第十二章 内能 内能的利用
考 点 知 识 清 单
考点一 分子动理论
分子热运动
因分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫分子的______
_______,温度越_________,分子热运动越剧烈
扩散运动
定义
不同的物质相互___________时,彼此进入对方的现象叫扩散
生活
举例
“花气袭人知骤暖”“墙角放煤,日久变黑”“酒香不怕巷子深”“槐花飘香”
说明
分子在不停地做___________,分子间有_________
影响
因素
扩散现象与______有关,温度越高,扩散进行得越_____;温度越低,扩散进行得越________
分子动理论
常见的物质是由极其微小的粒子——_______、_______构成的;一切物质的分子都在不停地__________;分子间存在相互作用的_______力和_______力
特别提醒
(1)分子间的引力和斥力同时存在,同时消失,当分子间距离较大时,分子间的引力和斥力都很小,可以忽略不计。“破镜不能重圆”就是因为分子间距离大,分子间引力大小。
(2)由于分子的体积很小,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、颜色的变化来体现,通过扩散现象来证明分子在做无规则运动,利用了转换法。
考点二 内能
内能及其改变
定义
构成物体的所有分子,其热运动的_______与______的总和,叫做物体的内能
影响
因素
物体的内能与温度和质量有关;一切物体在任何情况下都有内能
改变方式
热传递
做功
实质
内能的___________
机械能和内能的相互__________
示例
煮饭、热水袋取暖
钻木取火、搓手取暖
说明
①条件:物体间存在________;
②规律:高温物体放出热物体量,内能减小,温度降低;低温物体吸收热量,内能增大,温度升高
做功改变内能的两种情况:对物体做功,物体内能_________;物体对外做功,内能_________
联系
做功和热传递改变内能是等效的,没有看到改变内能的具体过程,就无法判断物体内能改变的原因
热量
概念
在热传递过程中,传递内能的多少叫热量,用Q表示
单位
焦耳(符号:______)
考点三 比热容
物理意义
比热容是描述物质吸热本领的物理量
定义
某种物质,在温度升高时吸收的_______与它的_______和升高的_______乘积之比,叫做这种物质的比热容,用符号c表示
公式
单位
焦耳每千克摄氏度,符号是___________
水的比热容及意义
水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),它表示的物理意义是:质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103J
水的比热
容的应用
制冷剂、散热剂、调节气候
补充
(1)吸热公式:Q吸=cm(t-t0)(2)放热公式:Q放=cm(t0-t)
其中c表示比热容,m表示物体的质量,t0表示初温,t表示变化后的温度即末温
考点四 热机
定义
利用__________做功的机械
原理
燃料的化学能内能机械能
种类
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
内燃机
定义
燃料直接在汽缸内燃烧产生________的热机
分类
汽油机和柴油机
工
作
过
程
汽
油
机
吸气
冲程
进气门________,排气门________,活塞向________运动,汽油和空气混合物进入汽缸
除了做功冲程是靠燃气推动活塞做功,其他三个冲程都是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性完成
压缩
冲程
进气门和排气门都_________,活塞向_________运动,将____能转化为_______能
做功
冲程
进气门和排气门都_________,活塞向_______运动,将_____能转化为______能
排气
冲程
进气门_______,排气门_______,活塞向_______运动,排出汽缸内的废气
考点五 热机的效率
1.燃料的热值
定义
燃料_______放出的热量与燃料质量的________,叫做这种燃料的热值
单位
焦每千克,符号是__________
公式
,变式:Q = mq
理解
①酒精灯的热值是3.0×107J/kg,表示______________________________
②热值是燃料本身的一种特征,它与燃料的_______有关,与燃料的质量、体积是否完全燃烧等没有关系
特别提醒
对于气体燃料来说,热值,热值单位为“I/m3”,变式Q=qV。
2.热机的效率
(1)定义:热机工作时,_________的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫做热机的效率。用________表示。
(2)公式:×100%。
(3)提高燃料利用率的措施:让燃料燃烧更充分;在设计和制造过程中,不断改进和创新,以减少各种能量损失;设法减少废气带走的能量。
考点六 能量的转化和守恒
1.能量的转化:在一定条件下,各种形式的能量是可以相互_________的。
2.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式________为其他形式,或
