中考物理总复习:内能
【知识梳理】
第一节 分子热运动
1、扩散现象:定义: ______________________________________。
扩散现象说明:①一切物质的分子都在______________________;②分子之间有_____________。
固、液体、气体都可以发生扩散现象,只是扩散的快慢不同,气体间扩散速度最快,固体间扩散速度最慢。
汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。扩散速度与_______有关,温度_____,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
2、分子间的作用力:分子间相互作用的________和________是同时存在的。
当分子间距离______r0(r0=10-10m)时,分子间引力和斥力相等,合力为0,对外不显力;
当分子间距离减小,_________r0时,分子间引力和斥力都增大,但斥力增大得更快,斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力;
当分子间距离增大,_________r0时,分子间引力和斥力都减小,但斥力减小得更快,引力大于斥力,分子间作用力表现为引力;
当分子间距离继续增大,分子间作用力继续减小,当分子间距离大于10 r0时,分子间作用力就变得十分微弱,可以忽略了。
第二节 内能
1、内能:
定义:_____________________________________,叫做物体的内能。_______在任何情况下都有内能。
内能的单位为________(J)。内能具有不可测量性。
2、影响物体内能大小的因素:
①温度:在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度升高,内能增大,温度降低,内能减小;反之,物体的内能增大,温度却不一定升高(例如晶体在熔化的过程中要不断吸热,内能增大,而温度却保持不变),内能减小,温度也不一定降低(例如晶体在凝固的过程中要不断放热,内能减小,而温度却保持不变)。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
3、改变物体内能的方法:_________和______________。
①做功:做功可以改变内能:对物体做功物体内能会_________(将机械能转化为内能)。物体对外做功物体内能会__________(将内能转化为机械能)。做功改变内能的实质:内能和其他形式的能(主要是机械能)的相互转化的过程。如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。
②热传递:
定义:热传递是热量从___________________________________________________________的过程。
热量:在热传递过程中,___________________叫做热量。热量的单位是焦耳。(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。)
热传递过程中,高温物体放出热量,温度______,内能_____;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加;
注意:在热传递过程中,是内能在物体间的转移,能的形式并未发生改变;
在热传递过程中,若不计能量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量;
因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度,所以在热传递过程中,高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度;
热传递的条件:存在__________。如果没有__________,就不会发生热传递。
做功和热传递改变物体内能上是_______的。
第三节 比热容
1、比热容:
定义:___________________________________________________________。
比热容用符号________表示,它的单位是焦每千克摄氏度,符号是______________
比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。
物理意义:水的比热容c水=________________,物理意义为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体的_______、_______有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大。
比较比热容的方法:
①质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。
②质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢,比热容大。
2、热量的计算公式:
①温度升高时用:Q吸=cm(t-t0) c=_________ m=________ t=_________
t0=___________
②温度降低时用:Q放=cm(t0-t) c=________ m=_________ t0=________
t=_______________
③只给出温度变化量时用:Q=cm△t c= m= △t=
Q——热量——焦耳(J);c——比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃));m——质量——千克(kg);t——末温——摄氏度(℃);t0——初温——摄氏度(℃)
审题时注意“升高(降低)到10℃”还是“升高(降低)(了)10℃”,前者的“10℃”是末温(t),后面的“10℃”是温度的变化量(△t)。
