【考点精讲】浙教版九上-专题09 物体的内能(知识梳理+题型强化)(原卷+解析版)

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名称 【考点精讲】浙教版九上-专题09 物体的内能(知识梳理+题型强化)(原卷+解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-10-15 23:23:48

文档简介

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【考点精讲】浙教版科学九年级上册考点梳理与巩固
专题09 物体的内能
知识点一、内能
(一)内能
(1)分子动能:分子永不停息地做无规则运动,同一切运动着的物体一样,运动着的分子也具有动能。物体的温度越高,分子具有的动能越大。
(2)分子势能:由于分子之间存在相互作用力,因此分子之间也具有势能。
(3)物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和,叫做物体的内能,俗称热能,内能的单位是焦耳( J)。
(4)影响内能大小的因素:物体的温度、质量、状态、种类等。如在其他因素相同时,温度越高物体的内能越大;在其他因素相同时,物体的质量越大,物体的内能越大;在其他因素相同时,物体的状态不同,物体的内能可能不同;在其他因素相同时,物体的种类不同,物体的内能也可能不同。
(二)物体内能的改变
(1)热传递可以改变物体的内能
①热传递的条件:物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差。
②热传递对物体的影响:温度高的物体放出热量,温度降低,内能减少;温度低的物体吸收热量,温度升高,内能增加。
③内能变化的量度:用热量来量度内能的变化。热量是指在热传递过程中,传递内能的多少。
④热传递的实质:是内能从高温物体(或同一物体的高温部分)传递到低温物体(或同一物体的低温部分)。
(2)做功可以改变物体的内能
①大量生活现象和实验表明:外界对物体做功,可以使物体的内能增加。常见对物体做功四种方法如下:
压缩体积(如:用打气简打气)
摩擦生热(如:钻木取火)
锻打物体(如:用铁锤敲打铁块)
弯折物体 (如: 来回多次拧弯细铁丝 )
②大量实验表明,物体对外做功,物体的内能会减少,如气体体积膨胀
③通过做功改变物体的内能,实质是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。对物体做了多少功,就有多少其他形式的能转化为内能;物体对外做了多少功,就有多少内能转化为其他形式的能。可见,功可以用来量度内能改变的多少。
【能力拓展】
(1)热量是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“含有”或“具有”来表述,热量的单位是焦耳。
(2)热传递有三种方式,分别是传导、对流和热辐射。
(3)物体的内能可以通过做功和热传递两种方式来改变,由于它们在改变物体内能上产生的效果相同,所以我们说做功和热传递在改变物体的内能作用上是等效的,但它们也有本质上的不同。
用做功的方法改变物体的内能,实质上是其他形式的能与内能之间的相互转化,或者说是能的形式的转化。例如:用锯条锯木头,是用做功的方法使锯条的内能增加温度升高的,其中能量的转化是机械能转化为内能。
用热传递的方法使物体内能发生变化,其本质是内能的转移。例如:烧红的铁块放进冷水中,内能从高温的铁块转移到低温的水中。
知识点二、温度、热量、内能之间的区别与联系
温度 热量 内能
定义不同 宏观上:表示物体的冷热程度微观上:反映物体中大量分子 在热传递过程中, 传递热量的无规则运动的剧烈程度多少 物体内所有分子无规则运动的动能与势能的总和
量的性质 状态量 过程量 状态量
表述 “降低”或“升高” “放出”或“吸收” “有”“具有”“改变”“增加”“减少”
单位 摄氏度(℃) 焦耳(J) 焦耳(J)
联系 温度的变化,可以改变一个物体的内能,,传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量,它的内能将发生改变,但它的温度不一定改变。如冰融化时要吸收热量,内能增加,但温度却保持在0℃不变。同样,物体放出热量时,温度也不一定降低
【能力拓展】
判断内能改变的方式是通过做功还是热传递,关键是理解做功改变内能的实质是内能与其他形式能的转化,而热传递实质是内能的转移。
知识点三、比热容和热量的计算
(一)比热容
(1)定义及单位:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容,比热容用符号℃表示,单位为焦/(千克. ℃),读作焦每千克摄氏度。
(2)水的比热容表示的物理意义意义:水的比热容为4.2x103焦/(千克.℃ ),它的意义是质量为1千克的水,温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2x103焦。
(3)水的比热容的特点和应用:一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收(或放出)的热量较多,根据这特点, 我们用水作为降温物质或用来取暖,用来降温时,让水吸收并带走更多的热量:用来取暖时,让水放出更多的热量。另一方面,由于水的比热容大,在吸收(或放出)相同的热量时,温度升高(或降低)得小,故沿海沿海地区昼夜温差小,沿海地区冬暖夏凉等。
(二)热量的计算公式
(1)吸热公式: Q吸=cm( t-to)。
式中C表示物质的比热容,m表示物体的质量,to表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温度,“t-to”表示升高的温度,有时可用△to表示,此时吸热公式可写成Q吸=cm△to
(2)放热公式:Q放=cm (to-t)。
式中c、m的含义不变,to表示物体放热前的温度,t表示物体放热后的温度,“to-t”表示降低的温度,有时可用△to表示,此时放热公式可写成Q放=cm△to
(3)热量计算的一般式: Q=cm△t △t表示温度的变化量。
可见,物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定,跟物体温度的高低无关。
Q吸与Q放公式中各物理量的单位:比热容C的单位是焦/(千克.℃),质量m的单位是千克,温度(t、t或△to)的单位是℃(摄氏度),热量Q的单位是焦,计算时要注意单位的统一。
(4)两个温度不同物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放(热平衡方程)。
知识点四、热机
(一)热机的类型:蒸汽机、内燃机、燃气轮机喷气发动机等。