者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量______________。
3.能量守恒定律不同于机械能守恒定律,所有的能量转化和转移过程,都遵循能量守恒定律,而机械能守恒是有一定条件的。
重点难点突破
重难点一 分子动理论
【例1】(2018·南京)关于粒子和宇宙,下列认识正确的是( )
A.分子间只存在引力不存在斥力
B.面包可以被捏扁说明分子间有空隙
C.美味佳肴香气扑鼻说明分子在运动
D.银河系、地球、原子核、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
【解题技巧】分子热运动肉眼无法看见,它不同于细小物体在外力作用下的机械运动;分子间的引力和斥力是同时存在的;松软固体间的空隙不属于分子间的间隙。
【素养提升】本题从物质宏观的表现到物质微观的分析,体现了物理核心素养的要素“科学思维”中物理模型的抽象概括过程;也体现了物理核心素养的要素“物理观念”中要求我们要从物理学视角研究客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式。
跟综训练1(2018·随州)学习了分子动理论之后,欣欣同学总结了很多生活中与分子动理论有关的现象,下列总结中不正确的是( )
A.腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中
B.人造木板粘接剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染
C.用透明胶带揭下纸上写错的字,是因为胶带与纸之间有相互的斥力
D.“破镜不能重圆”是分子间的距离太大,作用力变得十分微弱
重难点二 改变物体内能的方式
【例2】(2018·宁波)下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A.柴火烧水 B.压缩空气发热 C.冬天搓手取暖 D.钻木取火
【解题技巧】凡是带有“取暖”“加热”“遇冷”表示两个物体温度不同的肯定是通过热传递的方式来改变物体的内能;凡是带“压缩”“摩擦”“锻打”“柠弯”“钻木”等运动形式的肯定是通过做功的方式来改变物体的内能。
【素养提升】本题从物理学视角形成对能量的基本认识,用提升后的能量转化观念解释实际问题,体现“物理观念”核心素养的要素。
跟踪训练2(2018·宜昌)下列生活实例中,属于做功改变物体内能的是( )
A.冬天用热水泡脚变得暖和 B.用手反复弯折铁丝,弯折处发热.
C.冬天人们在室外晒太阳感觉暖和 D.医生用冰袋给发烧的病人降温
重难点三 比热容
【例3】(2018·眉山)下表中有几种物质的比热容,小张同学根据提供的数据得出了四个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容/J·(kg·℃)-1]
水
4.2×103
铁
0.46×103
酒精
2.4×103
铜
0.39×103
煤油
2.1×103
千泥土
0.54×103
冰
2.1×103
水银
0.14×103
A.一杯水比一桶煤油的比热容小
B.液体的比热容一定比固体的比热容大
C.水吸收或放出热量的本领较强,常用作冷却剂
D.比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类有关
【解题技巧】比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质吸收热量的多少、质量多少、温度变化没有关系;
(1)应用△t=比较物质比热容的大小:①在m和Q相同时;②由于某种物质的比热容大;③△t变化小。
(2)应用Q=cm△t解答吸、放热问题:①在质量和温度变化相同的条件下;②由于水的比热容大;③因而水比其他物质吸收或放出的热量多。
(3)应用c = 同质量的不同物质,在吸收或放出相同的热量时,温度变化大的物质,比热容小;温度变化小的物质,比热容大。
【素养提升】本题基于表格中的数据作为证据,恰当使用证据表达自己的观点,从表中分析出同种物质水和冰发生物态变化后,比热容是变小的;从不同角度思考物理问题,这是核心素养“科学思维”方面的体现。
跟踪训练3(2018·宜宾)如图所示是干旱地里的玉米,由于玉米植株内水的比例很高,有助于调节玉米自身的温度,以免温度变化太快对玉米造成损害。这主要是因为水的( )
A.凝固点较低 B.比热容较大 C.沸点较高 D.质量较小
重难点四 热机
【例4】汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将______能转化成______能,一辆汽车一年行驶三万公里,消耗汽油2t,这些汽油完全燃烧放出_____J的热量。(q汽油=4.6×107J/kg)
【素养提升】题中把汽车的“心脏”作为“热机”来处理,这是将实际问题中的对象和过程转换成物理模型。对热机工作循中冲程和能量转化进行分析,用物理公式Q=qm计算燃料完全燃烧放出的热量,这是用“物理观念”解决实际问题。
跟踪训练4 柴油机是热机的一种,如图所示,柴油机是处在_______冲程。这台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内,柴油机完成_____个冲程;对外做功的次数是______。若它的效率是40%,消耗10kg的柴油转化的机械能是_________J。(柴油的热值4.3×107J/kg)