由公式Q=cm△t可知:物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量这三个因素决定的。
【中考练兵】
一、选择题
1. (2013泉州)榴莲因其果肉香甜又富有营养,被称为水果之王。榴莲被切开后,其香味将很快充满整个房间,这一现象主要说明: ( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力 C.分子间有间隙 D.分子在永不停息地运动
2.(2013东营市)关于分子,下列说法正确的是:( )
A.有的物质分子间无论距离大小都只存在引力 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
3.(2013雅安)有关分子热运动, 下列说法正确的是: ( )
A. 液体很难被压缩, 说明分子间有引力
B. 用手捏海绵, 海绵的体积变小了, 说明分子间有间隙
C. 有霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中, 说明分子在做无规则运动
D. 在做墨水滴入水中的扩散实验中, 我们看不到墨水的分子在运动
4.(2013南通)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:( )
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
5.(2013内江)扩散现象的发生是由于:( )
A.分子在永不停息地做无规则运动B.分子之间有作用力C.分子间的斥力大于引力D.物质是由分子组成的
C.分子之间存在相互作用力 D.分子间有空隙
6.(2013达州) 5月31日是世界无烟日”,吸烟有损自己和他人的健康,据世卫组织
统计,每年因吸烟导致近600万人失去生命,造成他人吸二手烟是由于( )
A.烟分子间存在着引力 B.烟分子间有空隙
C.烟分子在不停地做无规则运动 D.烟分子间存在着斥力
7.(2013 绵阳)如图所示,在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子,使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开.抽出玻璃板后,比空气密度大的二氧化氮进到了上面的瓶子.这个现象说明( )
A.气体分子在不停地运动 B.气体分子之间存在引力和斥力
C.气体是由分子组成的 D.温度越高,气体分子运动越剧烈
8.(2013 枣庄)将50mL的水与50mL的酒精混合,所得液体体积小于100mL.下列对此现象的解释合理的是( )
A.分子间是有空隙的B.分子是由原子构成的C.分子的质量和体积都很小D.分子总是在不断运动
9.(2013 湘西州)将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,这时两块铅就会结合起来,甚至下面可以吊一个重物都不能将它们拉开(如图)这一现象说明( )
A.分子在做无规则运动B.分子间存在扩散现象C.分子间存在斥力来D.分子间存在引力
10.(2013 绵阳)夏天,人们喜欢到海边度假.白天,海风拂面,带来丝丝凉意,夜间却不会很凉.而沙漠的夏天昼夜温差可达50℃.对这种现象的解释,正确的是( )
A.太阳照射沙漠地区的时间较长 B.海边有风而沙漠地区可能没有
C.海水的比热容比沙石的比热容大 D.太阳直射沙漠地区,斜射海边
11.(2013 阜新)用锤子反复击打铁块,铁块的温度升高,针对此现象下列说法正确的是( )
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
12.(2013 黑河)关于内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体运动的越快,物体的内能越大
C.同一物体的温度越高,内能越大 D.温度越高的物体,所含的热量越多
13.(2013龙岩)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( )
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
14.(2013漳州)漳州九龙江水对沿岸气温能起一定的调节作用,这主要是水的( )
A.比热容大 B.密度大 C.比热容小 D.密度小
15.(2013漳州)下列事例中,通过热传递改变物体内能的是学科王( )
A.钻木取火 B.,双手互搓发热 C.晒太阳取暖 D.铁丝反复弯折后发热
16.(2013 岳阳)用铝壶在天然气灶上烧水的过程中( )
A.水的温度越高,水分子运动越剧烈 B.是通过做功的方式改变水的内能
C.铝的比热容比水小,铝的吸热能力比水强 D.天然气燃烧越充分,热值越大
17.(2013 枣庄)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度相等的1 kg和100 g的水内能相同 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.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
18.(2013 日照)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
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
19.(2013 长沙)下列现象中,属于热传递的方法改变物体内能的是( )
A.刚从蒸笼里拿出的馒头,放一阵子变凉了 B.冬天天冷,通过搓手发热取暖
C.用锤子敲打石头时,锤子发热 D.给自行车车胎打气,打气筒壁变热了
20.(2013郴州)在标准大气压下,将0.2kg水从25℃加热至沸腾需吸收的热量是(C水= 4.2×10学科王J/(kg·℃))
