(共30张PPT)
第一部分
第六讲 内能与热机
思维导图 串考点
动能
内能
大
小
温度差
低
低
增加
减少
转移
转化
等效的
增加
减少
温度
强
状态
机械
压缩
做功
质量(或体积)
J / kg (或 J / m )
种类
mq
qV
有用功
完全燃烧
3.3.1了解内能和热量.从能量转化的角度认识燃料的热值.
3.3.2通过实验,了解比热容.能运用比热容说明简单的自然现象.
例1能运用比热容说明为什么沙漠中的昼夜温差比海边的大.
3.3.3了解热机的工作原理.知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义.
例2了解热机对社会发展所起的作用和对环境的影响.
3.5.2从能量转化和转移的角度认识效率.
2024版课标内容要求
核心考点 精讲练
(2024福建)“煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物.下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.热水暖手
B.钻木取火
C.搓手取暖
D.擦燃火柴
考点
1
改变内能的两种途径
1
例
例1题图
A
如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来.在下压活塞的过程中,下列说法正确的是( )
A.气体的内能转化为活塞的机械能
B.筒内气体温度降低
C.筒内气体的内能不变
D.活塞对筒内气体做了功
2
例
例2题图
D
关于内能、温度、热量,下列说法正确的是( )
①物体内能增大,可能是从外界吸收了热量
②温度为0℃的物体没有内能
③物体内能减小时,温度可能不变
④两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
⑤相同质量、相同温度的物体,内能一定相同
⑥物体吸收了热量,温度一定升高
A.①③⑥ B.①③④
C.①④⑤ D.②④⑥
考点
2
温度、热量、内能的区别与联系
3
例
B
温度 热量 内能
区别 状态量,宏观上:表示物体的冷热程度 微观上:反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度 过程量,在热传递过程中传递能量的多少,是能量转移的度量 状态量,物体内分子热运动的动能和分子势能的总和
方
法
指
导
温度 热量 内能
联系 (1)物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高(如晶体的熔化过程和水沸腾过程); (2)物体温度升高,内能一定增加,可能是吸收了热量,可能是外界对物体做了功 注:热量是过程量,只能说物体“吸收”或“放出”了热量,不能说某物体“具有”“含有”热量.
(2023扬州改编)下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是
( )
A.沙漠地区昼夜温差小
B.汽车发动机常用水做冷却剂
C.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
D.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
4
例
考点
3
比热容的理解
B
(2024年版课标情境素材)夏天,人们喜欢到海边休息.白天,海风轻拂,带来丝丝凉意,夜晚温度也不会很冷.而沙漠的夏天,温度变化很大,昼夜温差可达50℃.请你分析海边地区和沙漠地区出现此现象的原因.
5
例
答:海边地区的水资源比沙漠地区丰富,由于c水>c砂石,在光照条件相同时,相同质量的水和砂石吸收相同的热量,由Q=cmΔt得,水比砂石的温度升高得少,同理,夜晚放出相同的热量,水比砂石的温度降低得少,所以出现海边地区的昼夜温差小,而沙漠地区的昼夜温差大的现象.
小明用如图所示的实验器材进行探究“液体吸收热量的能力与液体种类是否有关”.的实验.
(1)实验中搅拌器的作用是使液体_________.
考点
4
比较不同物质吸热的情况
6
例
甲 乙
例6题图
受热均匀
(2)本实验应控制烧杯中液体的_____(选填“质量”或“体积”)相等.
(3)点燃酒精灯对烧杯进行加热,用 (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映物质吸收热量的多少.这里用到的实验方法是______法.
甲 乙
例6题图
质量
加热时间的长短
转换
(4)下表所示是实验中记录的一组实验数据.分析数据可知,液体__的吸热能力较弱.若选择两种液体中的一种作为冷却剂,应当选择液体___.
(均选填“1”或“2”)
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃
液体1 50 20 5 45
液体2 50 20 5 68
2
1
我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度,标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成.水电站年均发电量可达1.08×1018J,若这些电量改用煤进行火力发电,其效率为40%,煤的热值为3.0×107J/kg,则需要用煤__________kg.