重难点五 热量计算
【例5】(2018·连云港)天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃,水的内能增加了________J,水的内能增加是通过________方式实现的,若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收,需要消耗_______kg的天然气。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4×107J/kg。
跟踪训练5(2018·南通)小芳探究水沸腾的特点,用热水做实验,这是为了_______________;小芳发现水腾时继续加热,水温保持不变,停止加热,水很快停止沸腾,这说明水沸腾时需要__________,烧杯中水的质量为100g,停止加热后,水温从100℃降至40℃,水放出的热量为___________J,相当于完全燃烧_________ g酒精放出的热量.[c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3.0×107J/kg]
重点实验探究
实验 探究不同物质的吸热能力
【考命题点】
1.实验所需要的测量工具(秒表、天平、温度计)
2.实验液体的选择(选择质量相同的不同液体)
3.实验器材的组装顺序(自下而上)
4.选择相同的热源(选择相同的热源以保证相同加热时间内两种物质吸收的热量相同)
5.温度计的使用及读数
6.物质吸热能力的强弱用比热容来表示
7.控制变量法及转换法的应用
(1)通过加热相同的时间,比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)(2)通过升高相同的温度,比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱(加热时间长的物体吸热能力强)
8.图表数据的读取或分析
9.设计表格或绘制“温度一时间”图象
10.误差分析(存在热量损失)
11.实验评价与总结
12.比热容较大的应用
【例】(2018·襄阳)张军在做“比较不同物质吸热的情况”实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到如下数据:
烧杯号
物质
质量m/g
初温t1/℃
末温t2/℃
加热时间t/min
1
水
300
20
30
12.3
2
水
150
20
30
6.2
3
煤油
300
20
30
6.1
4
煤油
300
20
25
3.1
(1)本实验中,物质吸收热量的多少是通过比较__________________来反映。
(2)分析1、3号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:____________,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同。
(3)分析1、2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的___________有关。
跟踪训练 (2018·包头)在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中,取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图A所示。
(1)图B为某时刻的温度,其示数为__________℃。
(2)分析图C可知,吸收相同热量,________液体升温更高;________液体更适合作汽车发动机的
冷却液。
(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃,吸收热量之比为2:1,则甲、乙液体的比热容之比为______________。
中考真题回放
1.(2018·乌鲁木齐)扩散现象可以说明( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子间有间隙 D.分子定向运动
2.(2018·绵阳)如图所示,将两个铅柱的一底面削平、削干净,紧紧压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验事实说明( )
A.物质是由分子构成的 B.分子在不停地做热运动
C.分子之间存在引力 D.分子之间存在斥力
3.(2018·山西)端午情浓,粽叶飘香。端午节那天,小明家里弥漫着粽子的清香。这现象表明( )A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.温度越高分子运动越慢 D.分子在不停地做无规则的运动
4.(2018·桂林)下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.冬天大雪纷飞 B.桂花香飘满园 C.成群的蝴蝶翩翩起舞 D.美丽的烟花在空中绽放