A.2.1×103J B.6.3×103J C.2.1×104J D.6.3×104J
21. (2013齐齐哈尔)关于内能和热量,下列说法正确的是 ( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体运动的越快,物体的内能越大
C.同一物体的温度越高,内能越大 D.温度越高的物体,所含的热量越多
22.(2013重庆)关于热现象,下列说法正确的是 ( )
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
23. (2013南充)关于温度、热量、内能,下列说法正确的是
A.物体的温度越高,所含热量越多. B.温度高的物体,内能一定大
C.0℃的冰块1内能一定为O。 D.温度相同的两物体间不会发生热传递
24.(2013年兰州)下列说法中不正确的是学科王( )
A.安宁桃花会上,游客能闻到桃花的香味,说明分子是运动的B.铁丝很难被拉断,说明分子间有引力
C.四冲程汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能 D.一杯水温度降低时,内能减小了
25. (2013泰安)关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是
A.一块0℃的冰没有内能,它的分子不会运动
B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
C.一个物体温度升高了,它的一定内能增加
D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容较小
26.(2013安徽)关于能量及能量之间的转化,下列说法正确的是:( )
A.火山具有内能,冰山不具有内能B.火箭在加速上升时,机械能保持不变学科王
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
27.(2013苏州)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是:( )
A.物体的内能越多,放热一定越多 B.温度相同的物体,其内能一定相等
C.物体的内能增加,一定要吸收热量 D.晶体熔化时温度不变,其内能一定增加
28.(黄石2013)下列说法正确的是( )
A.马路上尘土飞扬,表明分子在做无规则运动B.温度越高分子运动越剧烈
C.手相互摩擦发热,是靠热传递来改变内能的D.同一物体温度越高,物体内能越小
29.(成都市2013)小文在做“开水煮白菜”这道菜的过程中,有以下分析,其中正确的是:
A.放一点盐,汤就有了咸味,说明分子只在液体中运动
B.菜做好起锅时,清香扑鼻,说明分子只在高温下运动
C.白菜的内能增加是通过热传递的方式实现
D.白菜的内能增加是通过做功的方式实现
30. (南充市2013年)关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含热量越多.
B.温度高的物体,内能一定大
C.0℃的冰块1内能一定为0。
D.温度相同的两物体间不会发生热传递
二、填空题
1.(2013 永州)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 运动,这种运动会随气温的升高而 (选填:“加剧”或“减缓”).
2.(2013锦州)我国研发一款以压缩空气为动力的环保车.汽车使用前需要压缩存储气体,这一过程通过 的方式使气体内能增加,开动时,释放的气体推动发动机,将气体的内能转化为 能,此车紧急刹车时,刹车片和轮胎都变热,汽车的机械能转化为 能.
3.(2013 黑河)用电水壶烧水时,如果将壶内20℃的水的温度升高60℃,水吸收的热量是5.04×105J,那么壶内水的质量是 kg;水的比热容较大,在日常生活中有许多应用此知识的地方,请举出一个实例: .
4.(2013龙岩)图中,女孩呵气是通过 方式取暖;男孩搓手是通过 方式取暖。
5.(2013 娄底)某汽车的散热器用水作冷却剂,已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),散热器中水的质量为5kg,水的温度升高10℃时吸收的热量是 J.
6.(2013 湘西州)冬天手冷时,人们总喜欢双手搓几下就感觉暖和,这是利用 使手的内能增加.
7.(2013 长沙)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℃,最少需要吸收热量 J,电热水壶至少要工作 s.
8. (2013云南 )墨水在温水中比在冷水中扩散快,说明分子运动的快慢与 有关。冬天烤火取暖是通过 的方式增加人体的内能。
9.(2013镇江)质量为80kg的运动员在某次训练中排汗0.7g,假如汗水均从身上蒸发掉而不没有流掉,这将导致运动员的体温 约 ℃,内能改变了 J.人体主要万分是水,可认为人的比热容和水的相等,每千克汗水汽化所要吸收的热量为2.4×106J.
10. (2013齐齐哈尔)放在衣柜里的樟脑丸,时间久了会明显变小,这是 现象(填物态变化的名称),打开衣柜门能闻到樟脑的气味,这表明分子在不停地做 。
11. (2013齐齐哈尔)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 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 可以改变物体的内能。
12. (2013齐齐哈尔)用电水壶烧水时,如果将壶内20℃的水的温度升高60℃,水吸收的热量是5.04×105J,那么壶内水的质量是 kg;水的比热容较大,在日常生活中有许多应用此知识的地方,请举出一个实例: 。
13.(2013南充)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 设该热量有25%被水吸收,能将 kg的水从25℃加热到100℃。[已知C水=4.2×107J/(kg·℃)].
