能量转化,以及热值的定义和单位解答。
解答:从能量转化的角度来看,燃料燃烧释放热量的过程,就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。由于燃料的成分不同,我们把1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值,它的单位是焦/千克。
13.答案: 物体吸收的热量;物质的比热容;物体质量;t0;t;Q吸=cm(t-t0)
考点:热量的计算
分析:根据对物质吸热公式的认识解答。
解答:以Q表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体质量,t0表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温度,我们可以得到计算热量的公式:Q吸=cm(t-t0)。
14.答案: 质量;C
考点:比热容
分析:(1)根据Q=cm△t可知,当吸收的热量和物质的质量相同时,物质的比热容与温度的变化量呈反比,据此分析判断即可。
解答:(1)他们用相同的两支试管分别装上质量相等的煤油和水,用相同的热源对试管均匀加热。
(2)相同的热源,在相同的时间内放出相同的热量。根据Q=cm△t可知,当加热时间和质量相同时,物质温度的变化量与比热容呈反比。根据表格可知,比热容c水:c煤油=2:1,则升高的温度△t水:△t煤油=1:2,故选C。
15.答案: 水温;水的比热容大
考点:比热容,影响气候的因素
分析:比热容越大,物体的吸热或散热能力越强,在相同条件下,水的比热容大。
解答:水池的水和陆地在同样吸放热条件下,水的比热容大,温度变化小,所以温度变化较小的乙是水温的图线,原因就在于水的比热容大。
故答案为:水温;水的比热容大
16.答案: (1)做功
(2)水的比热容大
考点:比热容,热机
分析:(1)四冲程内燃机中,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能;
(2)根据Q=cm△t可知,质量相同的水,升高相同的温度时,由于比热容最大,因此会吸收最多的热量,达到较好的降温效果。
解答:(1)汽车发动机一般是汽油机,汽油机是向汽车提供动力的装置。在做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
(2)为确保发动机正常工作,需对其冷却。一般使用水来充当冷却剂,这是因为:水的比热容大。
17.答案: (1)做功
(2)A
考点:能量及其存在的不同形式,能量的相互转化和转移,燃料的热值
分析:(1)改变物体的内能有两种方式:做功和热传递;
(2)液态氢作燃料,是因为它具有较大的热值,完全燃烧相同质量的燃料,液态氢燃烧时放出的热量会更多。
解答:(1)根据关键词“外壳与空气剧烈摩擦”可以知道,是摩擦生热,具体即为通过做功的形式改变物体内能;
(2)助推器很明显需要大量的能量,氢气的热值相对较高,燃烧后能够产生大量的能量,为火箭的运行提供动力。
故答案为:(1) 做功 ;(2)A
18.答案: (1)=
(2)小
考点:比热容
分析:(1)相同的酒精灯,在相同的时间内放出相同的热量,而这些热量被液体吸收,因此可根据加热时间的长短判断吸收热量的多少。
(2)根据公式Q=cm△t可知,当物体的质量和吸收的热量相同时,升高的温度与比热容成反比,据此分析判断。
解答:(1)在实验中,加热相同时间,甲吸收的热量=乙吸收的热量(不计热量散失)。
(2)相同质量的甲和乙加热5分钟后吸收相同的热量,乙升高的温度高,根据公式Q=cm△t可知,乙的比热容比甲小一些。
19.答案: 晶体;80;吸热;大于
考点:熔化与熔化现象,晶体与非晶体,比热容
分析:(1)晶体和非晶体的区别:有无熔点。熔点就是晶体熔化时保持不变的温度。根据晶体的熔化条件分析熔化是否吸热;
(2)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,升高的温度与比热容成反比,据此分析判断。
解答:(1)根据图像可知,在吸热的过程中,该固体温度达到80℃后就保持不变了,那么这就是它的熔点,则该物质为晶体。该晶体熔化过程中要不断的加热,因此熔化过程吸热。
(2)根据图像可知,当物质为固态时,加热10min时,温度从30℃升高到80℃,即升高了50℃。当物质为液态时,加热10min,温度从90℃升高到100℃,即升高了10℃,那么△t固>△t液;
根据根据公式Q=cm△t可知,加热相同的时间吸收相同的热量,那么比热容c固即这中物质液体的比热大于固体的比热。
20.答案: 5.4×107;1.62×107;2025
考点:功的计算公式的应用,热量的计算
分析:根据Q=mq计算出汽油放出的热量;根据W=30%Q计算出机械能,根据计算受到的阻力。
解答:汽油放出的热量Q=mq=4.5×107J/kg×1.2kg=5.4×107J;
推动汽车前进的机械能:W=30%Q=30%×5.4×107J=1.62×107J;
受到的阻力:。
三、实验探究题
21.答案: (1)天平
(2)加热时间的长短
(3)升高相同的温度
(4)2×103J/(kg ℃)
考点:比热容
分析:(1)根据表格记录的数据,确定所需的测量工具;
(2)两个规格相同的电热器,它们的功率相等,根据Q=W=Pt可知,产生的热量与时间成正比,即时间越长,物质吸收的热量越多。
(3)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的水和食用油,升高相同的温度时,加热时间越长,吸收的热量越多,则物质的吸热能力越强。
(4)水和食用油吸收的热量之比等于加热时间之比,根据Q=cm△t列出比例式计算即可。
解答:(1)根据表格可知,测量温度需要温度计,测量时间需要停表,而测量质量需要天平。
(2)本实验中,用 加热时间的长短来反映物质吸热的多少。
(3)由实验数据分析可知:在本实验中,为比较水和食用油吸热能力的大小,同学们采用的方法是升高相同的温度,比较加热时间的长短。
(4)根据公式Q=cm△t可知,
;
;
解得:c油=2×103J/(kg ℃)。
22.答案: (1)液柱高度
(2)物质的种类、质量、升高的温度;水;等质量的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量多,对金属的降温效果更好
考点:比热容
分析:(1)当温度升高时,液体体积膨胀,温度计中液柱高度增大;当温度降低时,液体体积缩小,温度计中液柱高度减小。
(2)①根据实验数据的比较,确定影响吸收热量多少的因素;
②根据表格确定哪种液体的吸热能力更强即可。
解答:(1)实验室的温度计就是应用这种转换思想测量温度的:当温度升或降低时,温度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中液柱高度的变化便可知温度的变化。
(2)①比较实验1和2可知,液体的质量越大,加热时间越长,吸收热量越多;比较实验1和3可知,物质的种类不同,加热时间不同,吸收热量不同;比较实验3和4可知,升高的温度越大,加热时间越长,吸收热量越多。
则得到结论:物体温度升高时,吸收热量的多少与物质的种类、质量、升高的温度有关。
②比较实验1和3可知,质量相同的水和煤油,升高相同的温度时,水的加热时间更长,即吸收的热量越多,因此水的吸热本领更大,则:让一块100℃的金属降温,质量相同、温度都是10℃的水和煤油,水的效果更好,理由是:等质量的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量多,对金属的降温效果更好。
四、解答题
23.答案: (1)解:此过程中水吸收的热量:Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg ℃)×100×10﹣3kg×60℃=2.52×104J;
答:此过程中水吸收的热量为2.52×104J
(2)解:酒精完全燃烧产生的热量:Q放=m酒精q=4.2×10﹣3kg×3×107J/kg=1.26×105J;
酒精灯烧水时的热效率:η= ×100%= ×100%=20%。
答:酒精灯烧水时的热效率为20%。
考点:能量利用效率,热量的计算,燃料的热值
分析:(1)根据公式 Q吸=c水m水Δt 计算水吸收的热量;
(2)首先根据 Q放=m酒精q 计算出酒精完全燃烧放出的热量,再根据 计算出酒精灯烧水时的热效率。
24.答案: (1)解:水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×40kg×(60℃﹣10℃)=8.4×106J;
答:这次加热过程中,水吸收的热量是8.4×106J;
(2)解:天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.6m3×2.8×107J/m3=1.68×107J;