5.(2018·潍坊)下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.60℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C.热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体 D.物体的内能增加,一定从外界吸收热量
6.(2018·聊城)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.物体温度越高,含有的热量越多 B.物体运动越快,内能越大
C.热传递能改变物体的内能 D.0℃的冰块,其内能为零
7.(2018·北京)下列实例中,属于做功改变物体内能的是( )
A.锯木头时的锯条温度升高 B.加入冰块的饮料温度降低
C.倒入热牛奶的杯子温度升高 D.放入冷水中的热鸡蛋温度降低
8.(2018·烟台)炎炎夏日,烈日下海滩的沙子热得烫脚,而海水很清凉,傍晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的,这主要是因为海水和沙子具有不同的( )
A.密度 B.内能 C.热量 D.比热容
9.(2018·淄博)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.让热水流过散热器供暖 B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区昼夜温差较小 D.夏天在房间内洒水降温
10.(2018·枣庄)以下几条摘录是出自某同学在学习“内能”一章时的课堂笔记,其中不正确的是( )
A.扩散现象不能在固体之间发生 B.分子间的引力和斥力是同时存在的
C.物体吸收热量,温度不一定升高 D.摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能
11.(2018·成都)在四冲程汽油机的工作过程中,内能转化为机械能的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
12.(2018·株洲)木炭的热值为3.4×107J/kg,它表示1kg木炭( )
A.具有3.4×107J的热量 B.具有3.4×107J的内能
C.完全燃烧对外做功3.4×107J D.完全燃烧放出热量3.4×107J
13.(2018·益阳)下列关于热值的说法正确的是( )
A.2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C.热量燃烧不完全时热值变小 D.燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关
14.(2018·兰州)下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是( )
A.热机效率越高,所做的有用功就越多 B.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气
C.一个工作循环对外做功一次 D.压缩冲程中将内能转化为机械能
15.(2018·西宁)古语道:“人要实,火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有
成;可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是( )
A.增大可燃物的热 B.降低可燃物的着火点
C.能使可燃物完全燃烧 D.提高了可燃物的利用率
16.(2018·无锡)如图所示是汽油机工作时,做功冲程示意图,下列说法正确的是( )
A.该冲程中活塞往复运动两次 B.该冲程是机械能转化为内能
C.该冲程是内能转化为机械能 D.随着汽油的燃烧,汽油的热值会减小
17.(2018·株洲)智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势,零排放、无污染。智轨列车的
动力系统在输出动力的过程中( )
A.电能转化为机械能 B.内能转化为机械能
C.机械能转化为电能 D.机械能转化为内能
18.(2018·温州)某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( )
A.电能→机械能→光能 B.光能→机械能→电能
C.光能→电能→机械能 D.机械能→电能→光能
19.(2018·内江)根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是( )
A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的
B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却直持续下去
D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动
20.(2018·东平县二模)在汽油机的做功冲程中,高温、高压的燃气推动活塞运动,则燃气的( )
A.内能减少,温度升高 B.内能增加温度升高
C.内能增加,温度降低 D.内能减少,温度降低
21.(2018·贵阳)一种被称为“笑气”的成瘾性麻醉气体(N2O)已开始毒害青少年,不法分子利用气体分子在不断________的特点,使人不知不觉中毒上瘾。长期吸食“笑气”会导致人中枢神经系统受损而瘫痪。同学们务必保持高度警惕!