(二)热机的特点:通过做功把内能转化为机械能。
(三)内燃机:燃料在机器汽缸内燃烧的热机。汽油机和柴油机是两种常见的内燃机。
(四)汽油机
(1)汽油机:以汽油为燃料的内燃机。
(2)构造:如图所示。
(3)汽油机在工作时,活塞在汽缸内往复运动。活塞从汽缸的一端运动到另端的过程叫做一个冲程。其工作过程如下表:
冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
工作示意图
进气门开闭情况 打开 关闭 关闭 关闭
排气门开闭情况 关闭 关闭 关闭 打开
活塞运动方向 向下 向上 向下 向上
冲程的作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩汽油和空气的混合物,使其压强增大、温度升高。在压缩冲程末,火花塞产生电火花,点燃燃料混合物 燃料混合物燃烧产生高温高压燃气,高温高压燃气推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功 排出废气
能的转化 无能量转化 机械能转化成内能 汽油燃烧:化学能转化成内能;燃气推动活塞做功:内能转化成机械能 无能量转化
(4)工作过程分析:大多数汽油机的一个工作循环都是由四个冲程组成的,分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在一个工作循环中,曲轴和飞轮均转动两圈,对外做功1次。在四个冲程中,只有做功冲程是燃气对外做功,将内能转化为机械能,其他三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
知识点五、燃料的热值
(一)定义: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。
(二)单位:焦/千克,如木炭的热值是3.4x107焦/千克,它表示1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4x107焦。
(三)能量转化: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。
(四)热值是燃料的一种特性, 它只与燃料的种类有关,不同燃料的热值一般不同;与燃料的形状质量、体积、是否完全燃烧均无关。
(五)燃料完全燃烧放出热量的计算公式: Q放=mq。其中m代表燃料的质量,其单位为千克,q代表燃料的热值,其单位为焦/千克,Q代表热量,其单位为焦。
(六)燃料很难完全燃烧,燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。因此,改善燃烧条件,使燃料尽可能完全燃烧,同时应尽可能减少各种热损失,既可以节约燃料、提高效率,又可以减少污染、保护环境。
注意:对于热值的定义,我们要抓住其中的三个关键词:1千克、某种燃料、完全燃烧。
①“1千克”指出热值是对一定质量的燃料而言的,这一定质量是1千克。如果燃烧的不是1千克的燃料,那么,完全燃烧时放出的热量与热值的大小便不同。
②“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关。确定的燃料有确定的热值,不同的燃料一般有不同的热值。由此可见,热值反映了燃料的燃烧特性。热值大,反映1千克的这种燃料完全燃烧时放出的热量多,或者说化学能转化成的内能多。
③“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。1千克某种燃料只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值,如果没有完全燃烧,放出的热量就比热值的值小。利用Q放=mq计算燃料燃烧放出的热量是理论值,因为在实际情况下,燃料不可能是完全燃烧的。
【能力拓展】
热平衡方程与热效率方程:燃料燃烧放出的热量被其他物质吸收,则燃料释放出的热量应该等于其他物质吸收的热量,即Q吸=Q放但是一般情况下,燃料燃烧后产生的热量不能被完全利用,有一部分热量会散失掉,而被有效吸收的热量只占燃料放出的热量的一部分,我们将被有效吸收的热量与燃料放出的总热量的比值称为燃料的利用率,用η表示,则η=Q吸/Q放 ×100%。
题型一、热机
1.除草是校园环境维护的重要环节之一。如图是割草机的核心元件——汽油机的工作原理图,以下说法正确的是(  )
A.甲冲程中,吸入的是汽油
B.丙冲程中,曲轴只利用惯性进行转动
C.丁冲程中,能量的转化是机械能转化为内能
D.这四个冲程的正确顺序是甲丙丁乙
【答案】C
【详解】D.甲图进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,是第一冲程;乙图排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,是第四冲程;丙图气门都关闭,火花塞点火,气体膨胀做功,活塞向下运行,是做功冲程,将内能转化为了机械能,是第三冲程;丁图两气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为了内能,是第二冲程。这四个冲程的正确顺序是甲丁丙乙,故D错误。
A.汽油机的吸气冲程,吸入的是汽油和空气的混合物,故A错误;
B.丙冲程是做功冲程,将内能转化为了机械能,对外提供能量,没有利用惯性进行转动,故B错误;
C.丁冲程是压缩冲程,能量的转化是机械能转化为内能,故C正确。
故选C。
2.如图所示,将点火装置放入去瓶盖的矿泉水瓶,按动点火装置,锥形纸筒立即飞出,这一过程类似于汽油机四冲程中的(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【详解】燃气推动纸筒飞出的过程,燃气推动纸筒做功,相当于内燃机的做功冲程;该过程中,内能转化为机械能;汽油机的做功冲程,高温高压燃气推动活塞做功,内能转化为机械能,二者原理相同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.小东进行如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲):扭转瓶身(如图乙);旋开瓶盖,随即瓶盖迅速冲出,瓶内出现白雾(如图丙);图丙所示的过程与内燃机的哪个冲程相似(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【详解】四冲程内燃机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,工作过程中能量的转化:①压缩冲程:机械能→内能;②做功冲程:内能→机械能;③吸气冲程、排气冲程没有能量转化;图丙中,当瓶盖被瓶内的气体冲出时,是瓶内气体对瓶盖做功,内能转化为机械能,这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似,故C符合题意,ABC不符合题意。