答:0.6m3的天然气完全燃烧释放的热量是1.68×107J;
(3)解:该热水器的实际效率:η= ×100%= ×100%=50%。
考点:能量利用效率,热量的计算,燃料的热值
分析:(1)根据公式 Q吸=cm(t﹣t0) 计算出水吸收的热量;
(2)根据公式 Q放=Vq 计算出天然气完全燃烧释放的热量;
(3)根据公式 计算出该热水器的实际效率。
25.答案: (1)煤气燃烧放出的热量Q=qm=4.2×107焦/千克×0.5千克=2.1×107焦;
(2)水吸收的热量Q吸=c水m水△t水=4.2×103焦/(千克·℃)×50千克×(70℃-20℃)=1.05×107J;
(3)燃气灶的效率。
考点:能量利用效率,热量的计算,燃料的热值
分析:(1)根据Q=qm计算煤气放出的热量;
(2)根据Q吸=c水m水△t水计算水吸收的热量;
(3)根据计算燃气灶的效率。(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
3.5.3 热机
一、单选题
1.如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法错误的是( )
A. 汽油机工作时各冲程的顺序依次为:丙、丁、甲、乙
B. 甲冲程中能量的变化为内能转化为机械能
C. 加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高机械效率
D. 如果汽油能更充分燃烧,既能提高机械效率,也能提升汽油的热值
2.如图为汽油机某一冲程示意图,进气门、排气门关闭,下列选项中与其能量转化过程完全相同的是( )
A. 用手反复弯折铁丝 B. 用热水壶将水烧开
C. 压循空气棉花燃烧 D. 水蒸气弹出活塞
3.下图所示的为哪一冲程( )
A. B. C. D.
4.下列交通工具中,动力设备不是热机的是( )。
A. 远洋轮船 B. 载重汽车 C. 喷气式飞机 D. 电动车
5.热机的广泛使用,为人们的生产和生活带来了极大的方便,创造了巨大价值。下列关于热机的叙述,正确的是( ) 。
A. 热机是把机械能转化为内能的机器
B. 热机使用中要产生废气.噪声,会对环境造成污染
C. 不断改进制造工艺,可以使热机效率达100%
D. 现代的火箭发动机使用液态氢作燃料,它不属于热机
6.光发动机是一种把光能转化为机械能的装置,主要结构如下图所示。在太阳光照射下,化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应:N2O4光照O2+2NO,导致室内气压增大;在无光条件下,室内发生“逆向反应”,导致室内气压减小。当窗口有光射入时,活塞移动,该过程相当于下图汽油机四个冲程中的( )
A. B. C. D.
7.如图所示是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图,下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列,正确的是( )
A. 丙、丁、乙、甲 B. 乙、丁、甲、丙
C. 乙、甲、丁、丙 D. 甲、乙、丙、丁
8.油电混合动力汽车是指同时装备两种动力源——热动力源(传统的汽油机或者柴油机)与电动力源(电池与电动机)的汽车。混合动力汽车的发动机要使用燃油,在起步、加速时,由于有电动机的辅助,所以可以降低油耗。以下说法不正确的是( )
A. 汽油机和柴油机都属于内燃机
B. 当油电混合动力汽车的电动机工作时,将电能的一部分转化为机械能
C. 汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
D. 上述汽油机的工作原理示意图中③为压缩冲程
9.如图,汽油机处于工作循环中的某个冲程,对此冲程下列叙述正确的是( )
A. 压缩冲程,机械能转化为内能
B. 压缩冲程,内能转化为机械能
C. 做功冲程,机械能转化为内能
D. 做功冲程,内能转化为机械能
10.如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中属于内能转化为机械能的冲程是( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.“汽车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为水的比热容大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会 (填“增加”或“减少”),一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min,则汽油机每秒钟内完成 冲程和对外做功 次。
12.俗语说:“水往低处流”;空气不会自行聚拢;在烧杯中的水,上面的水不可能沸腾,下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题:能量的转化和转移都是有 的。核电站是利用核能进行发电的,目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核 (选填“聚变”/“裂变”)。单缸汽油机工作的四个冲程中,将内能转化为机械能的是 冲程。
13.内燃机就是燃料在 燃烧的热机。以汽油为燃料的内燃机叫做 , 以 为燃料的内燃机叫做柴油机。 大部分的汽油机都是由 、 、 、 四个冲程的循环往复来保证机器正常工作的。
14.热机在人类生活中发挥着重要作用。热机有许多种类型, 、 、 、 等都属于热机。尽管不同种类的热机有不同的结构,但热机有个共同的特点:通过 把 能转化为 能。
15.如图是四冲程汽油机工作示意图,其中压缩冲程是把 能转化为 能。如图甲、乙所示的两个实验,其中能够说明做功冲程原理的是 实验。
16.为保持城市环境清洁,雾炮车向空中喷水雾,使尘埃粒子快速沉降,起到净化空气的作用。
(1)夏天,雾炮车喷出的水雾在空中发生________,起到降温的作用。(填物态变化名称)
(2)雾炮车的发动机是汽油机。四个冲程中将内能转化为机械能的是________。(填字母)
17.家庭汽车作为一种普通交通工具已走进千家万户。
(1)汽车发动机一般是汽油机,汽油机是向汽车提供动力的装置。在________冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
(2)为确保发动机正常工作,需对其冷却。一般使用水来充当冷却剂,这是因为:________。
18.如图甲所示,在玻璃筒底部放一小团浸有乙醚的棉花,快速压下活塞,观察到棉花燃烧。此实验可得出
的结论是:对 (选填“浸有乙醚的棉花”或“筒内气体”)做功,它的内能会增大。若该汽油机的曲轴转速是3600转/分钟,则其每秒对外做功 次。
19.使用图1所示实验装置加热试管使水沸腾时,发现试管上方的小风车开始不停地转动;由此引出以下问题,请利用所学的知识回答。
(1)图1实验中发生的物态变化有 。
(2)图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的哪个冲程相同? 。(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)
20.如图甲所示装置,在玻璃筒底部放一小团没有乙醚的棉花,快速压下活塞,观察到棉花燃烧。此实验可得出的结论是:对 (选填“浸有乙醚的棉花”或“简内气体”)做功,它的内能会增大。如图乙所示为单缸四冲程汽油机工作过程中的四个冲程,其中 (选填字母)与上述实验过程中能量的转化是一致的:若该汽油机的曲轴转速是3600转/分钟,则其每秒对外做功 次。
三、实验探究题
21.热机发明后,一直在持续的改进和发展中。
材料一:1769年,法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲),传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙),热效率为5%-8%之间。
材料二:1862年,法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论:①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸;②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩;③高压燃烧气体产生巨大爆发力;④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三:1876年,德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机,利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复,内燃机的效率达到14%。