22.(2018·临沂)大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的,其中主要成份是水,这是利用了水的__________的特点。配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积,这说明分子是运动的,同时也说明______________。
23.(2018·株洲)水煮花生是一道风味小吃。煮花生过程中,通过________(填“做功”或“热传递”)方式使其内能增大;利用___________(填“机械”或“热”)运动使花生仁具有各种调料味。
24.(2018·重庆)小微在“探究水的沸腾”实验中,所用水的质量为0.5kg,初温为58℃,测出水沸腾时的温度为98℃,则当地大气压比一个标准大气压_________(选填“高”或“低”)本实验中水加热至沸腾至少吸热_____________J.[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
25.(2018·济宁)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图甲所示),通过__________方式改变牛奶的内能,图乙中是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为___________J[c=4.2×103J/(kg℃)]
26.(2018·河北)如图所示,在一个有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下压,压缩空气____________,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝化棉___________。上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式_______(选填“相同“或“不相同”)。27.(2018·菏泽)热机给人类文明带来进步,也给生态环境造成污染。热机对环境造成的污染主要有:热污染,空气污染和_________污染。
28.(2017·江西)长征二号PT2运载火箭选用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的__________高;火箭外表涂有一层特殊物质,可利用该物质在发生物态变化时要_________热,从而避免高速运行的火箭温度过高。
29.(2018·聊城)在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是_________冲程。汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水___________的特性。
30.(2018·南充)某台汽油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内,汽油机完成了_______个工作循环,如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量________J。(q汽油=4.6×107J/kg)
31.(2018·福建)合理分类和利用垃圾可以变废为宝。在一定条件下,1吨垃圾能“榨”出170kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为________J,燃烧时燃料油的化学能转化为________能。
32.(2018·临沂)甲图中,迅速向下压活塞,能量的转化情况是______________。乙图内燃机的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是________(选填图中的代号)。
33.(2018·嘉兴)如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲出试管口。
(1)软木塞冲出试管口,说明力能改变物体的___________。
(2)此过程中,水蒸气减少的内能________(选填“大于”“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与热机的_________冲程相似。
34.(2018·呼和浩特)为了比较“水和食用油的吸热能力”,某同学选取相同质量的水和食用油各200g,用如图甲所示两组相同的器材进行了实验,水和食用油相同时间吸热相同。实验数据记录如下:
物质
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
20
6
45
食用油
20
6
70
请在图乙所示的坐标图上,作出两组实验数据的“温度一时间”图象:
(2)由实验数据分析可知,________的吸热能力强(选填“水”或“食用油”);
(3)若加热到相同的温度后停止加热,冷却相同时间后________的末温高(填“水”或“食用油”)。35.(2018·上海)质量为1kg的牛奶,加热后温度升高了20℃,求牛奶吸收的热量。
[c牛奶2.5×103J/(kg·℃)]
参考答案及解析
[考点知识清单]
考点一 分子动理论
热运动 高 接触 无规则运动 间隙 温度 快 慢 分子 原子
做无规则运动 引 斥
考点二 内能
动能 分子势能 转移 转化 温度差 增大 减小 J
考点三 比热容
热量 质量 温度 J/(kg·℃)
考点四 热机
内能 动力 打开 关闭 下 关闭 上 机械 内 关闭 下 内 机械关闭 打开 上
考点五 热机的效率
1.完全燃烧 比值 J/kg 1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 种类
2.做有用功
考点六 能量的转化和守恒
1.转化 2.转化 不变
[重点难点突破]
【例1】 C
跟踪训练1 C
【例2】 A
跟踪训练2 B
【例3】 C
跟踪训练3 B
【例4】化学 内 9.2×1010
跟踪训练4 做功 80 20次 1.72×108
【例5】3.36×106 热传递 0.1
跟踪训练5 节省时间 吸收热量 2.52×104 0.84
[重要实验探究]
【例】(1)加热时间 (2)不同物质 (3)质量
跟踪训练(1)39 (2)乙 甲 (3)3:2
[中考真题回放]
1.C 2.C 3.D 4.B
5.C 提示:物体吸收热量,温度不一定升高,晶体熔化过程或液体的沸腾过程,故A项错误;热量是一过程量,不能说含有多少热量,故B项错误;发生热传递的条件是不同物体或同一物体的不同部分存在温度差,热量总是从高温物体传给低温物体,故C项正确;做功和热传递都可以改变物体的内能,物体的内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能外界对物体做功,故D项错误。
6.C 提示:热量是一过程量,不能说含有多少热量,故A项错误;内能是物体内所有分子动能和势能总和,与物体的宏观运动即机械运动无关,故B项错误热传递是变物体内能方式之一,故C项正确一切物体都具有内能,0℃的冰块内能也不为零,故D项错误。