故选C。
4.十八世纪,瓦特发明的冷凝器蒸汽机推动了人类第一次工业革命。如图为蒸汽机的工作原理:①打开阀门A、关闭阀门B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行;②当活塞达到汽缸顶部时,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。过程①与下面哪个冲程相对应(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】打开阀门A、关闭阀门B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行,即高压蒸汽的内能转化为活塞上行的机械能,与内燃机的做功冲程相对应;
A.图中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,故A不符合题意;
B.图中,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,为做功冲程,故B符合题意;
C.图中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程,故C不符合题意;
D.图中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,故D不符合题意。
故选B。
5.2000多年前,古罗马发明家希罗发明了“汽转球”装置,在锅底加热使水沸腾变成水蒸气,水蒸气由管子进入到球中,最后会从球体的两旁喷出,并使球体转动。下列汽油机的工作原理示意图中,与上述能量转化相似的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动,是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程,与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
A.图中进气门打开,排气门关闭,属于吸气冲程,不存在能量转化,故A不符合题意;
B.图中进排气门全关,活塞向上运动属于压缩冲程,将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.图中进排气气门全关,火花塞点火,是做功冲程,将内能转化为机械能,故C符合题意;
D.图中进气门关闭,排气门打开,属于排气冲程,不存在能量的转化,故D不符合题意。
故选C。
题型二、物体内能的改变方法
6.下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是(  )
A.弯折铁丝 B.钻木取火
C.压缩空气 D.酒精灯加热
【答案】D
【详解】“蒸”“烤”是通过热传递的方式改变内能的。
A.弯折铁丝是通过做功的方式改变内能,故A不符合题意;
B.钻木取火,木头之间存在摩擦,是通过做功的方式改变内能的,故B不符合题意;
C.压缩空气时活塞对空气做功,是通过做功的方式改变内能,故C不符合题意;
D.酒精灯加热是通过热传递的方式改变内能,与“蒸”“烤”改变内能的方式相同,故D符合题意。
故选D。
7.如图所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,将一团蘸有乙醚的棉花置于筒内,压下活塞。为了使实验现象更明显,对活塞的操作及能量转化过程说法正确的是(  )
A.缓慢下压,机械能转化为内能 B.缓慢下压,内能转化为机械能
C.快速下压,机械能转化为内能 D.快速下压,内能转化为机械能
【答案】C
【详解】为了使实验现象更明显,快速下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使其气体的内能增加,温度升高,当温度升高达到棉花的着火点时,筒内棉花燃烧起来,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.如图所示的容器,整个装置与外界绝热。打开阀门前,A中水面比B中水面高,打开阀门后,A中的水向B中流,最后两液面相平,在这个过程中( )
A.大气压加对水做功,水的内能不变 B.大气压力对水做功,水的内能增加
C.大气压力对水不做功,水的内能不变 D.大气压力对水不做功,水的内能增加
【答案】D
【详解】A B.打开阀门后,A中的水向B中流,最终相平,设A中的液体降低了hA,A 的底面积为SA,B中液体升高了hB,B中的底面积为SB,在A中的水向B中流,水没有多,也没有变少,故水的体积相同, 即可以得出
那么大气压对A做功为
而大气对B做的是负功为
故大气做的功抵消 ,大气对物体不做功,故AB不符合题意;
CD.由于在重力的作用下,液体A向B流动,故重力对系统做了功,故水的内能变大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.如图为一种引火方式,用铁球甲撞击包裹铝箔的生锈铁球乙,铁球乙上的木屑就会被引燃。其原因是撞击使生锈铁球乙温度升高,引发氧化铁与铝箔发生反应放出大量热,引燃木屑。甲球撞击乙球时,能使乙球温度升高,其原因是(  )
A.甲球对乙球做功,乙球内能增大
B.甲球对乙球做功,乙球内能减小
C.乙球对甲球做功,乙球内能增大
D.乙球对甲球做功,乙球内能减小
【答案】A
【详解】甲球撞击乙球时,甲球对乙球做功,机械能转化为内能,乙球内能增大,温度升高,使反应发生,放出大量热,引燃木屑,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.2020年12月17日,探月工程“嫦娥五号”返回器成功着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。这次返回任务采用了高速再入轨道技术。返回轨道如图所示,返回器以“打水漂”的方式返回,避免了返回器由于速度过快存在燃烧殆尽的风险。以下有关返回器分析不正确的是(  )
A.返回过程中,返回器的机械能始终守恒
B.反弹过程中,返回器的动能部分转换为势能
C.返回过程中,返回器要克服摩擦力做功产生热能
D.每次进入大气层时,返回器的动能第二次比第一次小
【答案】A
【详解】A.返回过程中,返回器的机械能不断的转化为内能,因此机械能不断减小,故A错误,符合题意;
B.反弹过程中,返回器的高度增大,则动能部分转换为重力势能,故B正确,不符合题意;
C.返回过程中,返回器要克服摩擦力做功,消耗机械能,产生热能,故C正确,不符合题意;
D.每次进入大气层时,返回器的质量不变,速度会变小,所以返回器的动能第二次比第一次小,故D正确,不符合题意。