(1)四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由下图中的__________冲程实现。
A. B. C. D.
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于________的猜想。
(3)老师在重复演示“做功改变内能“实验(图丙)之间,需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,其目的与内燃机的________(选填“吸气“、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程的原理相似。
四、解答题
22.十八世纪,瓦特发明的冷凝器蒸汽机,推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:打开阀门 A、关闭阀门 B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时,关闭阀门A、打开阀门B,蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降。如此循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是 。
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
(3)蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为 200 千克,活塞每次上升高度为0.6米,则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功?假设活塞每分钟向上运动100次,该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少?
23.十八世纪,瓦特发明的冷凝器蒸汽机,推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:打开阀门 A、关闭阀门 B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时,关闭阀门A、打开阀门B,蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降。如此循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是________。
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的________冲程相似。
(3)蒸汽机工作时,汽缸内部压强为 1.1×106帕,若活塞面积为0.1米2 , 则活塞受到蒸汽的压力是多少?
(4)蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为 200 千克,活塞每次上升高度为0.6米,则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功?假设活塞每分钟向上运动100次,该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少?
24.雾霾问题已引起广大民众对“发展”与“环保”的深入思考。试分析解答下列有关问题:
(1)我国设定的PM2.5指数安全值是75,即空气中含有直径小于2.5________的细颗粒物在75μg/m3以下是安全的。
(2)汽油机燃烧汽油,排放的尾气也是PM2.5指数上升的一重要原因,下图是汽油机工作过程的四个冲程,属于排出尾气的冲程是 _________(选填字母) 。
A. B. C. D.
(3)开发新能源是减少雾霾的关键之一。某太阳能汽车的电池板面积为4m2 , 输出功率为1.4kW/m2 , 光照4h可使400kg的汽车匀速行驶80km。若该车行驶时受到的阻力为车重的0.1倍,则该车光照4h行驶克服阻力做功多少?该太阳能汽车电池板输出能量转化为机械能的效率为多少?(结果精确到0.1%)
25.2020 年 11 月 24 日,我国在文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道。
(1)火箭的助推器系统采用一种液氧煤油分级燃烧循环发动机,若发射时使用 120 吨航空煤油,与液氧完全反应后生成 396 吨二氧化碳和 108 吨水,计算推测反应用去________吨液氧,航空煤油的组成元素为________。
(2)火箭的子级推进系统采用一种液氧液氢燃气发生器循环发动机 , 它以液氢作为燃料,除燃烧时产生较大的推动力外,另一个优点是________。
(3)上述两种火箭发动机的能量转化方式与内燃机的________冲程相同。
答案解析部分
一、单选题
1.答案: D
考点:热机
分析:(1)根据活塞的运行方向和气门的开闭确定冲程的名称;
(2)根据四冲程内燃机的能量转化判断;
(3)机械做的额外功越少,则机械效率越高;
(4)根据热值的定义和特点判断。
解答:A.甲:两个气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程;
乙:排气门打开,为排气冲程;
丙:进气门打开,为吸气冲程;
丁:两个气门关闭,活塞向上运动,压缩冲程;
那么正确的排序为:丙、丁、甲和乙,故A正确不合题意;
B.甲为做功冲程,将内能转化为机械能,故B正确不合题意;
C.加润滑油减少各部件之间的摩擦,可以减小额外功,从而可以提高机械效率,故C正确不合题意;
D.热值只与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关,故D错误符合题意。
故选D。
2.答案: D
考点:热机
分析:分析各个选项中的能量转化过程即可。
解答:根据图片可知,此时火花塞打火,应该为做功冲程,将内能转化为机械能。
A.用手反复弯折铁丝,通过弯折做功的方式,将机械能转化为内能,故A不合题意;
B.用热水壶将水烧开,通过热传递的方式,将内能转移到水中,故B不合题意;
C.压缩空气棉花燃烧,通过压缩做功的方式,将机械能转化为内能,故C不合题意;
D.水蒸气弹出活塞,将水蒸气的内能转化为活塞的机械能,故D符合题意。
故选D。
3.答案: A
考点:热机
分析:根据能量转化的知识分析判断。
解答:用力向下推断空气压缩点火仪的活塞,将机械能转化为空气的内能,此时内能增加。
A.两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,将机械能转化为内能,故A符合题意;
B.排气门打开,为排气冲程,没有能量转化,故B不合题意;
C.火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,将内能转化为机械能,故C不合题意;
D.进气门打开,为吸气冲程,没有能量转化,故D不合题意。
故选A。
4.答案: D
考点:热机
分析:热机是把燃料的内能转化为机械能的机器,包括蒸汽机、内燃机、喷气发动机等。
解答:远洋轮船、载重汽车和喷气式飞机,都是利用热机工作的,故A、B、C不合题意;
电动机是将电能转化为机械能的,利用的是电动机,故D符合题意。
故选D。
5.答案: B
考点:热机
分析:根据对热机的认识分析判断。
解答:A.热机是把内能转化为机械能的机器,故A错误;
B.热机使用中要产生废气.噪声,会对环境造成污染,故B正确;
C.不断改进制造工艺,只能增大热机效率,但是不能到达100%,故C错误;
D.现代的火箭发动机使用液态氢作燃料,它属于热机,故D错误。
故选B。
6.答案: A
考点:热机
分析:当窗口有光射入时,化学反应室内气压增大,推动活塞做功向外移动,将内能转化为机械能,据此分析判断。
解答:A.火花塞点火,为做功冲程,将内能转化为机械能,故A符合题意;
B.进气门打开,为吸气冲程,没有能量转化,故B不合题意;