7.A
8.D 提示:水的比热容比沙子的比热容大,同样受热或冷却的情况下吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小,因此,在受太阳照射条件相同时,海水比沙滩的温度低,放出相同热量时,海水比沙滩的温度高故D正确。
9.D 提示:因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取,故升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故B不符合题意;因为水的比热容大于沙石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故C不符合题意;炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,不是利用水的比热容大的特点,故D符合题意。
10.A 提示:扩散现象在固体、液体、气体之间都能进行,故A项错误:物体内分子之间的引力和斥力是同时存在的,故B项正确;物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程吸热,内能增加但温度不变,故C项正确;摩擦生热,该过程中消耗机械能,产生内能,故属于能量的转化,是做功改变物体内能,故D项正确。
11.C
12.D 提示:木炭的热值是3.4×107J/kg,它的物理意义是:1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J
13.D 提示:料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关故A错误;燃料的热值越大,只有在相同质量并且完全燃烧的情况下,放出的热量才越多,质量少、燃烧不完全放出的热量就少,故B错误;热值与燃料是否完全燃烧无关,故C错误;热值是燃料本身的特性,与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同,故D正确。
14.C 提示:机械效高低,只能反映有用功在总功中所占比例的多少,机械效率高低和有用功大小之间没有关系,故A错误;汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体,故B错误;汽油机一个工作循环包括四个冲程,只有做功冲程对外做功,因此一个工作循环做功一次,故C正确;汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能故D错误。
15.D 提示:可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是增大了可燃物与空气的接触面积,燃烧更旺,提高了可燃物的利用率。
16.C
17.A 提示:根据题意可知,智轨列车的动力系统在输出动力的过程中,消耗了电能,得到了机械能,是依靠电动机实现能量转化的。
18.C提示:太阳能板,在光照时发电,即把太阳能转化为电能;电给电动机,转化为机械能,调节百叶窗的开合;故该过程中发生的能量转换是光能电能机械能。
19.B 提示:水动机违反了能量守恒定律,永远无法制成,故A项错误两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,于小球具有动能,会继续冲上右斜面,故B项正确;在电水壶的使用过程中,消耗了电能,而水的温度升高,内能增加,断电后,水不再吸收热量,水的沸腾会停止,故C项错误;出枪膛的子弹高速运动,说明子弹具有动能,射穿木板时,由于摩擦生热会使动能减小,它的速度减慢,故D项错误。
20.D
21.做无规则运动
22.比热容大 分子之间有间隙 提示:因为水的比热容大,吸收相同的热量,温度升高得慢,故大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的,其中主要成份是水,就是利用了水的比热容大的特点;水和乙二醇充分混合后的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积,说明分子之间有间隙。
23.热传递 热 提示:煮花生过程中,花生吸收热量、温度升高,是通过热传递的方式使其内能增大的;使花生仁具有各种调料味的过程是扩散现象,是分子在不停地做无规则的热运动。
24.低 8.4×104 提示:标准大气压下水的沸点为100℃,且气压越低,沸点越低,题目中的沸点为98℃,可判断当地大气压比标准低水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×103J/kg·℃×0.5kg×(98℃-58℃)=8.4×104J.
25.热传递 2.1×104 提示:给牛奶加热的过程中,牛奶吸收热量、内能增加,是通过热传递方式改变了牛奶的内能;由图乙可知,牛奶升高的温度:△t=40℃-20℃=20℃,则牛奶吸收的热量:Q吸=4.2×10J/(kg·℃)x0.25kg×20℃=2.1×104J。
26.做功 燃烧 不相同
27.噪声
28.热值 吸
29.压缩 比热容大 提示:汽油机的一个工作循环中涉及能量转化的冲程是压缩冲程和做功冲程。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;用水循环将热带走是因为水的比热容大,能够吸收较多热量。
30.15 2.3×107 提示:四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,活塞往复2次,四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,所以1s内,飞轮转30圈,共15个工作循环,60个冲程,做功15次。500g=0.5kg汽油完全燃烧产生的热量:Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J
31. 6.8×109 内
32.机械能转化为内能 B 提示:图甲中,迅速向下压活塞,活塞的机械能转化为筒内空气的内能;乙图中A、B、C、D所表示的冲程分别为吸气、压缩、做功和排气,其中涉及能量转化的是B和C,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,故与甲图实验能量转化情况相同的是B。
33.(1)运动状态 (2)大于 做功 提示:(1)软木塞冲出试管口,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态;(2)水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,由于存在热量的散失,故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能;该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
34.(1)如图所示 (2)水 (3)水
35.解:牛奶吸收的热量:Q吸=cm△t=2.5×103J/(kg·℃)×1kg×20℃=5×104J。