故选A。
题型三、温度、热量与内能的关系
11.如图所示是四个科学实验,下列说法错误的是(  )
A.甲图中,分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈
B.乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,水蒸气的热量转移给了木塞
C.丙图中,压紧的两铅块下面悬挂钩码也未被拉开,说明分子间存在引力
D.丁图中,迅速向下压活塞时,活塞对筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能
【答案】B
【详解】A.由图中实验可知,红墨水在热水中扩散得比在冷水中快,说明分子热运动与温度有关,温度越高,分子运动速度越快,故A正确,不符合题意;
B.当加热试管到一定程度时,水蒸气的内能足够大会将塞子冲出,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故B错误,符合题意;
C.分子间存在着相互作用的引力和斥力,图中两个压紧的铅块能吊起钩码,是由于分子间存在引力,故C正确,不符合题意;
D.图中,迅速向下压活塞时,活塞对筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,空气的温度升高,达到硝化棉的燃点使其燃烧,故D正确,不符合题意。
故选B。
12.下列关于温度、内能、热量的说法错误的是(  )
A.物体的温度升高,内能不一定变大
B.物体吸收了热量,内能不一定增大
C.物体内能增大,不一定是吸收了热量
D.物体吸收了热量,温度不一定会升高
【答案】A
【详解】A.物体的温度升高,内能一定增大,故A错误;
B.一个物体吸收了热量,若同时对外做功,其内能不一定增大,即该物体的内能还可能减少或不变,故B正确;
C.物体内能增大,不一定是吸收了热量,还可能外界对它做功,故C正确;
D.物体吸收了热量,温度不一定升高,例如冰块熔化时不断吸热,内能增大,但是温度保持不变,故D正确。
故选A。
13.炎热的夏天,小明将一瓶饮料放在泡沫箱中的冰块上,两者的温度随时间变化如图。下列说法正确的是(  )
A.甲是冰块
B.内,乙在吸收热量
C.后,两者不再发生热传递
D.后,两者的内能均为0焦
【答案】B
【详解】A.冰块的温度低于饮料的温度,将饮料放在泡沫箱中的冰块上,冰块吸收热量内能增加,温度会升高,饮料放出热量,内能会减小,温度降低,因此甲是饮料,乙是冰块,故A错误;
B.内,乙在吸收热量,内能增加,故B正确;
C.后,甲温度高于冰块的温度,因此仍然会发生热传递,故C错误;
D.一切物体都具有内能,后,两者温度相同,仍具有内能,故D错误。
故选B。
14.火锅,古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名,是中国独创的美食之一。它可根据个人喜好加入不同的汤料和食物,是一种老少皆宜的食物烹饪方式。下列说法正确的是(  )
A.滚烫的火锅汤含有的热量多
B.随着火锅汤的温度升高,其内能增加
C.刚出锅的食材“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
D.火锅汤在沸腾过程中吸收热量,温度不变,内能不变
【答案】B
【详解】A.热量是过程量,不能说“含有”热量,故A错误;
B.随着不断加热,火锅汤吸收热量,温度升高,内能增加,故B正确;
C.刚出锅的食材“热”得烫嘴,“热”表示的是温度,故C错误;
D.火锅汤在沸腾过程中吸收热量,温度不变,内能增加,故D错误。
故选 B。
15.如图所示,在空塑料瓶内滴一滴酒精,用装有气门芯的橡皮塞塞紧瓶口,再用打气筒通过气门芯向瓶内打气。当气压达到足够大时,橡皮塞从瓶口冲出,且原来透明的瓶内充满了白雾。则下列说法正确的是(  )
A.该实验中只有气体对外界做功
B.被封闭的气体的内能始终是减少的
C.手接触打气筒感觉到烫,说明做功可以改变手的内能
D.白雾的形成是因为瓶内气体内能减小,温度降低
【答案】D
【详解】AB.此实验有两个能量的转化过程:向瓶内打气过程,对瓶内气体做功,使瓶内气体内能增加、温度升高;瓶塞冲出,气体对外做功,将内能转化为机械能,气体的内能减少,故AB错误;
C.手接触打气筒感觉到烫,手吸收热量,是通过热传递的方式改变手的内能,故C错误;
D.橡皮塞冲出时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减少,温度降低,白雾是酒精蒸汽遇到冷空气液化成的小液滴,故D正确。
故选D。
题型四、比热容与热量的计算
16.用相同的加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是(  )
A.A的比热容与B的比热容之比为1∶2
B.A的比热容与B的比热容之比为2∶1
C.加热相同时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
【答案】B
【详解】AB.由Q吸=cmΔt可知,当液体A、B的质量相等,加热相同时间即吸收热量相同时,升高的温度Δt与c成反比,因为ΔtA∶ΔtB=20℃∶40℃=1∶2,所以cA∶cB=ΔtB∶ΔtA=2∶1
故A错误,B正确;
C.用加热时间反映液体吸收的热量,加热时间相同,A、B吸收热量相同,故C错误;
D.由图可知,升高相同的温度,A加热时间比B加热时间多,所以A吸收的热量比B吸收热量多,故D错误。
故选B。
17.甲、乙两者质量相同,它们吸收相同的热量后升高的温度之比是3∶2,则甲、乙两种物质的比热容之比是(  )
A.2:3 B.1:3 C.3:2 D.3:4
【答案】A
【详解】由题知,,则甲、乙两种物质的比热容之比
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
18.下表是一些物质的比热容,单位:,说法正确的是( )
水 铝
煤油、冰 干泥土
沙石 铜
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块升高的温度大
D.比热容与物质吸收或放出热量的多少有关
【答案】C
【详解】A.水和冰是同一种物质,但比热容不同,说明比热容与物质的状态有关,故A错误;
B.比热容是物质本身的一种特性,同种物质的比热容一定,与质量无关,100g水与50g水的比热容相同,故B错误;
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,由于铜的比热容较小,由知道,铜块温度变化较大,故C正确;
D.比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质吸收或放出的热量、质量和温度变化无关,故D错误。