C.排气门打开,为排气冲程,没有能量转化,故C不合题意;
D.两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,将机械能转化为内能,故D不合题意。
故选A。
7.答案: B
考点:热机
分析:四冲程内燃机的一个工作循环,包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程,根据气门的关闭和活塞的运行方向确定冲程的名称即可。
解答:甲:气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程;
乙:进气门打开,为吸气冲程;
丙:排气门打开,为排气冲程;
丁:两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程。
那么正确的顺序为:乙、丁、甲和丙。
故选B。
8.答案: D
考点:热机
分析:根据热机的工作过程和能量转化的知识分析判断。
解答:A.汽油机和柴油机,燃料都在气缸内燃烧,都属于内燃机 ,故A正确不合题意;
B.当油电混合动力汽车的电动机工作时,将电能的一部分转化为机械能,故B正确不合题意;
C.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,故C正确不合题意;
D.上述汽油机的工作原理示意图中③,进气门打开,为吸气冲程,故D错误符合题意。
故选D。
9.答案: A
考点:热机
分析:根据活塞的运动方向和气门的关闭确定冲程的名称,再根据四冲程内燃机中能量的转化过程进行判断即可。
解答:根据图片可知,两个气门关闭,活塞向上运动,应该为压缩冲程,将机械能转化为内能,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
10.答案: B
考点:热机
分析:在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能;压缩冲程将机械能转化为内能,据此分析判断。
解答:A.进气门打开,为吸气冲程;
B.两个气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程;
C.两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;
D.排气门打开,为排气冲程。
那么属于内能转化为机械能的为B。
故选B。
二、填空题
11.答案: 增加;40;10
考点:物体内能的改变方法,热机
分析:(1)物质吸热,温度升高,内能增大;物质放热,温度降低,内能减小;
(2)四冲程内燃机的一个工作循环有4个冲程,曲轴转动2圈,做功1次,据此计算即可。
解答:(1)在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水会吸收发动机的热量,从而使水的内能增加。
(2)飞轮转动2圈完成一个工作循环,而每个工作循环包括4个冲程。因为飞轮转速1200r/min,则每分钟工作循环的次数:次,每分钟完成冲程的个数:600×4=2400个,每秒钟完成的冲程数:个。每分钟工作循环600次,即对外做功600次,那么每秒钟对外做功次数:次。
12.答案: 方向;裂变;做功
考点:能量的相互转化和转移,热机,核电站及其工作原理
分析:(1)根据能量转化和转移的方向性解答;
(2)根据核电站的工作原理解答;
(3)根据四冲程内燃机的能量转化过程解答。
解答:(1)这些事例都说明了一个问题:能量的转化和转移都是有方向的。
(2)核电站是利用核能进行发电的,目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核裂变。
(3)单缸汽油机工作的四个冲程中,将内能转化为机械能的是做功冲程。
13.答案: 机器气缸内;汽油机;柴油;吸气;压缩;做功;排气
考点:热机
分析:根据内燃机的定义、分类和工作过程解答。
解答:内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机,以柴油为燃料的内燃机叫做柴油机。 大部分的汽油机都是由吸气、压缩、做功 、排气四个冲程的循环往复来保证机器正常工作的。
14.答案: 蒸汽机;内燃机;燃气轮机;喷气发动机;做功;内;机械
考点:热机
分析:根据热机的分类和工作原理解答。
解答:热机在人类生活中发挥着重要作用。热机有许多种类型,蒸汽机、内燃机、燃气轮机、 喷气发动机等都属于热机。尽管不同种类的热机有不同的结构,但热机有个共同的特点:通过做功把内能转化为机械能。
15.答案: 机械;内;乙
考点:热机
分析:(1)根据内燃机的能量转化过程解答;
(2)根据图片确定能量转化的过程即可。
解答:(1)如图是四冲程汽油机工作示意图,其中压缩冲程是把机械能转化为内能。
(2)内燃机的做功冲程,将内能转化为机械能。甲图中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;乙图中,水蒸气推动瓶塞做功,将内能转化为机械能,故选乙。
16.答案: (1)汽化
(2)C
考点:汽化及汽化吸热的特点,热机
分析:(1)物质由液态变成气态叫汽化;
(2)在四冲程内燃机中,压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能,据此分析判断。
解答:(1)夏天,雾炮车喷出的水雾在空中发生汽化,起到降温的作用;
(2)根据图片可知,从左到右四个冲程分别为:吸气、压缩、做功和排气,那么将内能转化为机械能的是做功冲程,故选C。
17.答案: (1)做功
(2)水的比热容大
考点:比热容,热机
分析:(1)四冲程内燃机中,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能;
(2)根据Q=cm△t可知,质量相同的水,升高相同的温度时,由于比热容最大,因此会吸收最多的热量,达到较好的降温效果。
解答:(1)汽车发动机一般是汽油机,汽油机是向汽车提供动力的装置。在做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
(2)为确保发动机正常工作,需对其冷却。一般使用水来充当冷却剂,这是因为:水的比热容大。
18.答案: 筒内气体;30
考点:物体内能的改变方法,热机
分析:(1)当快速下压活塞时,活塞压缩筒内空气做功,将活塞的机械能转化为空气的内能,从而使空气温度升高,点燃棉花;
(2)在四冲程内燃机中,曲轴转动2圈做功1次,据此计算每秒对外做功的次数。
解答:(1)如图甲所示,在玻璃筒底部放一小团浸有乙醚的棉花,快速压下活塞,观察到棉花燃烧。此实验可得出的结论是:对筒内气体做功。
(2)汽油机曲轴转速3600转/分钟,那么每分钟对外做功:3600÷2=1800次,每秒钟对外做功:1800÷60=30次。
19.答案: (1)汽化、液化
(2)丙
考点:汽化及汽化吸热的特点,液化及液化现象,热机
分析:(1)物质由液态变成气态叫汽化,由气态变成液态叫液化;
(2)在四冲程内燃机工作时,压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能。根据活塞的运行方向和气门的关闭判断冲程的名称。
解答:(1)在图1中,试管中的水吸热,从液态变成气态的水蒸气发生汽化现象;高温的水蒸气推动风车转动后,从气态再次变成液态的小水珠,发生液化现象。
(2)图1中,水蒸气的内能转化为风车的机械能。
甲:两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;
乙:一个气门打开,活塞向上运动,为排气冲程;
丙:两个气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程;
丁:一个气门打开,活塞向下运动,为吸气冲程。
与图1能量转化方式相同的是做功冲程,故选丙。
20.答案: 筒内气体;B;30
考点:物体内能的改变方法,热机
分析:(1)快速下压活塞,活塞压缩空气做功,棉花被点燃说明空气的内能增大,此时将活塞的机械能转化为空气的内能,据此解答;