考点
5
比热容、热值、效率的相关计算
7
例
9×1010
(2024德阳)小明在家用热水加热盒装牛奶,这是通过 的方式改变了牛奶的内能;将初温为20℃、质量为300g的牛奶加热到40℃吸收的热量是_________J.[牛奶的比热容c牛奶=2.5×103J/(kg·℃)]
8
例
热传递
1.5×104
(多项选择)(2024年版课标情境素材)如图,用酒精灯对试管加热,等水沸腾后,可以看到蒸汽把软木塞顶跑.下列说法正确的是
( )
A.用酒精灯加热试管,水内能的增加是通过热传递的方式实现的
B.蒸汽把软木塞顶跑的过程,实现了内能向机械能的转化
C.蒸汽把软木塞顶跑的过程,相当于汽油机的排气冲程
D.试管口出现的白雾是水蒸气液化后形成的
9
例
考点
6
热机及其能量转化
例9题图
ABD
工作冲程 吸气冲程 ______冲程 ______冲程 排气冲程
冲程示意图
能量转化 / ______能转化为____能 ____能转化为_____能 /
注:汽油机一个工作循环有四个冲程,活塞往复两次,曲轴转动两周,对外做功一次.
压缩
做功
机械
内
内
机械
方
法
指
导
贵州真题 随堂测
命题点
1
改变内能的方式[贵州2024.22(3);贵阳2023.25(1)]
1.(2024贵阳白云区二模)如图所示是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过_____(选填“做功”或“热传递”)的方式使筒内空气内能增大,温度升高,达到艾绒的着火点.
第1题图
做功
2.(2024陕西改编)某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点,设计了太阳能供暖蓄热系统,其基本工作过程如图所示.集热板白天接收太阳辐射时,其内部水温升高,然后经过热交换器,通过_______(选填“做功”或“热传递”)的方式使蓄水箱内水温升高,再通过水泵将热水送入用户.
第2题图
热传递
3.环境就是民生,贵阳市实施碧水保护工程,就是要保护好水资源.水对生态环境、气候有一定的调节作用,这是因为水具有较大的_______.请你对保护生态环境提一条有价值的建议:_______________.
4.2024年4月25日20时59分,我国神舟十八号载人飞船从酒泉卫星发射中心点火升空.火箭采用液氧煤油作为燃料是因为其具有较高的_______
(选填“比热容”或“热值”),升空过程中消耗了部分液氧煤油,剩余部分的热值______(选填“变大”“变小”或“不变”).
命题点
2
比热容、热值的理解
比热容
不乱丢废电池
热值
不变
5.炎热的夏天,为了给排骨保鲜,妈妈将排骨放在冰箱冷冻室里.烹饪前,妈妈取出排骨放在餐桌上,需很长时间才能解冻,小伟同学灵机一动,将排骨泡在水中,短时间内就解冻了.请你用所学的物理知识解释其原因.
答:因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水对排骨放出的热量多,所以冷冻的排骨泡在水中比在空气中解冻快.
命题点
3
热机及其能量转化(贵州2024.4;贵阳2023.14)
6.(2023贵阳)内燃机的问世极大改善了人类的交通运输方式,但同时也带来许多环境污染问题,如四冲程内燃机工作时就因 冲程排放的废气对大气造成污染.
7.(2024贵阳)柴油机压缩冲程中,随着活塞的运动,气缸内空气密度不断______(选填“增大”“减小”或“不变”),这时活塞的机械能转化为被压缩空气的____能,使其温度更高、压强更大.
排气
增大
内
8.(2024苏州)如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料.水壶装入2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)],丁烷的热值为4.8×107J/kg).求:
(1)壶中水的质量;
命题点
4
热量、热效率的相关计算(贵阳2023.22)
第8题图
解:由ρ= 得,水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg;
(2)水吸收的热量;
第8题图
解:水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)
×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J;
(3)卡式炉的加热效率.
解:丁烷气体完全燃烧放出的热量Q放=mq=2.5×10-2kg
×4.8×107J/kg=1.2×106J,卡式炉的加热效率η= ×100%=
×100%=52.5%.