故选D。
19.小科用如图所示的两个完全相同的实验装置探究“甲、乙两种液体比热容的大小”。在两个相同的烧杯中加入初温和质量都相同的甲、乙两种液体,用两个完全相同的酒精灯同时进行加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔一分钟记录一次温度,记录的数据如下表:
加热时间 0 1 2 3 4
温度 甲液体 20 21 22 23 24
乙液体 20 22 24 26 28
请回答下列问题:
(1)实验中用相同的酒精灯加热相同的时间,目的是让甲、乙两种液体 。
(2)在此实验中用 表示液体吸收热量的多少。
(3)实验中用玻璃棒不断搅拌,目的是让液体 。
(4)由实验数据可知:乙液体的比热容比甲液体的比热容 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)在相同时间内吸收的热量相同
(2)加热时间
(3)受热均匀
(4)小
【详解】(1)实验中用相同的酒精灯加热,酒精灯在相同时间内放出的热量相同,所以是为了保证在相同时间内,液体吸收的热量相同。
(2)在此实验中,使用相同的酒精灯加热,酒精灯在相同时间内放出的热量相同,因此可以通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
(3)实验中用玻璃棒不断搅拌,可以使液体受热均匀。
(4)根据表格中的数据可知,质量相同的甲和乙,加热相同的时间,吸收相同的热量,甲的温度升的慢,则甲的比热容大于乙的比热容。
20.某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
(1)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,每隔1min记录一次温度,整个实验操作无误。图乙中,若图线②反映水的温度随时间的变化规律,则图线 (填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
(2)同时停止加热,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比 (填“大于”“小于”或“等于”)煤油放出的热量与降低的温度之比。
【答案】(1)①
(2)大于
【详解】(1)由图乙可知,在加热时间相同的情况下,①的温度变化量大,故①的吸热能力最弱。又因②是水的温度随时间的变化规律图像,已知水的比热容大于煤油的比热容,故①为煤油的温度随时间的变化规律图像。
(2)由Q=cmΔt可知:放出的热量与降低的温度之比
水的比热容比煤油大,所以在质量相同的情况下,水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
21.为了测定铅的比热容,把质量为1kg的铅块加热到39℃再投入到100g的12℃的水中,混合后水的温度为18℃。若不计热量损失,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)铅的比热容。
【答案】(1)2520J
(2)
【详解】(1)水吸收的热量
(2)已知不计热损失,则Q放=Q吸=2520J
铅的比热容
题型五、燃料的热值
22.如图2024年12月20日,长征三号乙运载火箭将通信技术试验卫星十二号发射升空。下列说法正确的是( )
A.火箭燃料燃烧越充分,其热值就越大 B.火箭加速升空过程中,动能转化为重力势能
C.火箭燃料在燃烧的过程中,化学能转化为内能 D.火箭用液态氢做燃料,是因为液态氢比热容大
【答案】C
【详解】A.燃料热值是燃料本身的属性,燃料种类不变,其热值不变。故A错误;
B.由于发动机做功,在升空过程中,火箭的动能与重力势能均增加。故B错误;
C.燃料在燃烧时,发生化学变化,向外放出热量,是化学能转化为内能。故C正确;
D.氢的热值大,在相同情况下燃料会放出更多的能量,故适合做航天燃料。故D错误。
故选C。
23.小金阅读了某汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示,汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法正确的是(  )
A.燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量
B.汽油机在做功冲程把机械能转化为内能
C.该内燃机的效率为40%
D.为确保发动机正常工作,可用水对其冷却,利用了水的比热容较大的特性
【答案】D
【详解】A.1kg的汽油完全燃烧可以放出4.6×107J的能量,但选项中未明确汽油完全燃烧,因此燃烧1kg的汽油不一定释放4.6×107J的能量,故A错误;
B.汽车的内燃机在做功冲程将内能转化为机械能,故B错误;
C.由图可知,该内燃机的效率为
η=100%-(33%+30%+7%)=30%
故C错误;
D.为确保发动机正常工作,可用水对其冷却,利用了水的比热容较大的特性,因为相同质量的水与其它物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量更多,故D正确。
故选D。
24.为了比较两种燃料的热值,小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底,则测量的温度值 (“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)实验中燃烧相同质量的燃料,根据 来比较放出热量的多少;
(3)小金选用了燃料a和燃料b进行实验,当燃料燃尽后,小金根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料 的热值大;
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据丙图像,燃料1和燃料2的热值之比为 。
【答案】(1)偏大
(2)温度计上升的示数
(3)b
(4)8∶3
【详解】(1)实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底,由于杯底的温度较高,所以测量的温度值偏大。
(2)由于实验中不能直接观察到燃料放出热量的多少,所以实验中运用转换法,用烧杯中温度计上升的示数来比较放出热量的多少。
(3)由图乙可知,燃料燃尽后,燃料b能使烧杯中温度计上升的示数更大,所以燃料b放出热量更多,故燃料b的热值大。
(4)由图丙可知,燃料1使水温度升高到100℃,水的温度保持不变,水在5min内,温度由20℃升高到100℃,温度升高80℃,燃料2使水温在15min内,温度由20℃升高到80℃,则燃料2使水温在5min内,升高20℃;则在5min内,两套装置中的水吸收热量之比