(2)内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能;
(3)四冲程内燃机中,曲轴转动2圈做一次功,即二者之比为2:1,据此计算每秒对外做功次数。
解答:(1)如图甲所示装置,在玻璃筒底部放一小团没有乙醚的棉花,快速压下活塞,观察到棉花燃烧。此实验可得出的结论是:对筒内气体做功,它的内能会增大。
(2)根据图片可知,A中进气门打开,为吸气冲程;B中两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;C中火花塞点火为做功冲程,D肯定为排气冲程,那么与上述实验过程能量转化一致的是压缩冲程,故选B。
(3)汽油机转速3600转/分钟,那么每秒钟转数:3600次÷60=60次,那么每秒对外做功次数:60÷2=30次。
三、实验探究题
21.答案: (1)C
(2)燃料在气缸内燃烧,热量散失少,热效率高
(3)排气
考点:热机
分析:(1)在四冲程内燃机中,只有两个冲程有能量转化,即压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能;
(2)如果燃料在机器内部燃烧,由于缸体被机器的外壁包裹,因此热量的散失肯定会减小,效率肯定会提高,据此分析;
(3)在内燃机的排气冲程中,打开排气门,将做功完成后剩余的废气排出气缸,为吸取冲程做好准备。
解答:(1)A:进气门打开为吸气冲程;B:两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;C:两个气门关闭,火花塞大火,为做功冲程;D:排气门打开,为排气冲程。
四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”来自与做功冲程,故选C。
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于燃料在气缸内燃烧,热量散失少,热效率高的猜想。
(3)老师在重复演示“做功改变内能“实验(图丙)之间,需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,排出燃烧后的废气,其目的与内燃机的排气冲程的原理相似。
四、解答题
22.答案: (1)内能→机械能
(2)做功
(3)解:h物= ×0.6m=0.3m
W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J(2分)
P有= = =1000 W
考点:功的计算公式的应用,能量的相互转化和转移,热机
分析:(1)蒸汽推动活塞上行,蒸汽的内能减少,温度降低,而活塞运动起来产生机械能,据此解答;
(2)四冲程内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能;
(3)根据图片可知,活塞的顶杆到支点的距离2L是绳子拉力到支点距离L的2倍,根据相似三角形对应边成比例可知,活塞上行的距离也是绳子移动距离的2倍,即h物=。首先根据W有=G物h物计算出活塞上行一次对物体做的功,再根据计算蒸汽机对物体做功的功率。
解答:(1)蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是内能→机械能。
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似。
23.答案: (1)内能→机械能
(2)做功
(3)解:F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N
答:活塞受到蒸汽的压力为1.1×105N。
(4)解:h物= ×0.6m=0.3m
W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J
P有= = =1000 W
答:蒸汽机对物体做有用功为 600J, 有用功的功率为 1000W
考点:压强的大小及其计算,功的计算公式的应用,功率计算公式的应用,热机
分析:(1)根据能量转化的知识解答;
(2)汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能;压缩冲程,将机械能转化为内能;
(3)根据公式F=pS计算活塞受到的蒸汽压力;
(4)首先根据相似三角形原理计算出物体上升的高度,然后根据W=Gh计算蒸汽机对物体做的功;再根据计算蒸汽机对物体做功的功率。
解答:(1) 蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是内能→机械能 ;
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似。
(3) 活塞受到蒸汽的压力是: F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N ;
(4)根据图片可知,根据相似三角形原理得到:;
即:;
解得: ;
活塞上升一次蒸汽机对物体做了功: W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J ;
蒸汽机对物体做功的功率: 。
24.答案: (1)μm
(2)D
(3)汽车行驶受到的阻力f=G=0.1G=400kg×10N/kg×0.1=400N;
该车克服阻力做的功:W=fs=400N×(80×103m)=3.2×107J。
太阳能电池板输出的电能:W太阳=1400W/m2×4m2×(3600s×4)=8.064×107J;
电池板输出能量转化为机械能的效率:。
考点:功的计算公式的应用,能量利用效率,热机
分析:(1)根据PM2.5的定义解答;
(2)内燃机的排气冲程排出尾气,根据气门的开闭和活塞的运行方向判断冲程的名称即可。
(3)首先根据f=G=0.1G计算出汽车行驶受到的阻力,再根据公式W=fs计算克服阻力做的功。
根据W太阳=输出功率×面积×时间计算出4h内电池板输出的能量,最后根据计算转化效率。
解答:(1)我国设定的PM2.5指数安全值是75,即空气中含有直径小于2.5μm的细颗粒物在75μg/m3以下是安全的。
(2)A:进气门打开,活塞向下运动,为吸气冲程;
B:两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;
C:两个气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程;
D:排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程。
属于排出尾气的冲程为排气冲程。
故选D。
(3)汽车行驶受到的阻力f=G=0.1G=400kg×10N/kg×0.1=400N;
该车克服阻力做的功:W=fs=400N×(80×103m)=3.2×107J。
太阳能电池板输出的电能:W太阳=1400W/m2×4m2×(3600s×4)=8.064×107J;
电池板输出能量转化为机械能的效率:。
25.答案: (1)384;C、H
(2)燃烧产物是水,无污染(合理即可)
(3)做功
考点:热机,有关化学式的计算和推断,质量守恒定律及其应用
分析:(1)根据质量守恒定律计算出消耗纯氧的质量。分别计算出水中氧元素和二氧化碳中氧元素的质量,然后将它们相加,再与纯氧的质量比较即可;
(2)根据燃烧产物,分析是否会对环境造成污染。
(3)火箭发动机将燃料燃烧的内能转化为机械能,然后与内燃机的四个冲程的能量转化过程比较即可。
解答:(1)设消耗纯氧的质量为x,根据质量守恒定律得到:120t+x=396t+108t,解得:x=384t。
二氧化碳中氧元素的质量:;
水中氧元素的质量:;
因为288t+96t=384t,
所以航空煤油只含有C和H,不含有O。
(2)火箭的子级推进系统采用一种液氧液氢燃气发生器循环发动机 , 它以液氢作为燃料,除燃烧时产生较大的推动力外,另一个优点是:燃烧产物是水,无污染(合理即可)。
