第13章 内能 综合训练
一、选择题
1.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是 ( )
A.物体的温度越低,所含的热量越多
B.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能一定不变
C.一个物体吸收热量,温度一定升高
D.一个物体温度升高,内能一定增加
2.将质量和底面相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙,加热到相同的温度后,放到上表面水平的长方体冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再变化,最终观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容 ( )
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
二、填空题
3.在医院,医护工作者每天都会在小区的公共区域及楼道内喷洒消毒液进行消杀,不久后,在喷洒区域的周围也能闻到消毒水味,物理学中把这种现象叫作 现象,当温度
(选填“升高”“不变”或“降低”)时,这种现象就会加快。
4.给自行车打气时,越打越费力,是因为分子间存在 力;装修房子一般在夏季来临前完工,利用夏季温度高,分子 ,同时注意加强通风措施,减少有害气体对人体的伤害。
5.在瑜伽课中,教练引导:“轻闭双眼,搓热双手,捂热双眼。”其中“搓热双手”是通过 的方式来改变内能的,“捂热双眼”是通过 的方式来改变内能的。
6.一块0 ℃的冰在熔化成0 ℃的水的过程中 (选填“吸收”或“放出”)了热量,这个过程中分子的 (选填“动能”或“势能”)不会发生改变。
7.如图所示,甲杯中水量较少,乙、丙、丁杯中的水量相同,根据内能的知识,甲、乙两杯水的内能 (选填“甲大”“乙大”或“无法比较”),四杯水中, 杯中水的内能最大。
甲 乙 丙 丁
8.由同种物质组成的甲、乙两个物体,质量之比为2∶1,升高的温度之比为1∶2,则甲、乙两个物体的比热容之比为 ,吸收的热量之比为 。
9.小明早晨起床后,将沸腾后的水倒入杯子里,经过一段时间后变成一杯可以饮用的温水。若这杯水的质量为200 g,小明饮用时水温为45 ℃,则这杯水在这一段时间里内能变 ,改变水内能的方式为 ,此过程中水释放的热量为 J。[当地气压为一个标准大气压,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
10.水的比热容是 4200 J/(kg·℃),单位读作 ,表示质量为1千克的水,温度每升高1 ℃, 。生活中,水经常用作汽车发动机的冷却剂,是因为在常见物质中,水的比热容较
(选填“大”或“小”)。
三、实验题
11.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),来探究水和煤油的吸热能力。
甲
乙
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是 。
(2)加热10 min,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)实验中,是通过比较 来间接反映水和煤油吸收热量的多少。
(4)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙);分析图像可知,水和煤油吸收相同热量时,温度升高较多的是 ;若使两者升高相同的温度,则
吸收的热量较多;若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂, 的冷却效果更好;若水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),由图像可知,煤油的比热容为 J/(kg·℃)。
四、计算题
12.一定质量的冰升温熔化的过程如图所示,从开始加热到冰开始熔化,冰的温度升高了10 ℃,吸收了4.2×103 J的热量。若不计热量损失,则:[c冰=2.1×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)冰的质量为多少
(2)冰全部熔化成水后,升温过程中吸收了多少热量
(3)若用同一稳定热源加热,整个过程(12 min内)冰的内能增加了多少
13.地热资源可以用于温泉浴。若某浴池内有40 m3初温为85 ℃的水,当水温降到45 ℃时就可供人们洗浴。[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)求这个浴池中所盛水的质量。
(2)这一过程中水是吸收热量还是放出热量 水吸收或放出的热量是多少
(3)若这个浴池所在的房间内空气的质量为1200 kg,空气的比热容设为c空气=1×103 J/(kg·℃),则吸收6×106 J的热量,空气的温度将上升多少 (不考虑其他热交换)
【参考答案】
1.D 2.C
3.扩散 升高
4.斥 热运动越剧烈
5.做功 热传递
6.吸收 动能
7.无法比较 丁
8.1∶1 1∶1
9.小 热传递 4.62×104
10.焦耳每千克摄氏度 吸收的热量是4.2×103 J 大
11.(1)控制水和煤油的质量相同
(2)等于
(3)加热时间
(4)煤油 水 水 2.1×103
12.解:(1)冰的质量:
m===0.2 kg
(2)冰全部熔化成水后,升温过程中吸收的热量:
Q吸'=c冰mΔt'=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×5 ℃=4.2×103 J
(3)由题可知,热源4 min放出的热量为4.2×103 J,所以12 min放出的热量:
Q=4.2×103 J×=1.26×104 J
不计热量损失,整个过程(12 min内)冰的内能增加了1.26×104 J。
13.解:(1)浴池中所盛水的质量:
m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×40 m3=4×104 kg
(2)在这一过程中,水的温度降低,内能减少,水放出热量。水放出的热量:
Q放=c水m(t0-t)=4.2×103 J/(kg·℃)×4×104 kg×(85 ℃-45 ℃)=6.72×109 J
(3)由Q吸=c空气m空气Δt空气可知:
Δt空气===5 ℃