则在5min内,两套装置中的燃料放出热量之比为4∶1,在5min内,燃料1只燃烧总质量的,燃料2只燃烧总质量的,则燃料1和燃料2的热值之比
25.在学习了燃料的热值后,小明想利用如图所示装置探究煤油和色拉油的热值大小。已知烧杯中装有等质量的水,并控制燃烧的火焰和石棉网的距离相等,具体实验结果如下表:
燃料种类 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
煤油 20 38
色拉油 20 28
(1)实验中,需在玻璃容器中加入质量 (填“相同”或“不同”)的煤油和色拉油做燃料,制成煤油灯和色拉油灯。
(2)实验中,烧杯中水的量要适当多一些,以免在燃料燃尽前,烧杯中的水 。
(3)小红认为小明的实验能比较煤油和色拉油的热值大小,但无法精确测得两者的热值,其原因是 。
【答案】(1)相同
(2)沸腾(或全部汽化)
(3)存在热损失(合理即可)
【详解】(1)为比较煤油和菜籽油热值的大小,实验过程中应采用控制变量法,需要控制煤油和色拉油的质量相同。
(2)烧杯中水的量要适当多一些,以免在燃料燃尽前,烧杯中的水沸腾,因为水沸腾之后吸收热量,但温度不再上升。
(3)因为在实验过程中存在热损失,煤油和菜籽油燃烧所产生的热量并没有完全被水吸收,所以无法精确测得两者的热值。
26.周末,小观对液化气灶的加热性能进行研究,他用“温度传感器”测得装满水的水箱中水的温度为20℃,液化气灶加热一段时间t后“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃,液化气灶消耗了液化气。已知水箱中水的质量为。求:
(1)该过程中水吸收的热量;
(2)液化气燃烧产生的内能(液化气的热值为)
(3)该燃气灶的热效率为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)40%
【详解】(1)由知道,该过程中水吸收的热量
(2)由知道,液化气燃烧产生的内能
(3)由知道,该燃气灶的热效率为
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【考点精讲】浙教版科学九年级上册考点梳理与巩固
专题09 物体的内能
知识点一、内能
(一)内能
(1)分子动能:分子永不停息地做无规则运动,同一切运动着的物体一样,运动着的分子也具有动能。物体的温度越高,分子具有的动能 。
(2)分子势能:由于分子之间存在相互作用力,因此分子之间也具有势能。
(3)物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和,叫做物体的内能,俗称热能,内能的单位是焦耳( J)。
(4)影响内能大小的因素:物体的温度、质量、状态、种类等。如在其他因素相同时,温度越高物体的内能 ;在其他因素相同时,物体的质量越大,物体的内能 ;在其他因素相同时,物体的状态不同,物体的内能可能不同;在其他因素相同时,物体的种类不同,物体的内能也可能不同。
(二)物体内能的改变
(1)热传递可以改变物体的内能
①热传递的条件:物体之间或同一物体的不同部分之间存在 。
②热传递对物体的影响:温度高的物体放出热量,温度降低,内能减少;温度低的物体吸收热量,温度升高,内能增加。
③内能变化的量度:用 来量度内能的变化。热量是指在热传递过程中,传递内能的多少。
④热传递的实质:是内能从 物体(或同一物体的高温部分)传递到 物体(或同一物体的低温部分)。
(2)做功可以改变物体的内能
①大量生活现象和实验表明:外界对物体做功,可以使物体的内能增加。常见对物体做功四种方法如下:
压缩体积(如:用打气简打气)
摩擦生热(如:钻木取火)
锻打物体(如:用铁锤敲打铁块)
弯折物体 (如: 来回多次拧弯细铁丝 )
②大量实验表明,物体对外做功,物体的内能会 ,如气体体积膨胀
③通过做功改变物体的内能,实质是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。对物体做了多少功,就有多少其他形式的能转化为内能;物体对外做了多少功,就有多少内能转化为其他形式的能。可见,功可以用来量度内能改变的多少。
【能力拓展】
(1)热量是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“含有”或“具有”来表述,热量的单位是焦耳。
(2)热传递有三种方式,分别是传导、对流和热辐射。
(3)物体的内能可以通过做功和热传递两种方式来改变,由于它们在改变物体内能上产生的效果相同,所以我们说做功和热传递在改变物体的内能作用上是等效的,但它们也有本质上的不同。
用做功的方法改变物体的内能,实质上是其他形式的能与内能之间的相互转化,或者说是能的形式的转化。例如:用锯条锯木头,是用做功的方法使锯条的内能增加温度升高的,其中能量的转化是机械能转化为内能。
用热传递的方法使物体内能发生变化,其本质是内能的转移。例如:烧红的铁块放进冷水中,内能从高温的铁块转移到低温的水中。
知识点二、温度、热量、内能之间的区别与联系
温度 热量 内能
定义不同 宏观上:表示物体的冷热程度微观上:反映物体中大量分子 在热传递过程中, 传递热量的无规则运动的剧烈程度多少 物体内所有分子无规则运动的动能与势能的总和
量的性质 状态量 过程量 状态量
表述 “降低”或“升高” “放出”或“吸收” “有”“具有”“改变”“增加”“减少”
单位 摄氏度(℃) 焦耳(J) 焦耳(J)
联系 温度的变化,可以改变一个物体的内能,,传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量,它的内能将发生改变,但它的温度不一定改变。如冰融化时要吸收热量,内能增加,但温度却保持在0℃不变。同样,物体放出热量时,温度也不一定降低
【能力拓展】
判断内能改变的方式是通过做功还是热传递,关键是理解做功改变内能的实质是内能与其他形式能的转化,而热传递实质是内能的转移。
知识点三、比热容和热量的计算
(一)比热容
(1)定义及单位:单位质量的某种物质, 叫做这种物质的比热容,比热容用符号℃表示,单位为焦/(千克. ℃),读作 。
(2)水的比热容表示的物理意义意义:水的比热容为4.2x103焦/(千克.℃ ),它的意义是 。
(3)水的比热容的特点和应用:一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收(或放出)的热量较多,根据这特点, 我们用水作为降温物质或用来取暖,用来降温时,让水吸收并带走更多的热量:用来取暖时,让水放出更多的热量。另一方面,由于水的比热容大,在吸收(或放出)相同的热量时,温度升高(或降低)得小,故沿海沿海地区昼夜温差小,沿海地区冬暖夏凉等。
(二)热量的计算公式
(1)吸热公式: 。