(3)内燃机的四个冲程中,只有两个冲程有能量转化,即做功冲程,将内能转化为机械能;压缩冲程,将机械能转化为内能,因此:火箭发动机的能量转化方式与内燃机的做功冲程相同。(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
3.5.1 内能及内能的改变
一、单选题
1.关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B. 不同燃料燃烧时,放出热量较多的热值越大
C. 内燃机的压缩冲程将机械能转化为气缸内气体的内能,导致气体内能增加,温度升高
D. 内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
2.如图各实验现象的分析中,不正确的是( )
A. 甲图中,瓶盖起跳后瓶口出现白雾说明气体对外做功后内能减少、温度降低
B. 乙图中,纸盒被撞击后移动的距离越大说明撞击时铁球具有的动能越大
C. 丙图中,滚摆的上下运动表明动能和弹性势能可以相互转化
D. 丁图中,迅速下压活塞,筒内空气温度升高是由于活塞压缩空气做功,空气内能增加
3.木工师傅做家具时,来回拉动锯条锯木头,锯条温度将升高。该过程主要通过( )。
A. 热传递使锯条的内能增加 B. 做功使锯条的内能增加
C. 热传递使锯条的内能减少 D. 做功使锯条的内能减少
4.下列现象中,由于做功使物体的内能发生改变的是( ) 。
A. 酒精涂在手背上觉得凉 B. 把铁钉敲进木头中,铁钉变热
C. 水被太阳晒热 D. 烧红的金属块放在冷水中,金属块温度降低
5.下列关于内能的说法中,正确的是( ) 。
A. 静止的物体没有内能 B. 0℃以下的物体没有内能
C. 内能和机械能是同一种形式的能量 D. 内能与物体的温度有关
6.下列事例中,通过热传递的方式使物体内能增加的是( )。
A. 给轮胎打气,轮胎的温度升高 B. 陨石进入大气层,成为流星
C. 火炉将水烧开 D. 砂轮磨制刀具时,火星四射
7.某同学测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃,下列判断正确的是( )
A. 甲杯水的分子运动一定比乙杯水的分子运动剧烈
B. 乙杯水的热量一定比甲杯水的热量多
C. 乙杯水的温度降低,水的内能一定减少
D. 甲杯水的内能一定比乙杯水的内能小
8.小男孩沿滑梯自上而下滑动,该过程从能量的转化和转移角度,可用下面三句话来概括:①小男孩克服摩擦做功,动能转化为内能;②小男孩从滑梯上滑下时,重力势能转化为动能;③小男孩的臀部吸热,内能增加,温度升高。以上三种情况发生的顺序是( )。
A. ①②③ B. ②③① C. ②①③ D. ③②①
9.关于下列几个实验的说法正确的是( )
A. 图甲的实验可研究空气被压缩时内能减小
B. 图乙的实验可模拟分子的无规则运动
C. 图丙的实验可以验证质量守恒定律
D. 图丁的实验用于研究植物蒸腾作用
10.下列不是通过做功方式改变物体内能的是( )
A. 钻木取火 B. 用气简给轮胎打气,气简壁发热
C. 冬天用热水袋取暖 D. 两手摩擦发热
二、填空题
11.“汽车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为水的比热容大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会 (填“增加”或“减少”),一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min,则汽油机每秒钟内完成 冲程和对外做功 次。
12.“辽宁舰”服役,圆了中国航母梦。如上图为航母上简化图的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为 (选填“定滑轮”或“动滑轮”)。 气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能 , 同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力。
13.用气筒往瓶里打气,当塞子跳出时,瓶内气体内能 (填“增大”、“减小”或“不变”)
14.构成物质的分子永不停息地做无规则的 。温度越 , 分子无规则热运动就越剧烈,分子具有的 能就越大。由于分子之间存在 , 因此分子之间具有 能。物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫作物体的 , 俗称 。内能的单位是 。物体的内能可以通过 和 两种途径来改变。
15.如图是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外 , 燃气的 能转化为盒盖的 能。
16.如图所示,松开气球的口子, 快速放气后会感到气球变凉。这是因为 , 导致内能减小。
17.如图所示,甲是“压缩气体做功"实验,取一个配有活塞的厚玻璃简,简内放一小团浸有少量乙醚的棉花,快速压下活塞,此实验可观察到没有乙醚的棉花着火燃烧,这是由于活塞对气体做功,气体的内能 (选填“增加”或“减少”)的缘故。乙是“压缩乙醚液化“实验:将少量乙醚吸进注射器,取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住,用手握住注射
器的下端,乙醚会发生 (填物态变化名称)现象,然后向内快速推动活塞,看到乙醚发生液化但没有燃烧,这是因为 。
e
18.如图所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而气筒下部的筒壁,特别是筒壁底部附近的温度较高,甚至烫手。
(1)导致筒壁发热有两种解释:①打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能 , 升温的气体通过 使筒壁温度 ;②打气时活塞与筒壁之间不断地 , 使筒壁的内能增加、 升高 。
(2)根据上述筒壁发热现象的描述,解释 比较合理。
19.物体在热传递的过程中,高温物体 热,内能 ;低温物体 热,内能 。
20.冬天,人们用嘴往手上呵气,手会感到暖和,这是利用 方法改变手的内能;双手互搓,同样可使手变得暖和,这是利用 方法改变手的内能。从能量转化的角度来看,前者是能的 过程,后者是能的 过程。
三、实验探究题
21.我们知道热机中汽油机的效率是 20%-30%,柴油机的效率是 28%-40%,而蒸汽机的效率只有 6%-15%,那么电热水壶烧水时的热效率是多少呢?小科利用家里新买的电热水壶(铭牌如右表)进行了如下探究实验:在 1 标准大气压下,将水装到最大容量刻度处,用温度计测得水温为 10℃,把水烧开, 记录所需时间是 4 分钟。【已知:水的比热容 4.2×103J/(kg ℃)】
(1)在此过程中,电热水壶烧水的热效率为 ________(提示:电热水壶烧水的热效率为水吸收的热量与消耗的电能之比)。
(2)上述过程中,水的内能增加是通过________的途径实现的。
(3)请写出一种利用电热水壶烧水的优点________。
22.如图所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而气筒的下部筒壁,特别是底部附近筒壁的温度较高,甚至烫手。
(1)对于筒壁发热现象,有两个方面的原因:________;________.
(2)但这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因,根据上述筒壁发热现象的描述,你猜想________是主要原因(选填“①”或“②”);你猜想的依据是:________.
四、解答题
23.如图所示是“探究改变物体内能的方法“的实验:瓶子里装有一些水,用力打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能将如何变化,原因是什么?继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶内有白雾产生,原因是什么?