14.(2013重庆)汽车发动机常用水来做冷却剂,这是因为水的比热容较 ,若发动机的水箱中贮有10kg水,当水温升高20℃时,水吸收的热量是 J。[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
15.(2013年兰州)改变物体的内能有两种方法:做功和热传递。分别举出一个利用做功和热传递改变物体内能的实例:_____________________和_____________________。
16.(2013武汉)下图是某型号空调扇的示意图,空气通过湿帘时,湿帘表面的水在 过程中 热量,产生的湿热空气被风机吹出。一定质量的空气通过空调扇后,这部分空气(不含增加的水蒸气)的内能 。
17.(2013山西中考)将两个铅柱底面削平、削干净,紧压后它们“粘”在一起很难被拉开,是因为 ;夏天,舔刚从冰箱里拿出的雪糕时,舌头会被“粘”住,这是水的 现象。(填物态变化名称)
18.(江西省2013年) 又到了收获芒果的季节,果园里四处飘荡着芒果的香味,这是芒果的芳香分子在做永不停息地 运动;挂满芒果的枝条被压弯了,这说明力可以使物体发生 。
19.(荆门市2013年)已知铝的比热容是0.88×103 J/kg℃,把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃吸收的热量是_____________J.
20.(2013上海)2千克的水温度降低5,水放出的热量为 焦,水的比热容在常见的物质中是比较 的,因此沿海地区昼夜温差比同纬度的内陆地区 (均选填“大”或“小”)。[]
21.(2013广州)砂石的比热容为0.92×103J/(kg·℃),它表示质量为_________的砂石,温度每升高1℃所吸收的热量为___________。当质量为30kg的砂石放出8.28×104J的热量后,其温度将降低___________。
22.(2013宜昌)1kg的冰在熔化过程中,温度____(选填“升高”、“降低”或“不变”),冰水混合物的内能__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
23.(2013盐城)2012年6月24日,“蛟龙号”首次下潜至7000m以下,“蛟龙号”入海后,舱壁遇到冷的海水,温度降低,内能 ,这是通过 的方式改变内能的。此时,舱壁内侧出现了大量小水珠,这是舱内水蒸气 (填物态变化名称)形成的。
24.(2013年南京)第二届亚洲青年运动会将于2013 年8 月在南京举行。2013 年5 月8 日上午10 点20 分许,通过古老的钻木取火方式,在几分钟内采火成功,如图所示,这个过程中 能转化为 能。之后,用采集的火种点燃亚青会火炬,此过程是通过 方式改变物体内能的。
三、作图、实验探究题
1.(2013威海)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.
图16
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较
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 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
(3)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.
2.(2013扬州)如图,在两个相同的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。学科王
(1)加热相同时间后,分别测量两者的温度,发现沙子的温度明显高于水,这是因为________;加热时搅拌沙子,目的是___________。
(2)在两烧杯上方分别盖上玻璃片,过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠,用手摸两个玻璃片,发现装________(沙子/水)烧杯上方的玻璃片温度比较高,原因是__________。
3. (2013舟山)下面是用气球做的两个小实验,试回答相关问题。
(1)如图甲,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______________导致内能减小。
(2)如图乙,松开气球的口子,气球向后喷出气体的同时,气球会沿着绳子快速向前飞去,这说明___________________.
4.(2013 锦州)某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给液体甲和乙加热.
液体 次数 质量m/kg 升高的温度△t/℃ 加热的时间t/min
甲 1 0.1 5 1
2 0.1 10 2
3 0.2 10 4
乙 4 0.1 10 1
5 0.1 20 2
6 0.2 20 4
(1)分析第1、4次,第2、5次或第3、6次实验数据,某同学认为:加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些.这位同学的判断是否正确?请说明理由.
(2)分析第2、3次或第5、6次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,物质的 越大,吸收的热量就越 .(选填:“多”或“少”)
(3)通过比较第2、4次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的 有关, 的吸热能力更强(选填“甲”或“乙”).
四.计算题
1.(2013年苏州市)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容C=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E;
(3)热水器的效率η;
2.(2013 沈阳)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 ℃).
图6
玻璃片
水
玻璃片
沙子