式中C表示物质的比热容,m表示物体的质量,to表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温度,“t-to”表示升高的温度,有时可用△to表示,此时吸热公式可写成Q吸=cm△to
(2)放热公式: 。
式中c、m的含义不变,to表示物体放热前的温度,t表示物体放热后的温度,“to-t”表示降低的温度,有时可用△to表示,此时放热公式可写成Q放=cm△to
(3)热量计算的一般式: Q=cm△t △t表示温度的变化量。
可见,物体吸收或放出热量的多少由 这三个量的乘积决定,跟物体温度的高低无关。
Q吸与Q放公式中各物理量的单位:比热容C的单位是焦/(千克.℃),质量m的单位是千克,温度(t、t或△to)的单位是℃(摄氏度),热量Q的单位是焦,计算时要注意单位的统一。
(4)两个温度不同物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放(热平衡方程)。
知识点四、热机
(一)热机的类型:蒸汽机、内燃机、燃气轮机喷气发动机等。
(二)热机的特点:通过做功把 转化为 。
(三)内燃机:燃料在机器汽缸内燃烧的热机。汽油机和柴油机是两种常见的内燃机。
(四)汽油机
(1)汽油机:以汽油为燃料的内燃机。
(2)构造:如图所示。
(3)汽油机在工作时,活塞在汽缸内往复运动。活塞从汽缸的一端运动到另端的过程叫做一个冲程。其工作过程如下表:
冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
工作示意图
进气门开闭情况 打开 关闭 关闭 关闭
排气门开闭情况 关闭 关闭 关闭 打开
活塞运动方向 向下 向上 向下 向上
冲程的作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩汽油和空气的混合物,使其压强增大、温度升高。在压缩冲程末,火花塞产生电火花,点燃燃料混合物 燃料混合物燃烧产生高温高压燃气,高温高压燃气推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功 排出废气
能的转化 无能量转化 机械能转化成内能 汽油燃烧:化学能转化成内能;燃气推动活塞做功:内能转化成机械能 无能量转化
(4)工作过程分析:大多数汽油机的一个工作循环都是由四个冲程组成的,分别是 。在一个工作循环中,曲轴和飞轮均转动 圈,对外做功 次。在四个冲程中,只有做功冲程是燃气对外做功,将内能转化为 ,其他三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
知识点五、燃料的热值
(一)定义: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。
(二)单位:焦/千克,如木炭的热值是3.4x107焦/千克,它表示 。
(三)能量转化: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。
(四)热值是燃料的一种特性, 它只与燃料的种类有关,不同燃料的热值一般不同;与燃料的形状质量、体积、是否完全燃烧均无关。
(五)燃料完全燃烧放出热量的计算公式: Q放=mq。其中m代表燃料的质量,其单位为千克,q代表燃料的热值,其单位为焦/千克,Q代表热量,其单位为焦。
(六)燃料很难完全燃烧,燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。因此,改善燃烧条件,使燃料尽可能完全燃烧,同时应尽可能减少各种热损失,既可以节约燃料、提高效率,又可以减少污染、保护环境。
注意:对于热值的定义,我们要抓住其中的三个关键词:1千克、某种燃料、完全燃烧。
①“1千克”指出热值是对一定质量的燃料而言的,这一定质量是1千克。如果燃烧的不是1千克的燃料,那么,完全燃烧时放出的热量与热值的大小便不同。
②“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关。确定的燃料有确定的热值,不同的燃料一般有不同的热值。由此可见,热值反映了燃料的燃烧特性。热值大,反映1千克的这种燃料完全燃烧时放出的热量多,或者说化学能转化成的内能多。
③“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。1千克某种燃料只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值,如果没有完全燃烧,放出的热量就比热值的值小。利用Q放=mq计算燃料燃烧放出的热量是理论值,因为在实际情况下,燃料不可能是完全燃烧的。
【能力拓展】
热平衡方程与热效率方程:燃料燃烧放出的热量被其他物质吸收,则燃料释放出的热量应该等于其他物质吸收的热量,即Q吸=Q放但是一般情况下,燃料燃烧后产生的热量不能被完全利用,有一部分热量会散失掉,而被有效吸收的热量只占燃料放出的热量的一部分,我们将被有效吸收的热量与燃料放出的总热量的比值称为燃料的利用率,用η表示,则η=Q吸/Q放 ×100%。
题型一、热机
1.除草是校园环境维护的重要环节之一。如图是割草机的核心元件——汽油机的工作原理图,以下说法正确的是(  )
A.甲冲程中,吸入的是汽油
B.丙冲程中,曲轴只利用惯性进行转动
C.丁冲程中,能量的转化是机械能转化为内能
D.这四个冲程的正确顺序是甲丙丁乙
2.如图所示,将点火装置放入去瓶盖的矿泉水瓶,按动点火装置,锥形纸筒立即飞出,这一过程类似于汽油机四冲程中的(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
3.小东进行如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲):扭转瓶身(如图乙);旋开瓶盖,随即瓶盖迅速冲出,瓶内出现白雾(如图丙);图丙所示的过程与内燃机的哪个冲程相似(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
4.十八世纪,瓦特发明的冷凝器蒸汽机推动了人类第一次工业革命。如图为蒸汽机的工作原理:①打开阀门A、关闭阀门B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行;②当活塞达到汽缸顶部时,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。过程①与下面哪个冲程相对应(  )
A. B.
C. D.
5.2000多年前,古罗马发明家希罗发明了“汽转球”装置,在锅底加热使水沸腾变成水蒸气,水蒸气由管子进入到球中,最后会从球体的两旁喷出,并使球体转动。下列汽油机的工作原理示意图中,与上述能量转化相似的是(  )