24.在试管里装一些水,用软木塞住,然后用酒精灯加热,使水沸腾,很快会观察到软木塞被顶出,同时看到试管口的上方出现白雾。请解释产生这一现象的原因。
25.下面是两个有关热学方面的观点,请用实例说明它们是错误的。
(1)物体放出热量,温度一定降低。________。
(2)物体温度升高,一定是有其他物体对它做了功。________。
答案解析部分
一、单选题
1.答案: C
考点:内能,燃料的热值,热机
分析:根据对内能、温度和热量的认识分析判断。
解答:A.物体的内能与温度、状态、物质的质量等因素有关,与物体的宏观机械运动无关,故A错误;
B.根据Q=qm可知,当燃料的质量相同时,放出热量较多的热值较大,故B错误;
C.内燃机的压缩冲程将机械能转化为气缸内气体的内能,导致气体内能增加,温度升高,故C正确;
D.内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故D错误。
故选C。
2.答案: C
考点:动能和势能的概念,动能的影响因素,动能和势能的转化与守恒,物体内能的改变方法
分析:(1)(4)根据做功改变物体内能的本质分析判断;
(2)根据影响动能因素的探究实验分析判断;
(3)根据能量转化的知识判断。
解答:A.甲图中,瓶盖起跳后瓶口出现白雾,说明气体对外做功后内能减少、温度降低,故A正确不合题意;
B.乙图中,纸盒被撞击后移动的距离越大,说明撞击时铁球具有的动能越大,故B正确不合题意;
C.丙图中,滚摆的上下运动表明动能和重力势能可以相互转化,故C错误符合题意;
D.丁图中,迅速下压活塞,筒内空气温度升高是由于活塞压缩空气做功,空气内能增加,故D正确不合题意。
故选C。
3.答案: B
考点:物体内能的改变方法
分析:做功改变物体内能的本质:能量转化;热传递改变物体内能的本质:能量转移,据此分析判断。
解答:木工师傅做家具时,来回拉动锯条锯木头,通过摩擦做功,将锯条的机械能转化为内能,从而使锯条的内能增加,温度升高,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.答案: B
考点:物体内能的改变方法
分析:做功改变物体内能的本质是能量的转化,而热传递改变物体内能的本质是能量的转移。
解答:A.酒精涂在手背上觉得凉,其实是手背的热量传递给酒精,为热传递,故A错误;
B.把铁钉敲进木头中,铁钉变热,将机械能转化为内能,为做功,故B正确;
C.水被太阳晒热,即太阳能被水吸收,为热传递,故C错误;
D.烧红的金属块放在冷水中,金属块温度降低,即金属块的热量传递给水,为热传递,故D错误。
故选B。
5.答案: D
考点:内能
分析:根据对内能的认识分析判断。
解答:一切物体都有内能,故A、B错误;
内能与分子的热运动有关,而机械能与物体的宏观运动有关,二者是不同的能量形式,故C错误;
温度越高,分子无规则运动越剧烈,物体的内能越大,故D正确。
故选D。
6.答案: C
考点:物体内能的改变方法
分析:做功改变物体内能的本质是能量的转化,而热传递改变物体内能的本质是能量的转移。
解答:A.给轮胎打气,轮胎的温度升高,通过压缩的方式将机械能转化为内能,为做功,故A不合题意;
B.陨石进入大气层,成为流星,通过摩擦的方式将机械能转化为内能,为做功,故B不合题意;
C.火炉将水烧开,将火焰的内能传递给水,为热传递,故C符合题意;
D.砂轮磨制刀具时,火星四射,通过摩擦的方式将机械能转化为内能,为做功,故D不合题意。
故选C。
7.答案: C
考点:内能
分析:(1)温度越高,分子运动越剧烈;
(2)热量是过程量,只能在热传递的过程中谈到,不能说“具有或含有”;
(3)温度降低,内能减少;温度升高,内能增大;
(4)根据内能的影响因素判断。
解答:A.乙杯水的温度高,分子运动更剧烈,故A错误;
B.甲乙两杯水具有的是内能,而不是热量,故B错误;
C.甲温度低,乙温度高,二者接触时,乙的温度降低,内能减少,故C正确;
D.水的内能与质量、温度等有关,甲的温度低,但是质量如果足够大,那么它的内能可能大于乙,故D错误。
故选C。
8.答案: C
考点:物体内能的改变方法
分析:根据能量转化的过程分析判断。
解答:小男孩沿滑梯自上而下滑动,该过程从能量的转化和转移角度,可用下面三句话来概括:
②小男孩从滑梯上滑下时,重力势能转化为动能;
①小男孩克服摩擦做功,动能转化为内能;
③小男孩的臀部吸热,内能增加,温度升高。
则正确顺序为②①③。
故选C。
9.答案: D
考点:蒸腾作用,分子的热运动,物体内能的改变方法,质量守恒定律及其应用
分析:(1)根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答。
(2)分子在不停地做无规则运动,分子运动形成扩散现象。
(3)质量守恒定律是物质发生化学变化所遵循的一项基本规律,据此对照丙图解答。
(4)蒸腾作用是水分以气体状态从活的植物体内通过植物体表面(主要是叶子)散失到植物体外的大气中的过程。
解答:A、图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,A不符合题意;
B、抽掉玻璃板,可以看到一段时间后,两个瓶子中的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀,这是分子运动的结果,是扩散现象,B不符合题意;
C、图丙的实验并不能验证质量守恒定律,C不符合题意;
D、叶是蒸腾作用的主要器官.实验时候人们大多选用阔叶的法国梧桐的枝叶而不是松树的枝叶进行实验,原因是阔叶植物的蒸腾作用比针叶植物植物强,实验现象明显,因此图丁的实验用于研究植物蒸腾作用,D符合题意。
故答案为:D
10.答案: C
考点:物体内能的改变方法
分析:做功改变物体内能的本质是能量的转化,而热传递改变物体内能的本质是能量的转移,据此分析判断。
解答:A.钻木取火,通过摩擦做功的方式改变物体内能,故A不合题意;
B.用打气筒给轮胎打气,气简壁发热,通过压缩气体做功的方式改变内能,故B不合题意;
C.冬天用热水袋取暖,热水的内能转移到身体上,通过热传递改变内能,故C符合题意;
D.两手摩擦发热,通过摩擦做功的方式改变物体内能,故D不合题意。
故选C。
二、填空题
11.答案: 增加;40;10
考点:物体内能的改变方法,热机
分析:(1)物质吸热,温度升高,内能增大;物质放热,温度降低,内能减小;
(2)四冲程内燃机的一个工作循环有4个冲程,曲轴转动2圈,做功1次,据此计算即可。
解答:(1)在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水会吸收发动机的热量,从而使水的内能增加。
(2)飞轮转动2圈完成一个工作循环,而每个工作循环包括4个冲程。因为飞轮转速1200r/min,则每分钟工作循环的次数:次,每分钟完成冲程的个数:600×4=2400个,每秒钟完成的冲程数:个。每分钟工作循环600次,即对外做功600次,那么每秒钟对外做功次数:次。
12.答案: 定滑轮;减小
考点:物体内能的改变方法,定滑轮及其工作特点
分析:(1)随物体一起移动的滑轮叫动滑轮,不随物体一起移动的滑轮叫定滑轮;
(2)物体对外界做功,内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大,据此分析判断。
解答:(1)根据图片可知,两个滑轮固定不动,不随飞机一起移动,为定滑轮。
(2)气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能减小,同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力。
13.答案: 增大
考点:物体内能的改变方法
分析:物体对外界做功,内能减小;外界对物体做功,物体内能增大,据此分析解答。