A. B.
C. D.
题型二、物体内能的改变方法
6.下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是(  )
A.弯折铁丝 B.钻木取火
C.压缩空气 D.酒精灯加热
7.如图所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,将一团蘸有乙醚的棉花置于筒内,压下活塞。为了使实验现象更明显,对活塞的操作及能量转化过程说法正确的是(  )
A.缓慢下压,机械能转化为内能 B.缓慢下压,内能转化为机械能
C.快速下压,机械能转化为内能 D.快速下压,内能转化为机械能
8.如图所示的容器,整个装置与外界绝热。打开阀门前,A中水面比B中水面高,打开阀门后,A中的水向B中流,最后两液面相平,在这个过程中( )
A.大气压加对水做功,水的内能不变 B.大气压力对水做功,水的内能增加
C.大气压力对水不做功,水的内能不变 D.大气压力对水不做功,水的内能增加
9.如图为一种引火方式,用铁球甲撞击包裹铝箔的生锈铁球乙,铁球乙上的木屑就会被引燃。其原因是撞击使生锈铁球乙温度升高,引发氧化铁与铝箔发生反应放出大量热,引燃木屑。甲球撞击乙球时,能使乙球温度升高,其原因是(  )
A.甲球对乙球做功,乙球内能增大
B.甲球对乙球做功,乙球内能减小
C.乙球对甲球做功,乙球内能增大
D.乙球对甲球做功,乙球内能减小
10.2020年12月17日,探月工程“嫦娥五号”返回器成功着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。这次返回任务采用了高速再入轨道技术。返回轨道如图所示,返回器以“打水漂”的方式返回,避免了返回器由于速度过快存在燃烧殆尽的风险。以下有关返回器分析不正确的是(  )
A.返回过程中,返回器的机械能始终守恒
B.反弹过程中,返回器的动能部分转换为势能
C.返回过程中,返回器要克服摩擦力做功产生热能
D.每次进入大气层时,返回器的动能第二次比第一次小
题型三、温度、热量与内能的关系
11.如图所示是四个科学实验,下列说法错误的是(  )
A.甲图中,分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈
B.乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,水蒸气的热量转移给了木塞
C.丙图中,压紧的两铅块下面悬挂钩码也未被拉开,说明分子间存在引力
D.丁图中,迅速向下压活塞时,活塞对筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能
12.下列关于温度、内能、热量的说法错误的是(  )
A.物体的温度升高,内能不一定变大
B.物体吸收了热量,内能不一定增大
C.物体内能增大,不一定是吸收了热量
D.物体吸收了热量,温度不一定会升高
13.炎热的夏天,小明将一瓶饮料放在泡沫箱中的冰块上,两者的温度随时间变化如图。下列说法正确的是(  )
A.甲是冰块
B.内,乙在吸收热量
C.后,两者不再发生热传递
D.后,两者的内能均为0焦
14.火锅,古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名,是中国独创的美食之一。它可根据个人喜好加入不同的汤料和食物,是一种老少皆宜的食物烹饪方式。下列说法正确的是(  )
A.滚烫的火锅汤含有的热量多
B.随着火锅汤的温度升高,其内能增加
C.刚出锅的食材“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
D.火锅汤在沸腾过程中吸收热量,温度不变,内能不变
15.如图所示,在空塑料瓶内滴一滴酒精,用装有气门芯的橡皮塞塞紧瓶口,再用打气筒通过气门芯向瓶内打气。当气压达到足够大时,橡皮塞从瓶口冲出,且原来透明的瓶内充满了白雾。则下列说法正确的是(  )
A.该实验中只有气体对外界做功
B.被封闭的气体的内能始终是减少的
C.手接触打气筒感觉到烫,说明做功可以改变手的内能
D.白雾的形成是因为瓶内气体内能减小,温度降低
题型四、比热容与热量的计算
16.用相同的加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是(  )
A.A的比热容与B的比热容之比为1∶2
B.A的比热容与B的比热容之比为2∶1
C.加热相同时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
17.甲、乙两者质量相同,它们吸收相同的热量后升高的温度之比是3∶2,则甲、乙两种物质的比热容之比是(  )
A.2:3 B.1:3 C.3:2 D.3:4
18.下表是一些物质的比热容,单位:,说法正确的是( )
水 铝
煤油、冰 干泥土
沙石 铜
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块升高的温度大
D.比热容与物质吸收或放出热量的多少有关
19.小科用如图所示的两个完全相同的实验装置探究“甲、乙两种液体比热容的大小”。在两个相同的烧杯中加入初温和质量都相同的甲、乙两种液体,用两个完全相同的酒精灯同时进行加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔一分钟记录一次温度,记录的数据如下表:
加热时间 0 1 2 3 4
温度 甲液体 20 21 22 23 24
乙液体 20 22 24 26 28
请回答下列问题:
(1)实验中用相同的酒精灯加热相同的时间,目的是让甲、乙两种液体 。
(2)在此实验中用 表示液体吸收热量的多少。
(3)实验中用玻璃棒不断搅拌,目的是让液体 。
(4)由实验数据可知:乙液体的比热容比甲液体的比热容 (填“大”或“小”)。
20.某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
(1)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,每隔1min记录一次温度,整个实验操作无误。图乙中,若图线②反映水的温度随时间的变化规律,则图线 (填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
(2)同时停止加热,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比 (填“大于”“小于”或“等于”)煤油放出的热量与降低的温度之比。
21.为了测定铅的比热容,把质量为1kg的铅块加热到39℃再投入到100g的12℃的水中,混合后水的温度为18℃。若不计热量损失,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)铅的比热容。
题型五、燃料的热值
22.如图2024年12月20日,长征三号乙运载火箭将通信技术试验卫星十二号发射升空。下列说法正确的是( )
A.火箭燃料燃烧越充分,其热值就越大 B.火箭加速升空过程中,动能转化为重力势能
C.火箭燃料在燃烧的过程中,化学能转化为内能 D.火箭用液态氢做燃料,是因为液态氢比热容大
23.小金阅读了某汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示,汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法正确的是(  )
A.燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量
B.汽油机在做功冲程把机械能转化为内能
C.该内燃机的效率为40%
D.为确保发动机正常工作,可用水对其冷却,利用了水的比热容较大的特性
24.为了比较两种燃料的热值,小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。
(1)实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底,则测量的温度值 (“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)实验中燃烧相同质量的燃料,根据 来比较放出热量的多少;
(3)小金选用了燃料a和燃料b进行实验,当燃料燃尽后,小金根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料 的热值大;
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据丙图像,燃料1和燃料2的热值之比为 。
25.在学习了燃料的热值后,小明想利用如图所示装置探究煤油和色拉油的热值大小。已知烧杯中装有等质量的水,并控制燃烧的火焰和石棉网的距离相等,具体实验结果如下表:
燃料种类 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
煤油 20 38
色拉油 20 28
(1)实验中,需在玻璃容器中加入质量 (填“相同”或“不同”)的煤油和色拉油做燃料,制成煤油灯和色拉油灯。
(2)实验中,烧杯中水的量要适当多一些,以免在燃料燃尽前,烧杯中的水 。
(3)小红认为小明的实验能比较煤油和色拉油的热值大小,但无法精确测得两者的热值,其原因是 。
26.周末,小观对液化气灶的加热性能进行研究,他用“温度传感器”测得装满水的水箱中水的温度为20℃,液化气灶加热一段时间t后“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃,液化气灶消耗了液化气。已知水箱中水的质量为。求:
(1)该过程中水吸收的热量;
(2)液化气燃烧产生的内能(液化气的热值为)
(3)该燃气灶的热效率为多少?
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