解答:用气筒往瓶里打气,当塞子跳出时,瓶内气体内能转换为瓶塞的机械能,则气体内能减少。
14.答案: 热运动;高;动;相互作用力;势;内能;热能;焦耳;做功;热传递
考点:内能,物体内能的改变方法
分析:根据内能的定义、影响因素、单位和改变方式的知识解答。
解答:(1)构成物质的分子永不停息地做无规则的热运动。
(2)温度越高,分子无规则热运动就越剧烈,分子具有的动能就越大。由于分子之间存在相互作用力,因此分子之间具有势能。物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫作物体的内能,俗称热能。
(3)内能的单位是焦耳。
(4)物体的内能可以通过做功和热传递两种途径来改变。
15.答案: 做功;内;机械
考点:物体内能的改变方法
分析:物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高。
解答:如图是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功,燃气的内能转化为盒盖的机械能。
16.答案: 气体对外做功
考点:物体内能的改变方法
分析:物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高。
解答:如图所示,松开气球的口子, 快速放气后会感到气球变凉。这是因为气体对外做功,导致内能减小。
17.答案: 增加;汽化;没有充足的氧气
考点:汽化及汽化吸热的特点,物体内能的改变方法,燃烧与灭火
分析:(1)物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高;
(2)物质由液态变成气态叫汽化。燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,据此分析解答。
解答:(1)快速压下活塞,此实验可观察到没有乙醚的棉花着火燃烧,这是由于活塞对气体做功,气体的内能增加的缘故。
(2)用手握住注射器的下端,里面的乙醚吸热,从液态变成气态乙发生汽化现象;
(3)向内快速推动活塞,看到乙醚发生液化但没有燃烧,这是因为:没有足够的氧气。
18.答案: (1)增加;热传递;升高;摩擦生热;温度
(2)①
考点:物体内能的改变方法
分析:(1)外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高,通常有摩擦、压缩、弯折等;
(2)根据筒壁发热的位置判断。
解答:(1)导致筒壁发热有两种解释:①打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能增加,升温的气体通过热传递使筒壁温度升高 ;②打气时活塞与筒壁之间不断地摩擦生热,使筒壁的内能增加、温度升高 。
(2)如果发热由摩擦引起,那么整个筒壁都应该温度均匀,而此时只有筒壁的下端温度高,则解释①比较合理。
19.答案: 放出;减小;吸收;增加
考点:物体内能的改变方法
分析:根据热传递的本质解答。
解答:物体在热传递的过程中,高温物体放出热,内能减小;低温物体吸收热,内能增加。
20.答案: 热传递;做功;转移;转化
考点:物体内能的改变方法
分析:根据改变物体内能的方式和本质解答。
解答:冬天,人们用嘴往手上呵气,手会感到暖和,这是利用热传递方法改变手的内能;双手互搓,同样可使手变得暖和,这是利用做功方法改变手的内能。从能量转化的角度来看,前者是能的转移过程,后者是能的转化过程。
三、实验探究题
21.答案: (1)90%
(2)热传递
(3)节能(热效率高)、环保 (答案合理即可)
考点:物体内能的改变方法,电功与热量的综合计算
分析:(1)首先根据m=ρV计算出水的质量,再根据Q=cm△t计算出水吸收的热量,接下来根据W=Pt计算出消耗的电能,最后根据计算出水壶的热效率;
(2)改变物体内能的方式:做功和热传递;
(3)可从能量利用效率和是否污染环境等角度分析。
解答:(1)电热水壶内水的质量:m=ρV=103kg/m3×0.0012m3=1.2kg;
烧开水吸收的热量:Q=cm△t= 4.2×103J/(kg ℃)×1.2kg×(100℃-10℃)=4.536×105J;
消耗的电能:W=Pt=2100W×(60s×4)=5.04×105J;
那么它的热效率为:。
(2)上述过程中,水的内能增加是通过热传递的途径实现的。
(3)利用电热水壶烧水的优点:节能(热效率高)、环保。
22.答案: (1)打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热使筒壁的内能增加,温度升高;;打气时活塞压缩气体做功使气体的内能增加,升温的气体通过热传递使筒壁温度升高
(2)②;气筒下部筒壁温度较高
考点:物体内能的改变方法
分析:(1)可从摩擦做功和压缩气体做功两个角度对筒壁发热的不同进行分析;
(2)哪个因素引起的筒壁温度升高的多,那么它就是主要因素。
解答:(1)对于筒壁发热现象,有两个方面的原因:打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热,使筒壁的内能增加,温度升高;;打气时活塞压缩气体做功使气体的内能增加,升温的气体通过热传递使筒壁温度升高。
(2)这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因,根据上述筒壁发热现象的描述,我猜想②是主要原因,你猜想的依据是:气筒下部筒壁温度较高。
四、解答题
23.答案: 内能增加,因为气筒活塞压缩瓶内气体做功。因瓶内气体对外做功,内能减小、温度降低,使水蒸气遇冷液化成小水滴,出现白雾
考点:物体内能的改变方法
分析:①物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高;
②物质由气态变成液态叫液化,液化向外放热,据此分析解答。
解答:在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能增加,原因是:因为气筒活塞压缩瓶内气体做功。继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶内有白雾产生,原因是:因瓶内气体对外做功,内能减小、温度降低,使水蒸气遇冷液化成小水滴,出现白雾。
24.答案: 水受热沸腾变成水蒸气,水蒸气内能增加对软木塞做功,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,软木塞被冲出。水蒸气由于对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化成小水滴,在试管口生成白雾。
考点:液化及液化现象,物体内能的改变方法
分析:(1)物体对外界做功,内能减小;外界对物体做功,内能增大;
(2)物质由气态变成液态叫液化,向外放热,据此分析解答。
解答:水受热沸腾变成水蒸气,水蒸气内能增加对软木塞做功,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,软木塞被冲出。水蒸气由于对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化成小水滴,在试管口生成白雾。
25.答案: (1)水凝固(结冰)时放出热量,但温度保持不变
(2)热水袋捂手时,手吸热温度升高
考点:温度、热量与内能的关系,物体内能的改变方法
分析:(1)水凝固时不断放热,但温度不变;冰在熔化时不断吸热,但温度不变;
(2)改变物体内能的方式:①做功;②热传递。
解答:(1)物体放出热量,温度一定降低。实例为:水凝固(结冰)时放出热量,但温度保持不变;
(2)物体温度升高,一定是有其他物体对它做了功。实例为:热水袋捂手时,手吸热温度升高。