第5节 物体的内能 同步练习

第5节　物体的内能

　物体的内能
1．内能的定义
物体内部所有分子做______________的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
说明　一切物体在任何情况下都具有内能，物体的内能不会为零，因此物体内部分子的热运动永不停止，分子间的相互作用也总是存在。
2．影响内能大小的因素
物体的内能与________有关。同一个物体，温度越高，分子的热运动越剧烈，它具有的内能就越大。物体的内能还受________、材料、状态等因素的影响。
说明　①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。
②在质量、温度、状态相同时，物体的材料不同，内能可能不同。
③在物体的温度、材料、质量相同时，物体存在的状态不同，内能也可能不同。
例1　(日照中考)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
　改变物体内能的两种方法
1．做功可以改变内能
外界对物体做功，物体的内能________；物体对外做功，物体的内能会________。通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能与物体内能相互转化。
2．热传递可以改变内能
热传递改变物体的内能实质上是内能从________物体传递到________物体或者从同一物体的高温部分传递到低温部分。在热传递过程中传递的能量的多少叫做热量。
热传递发生的条件是物体之间存在________。
说明　做功和热传递在改变物体的内能上虽然是等效的，但它们的实质不同，做功改变内能实质是内能和其他形式的能之间的转化，而热传递改变内能实质是不同物体之间或同一物体的不同部分之间内能的转移。

例2　(杭州中考)实验装置如图所示，在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚(乙醚极易挥发)的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。根据该实验现象得出的下列结论正确的是(　　)
A．气体比液体更容易被压缩
B．浸有少量乙醚可以降低棉花的着火点
C．活塞迅速下压，乙醚蒸气液化放出热量，使棉花燃烧
D．外界对物体做功时，物体的内能会增加
　热量的计算
1．物体温度升高时吸收的热量Q吸＝________。
2．物体温度降低时放出的热量Q放＝cm(t0－t)。
c为物质的________。比热容是指单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。其中，c为物质的比热容，m为物体的质量，t0是初温，t是末温。如果用Δt表示升高或降低的温度，即用Δt表示t－t0或t0－t，那么物体吸收或放出的热量可以写成Q＝cmΔt。
说明　①比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它不随物质质量的改变而改变，也不随物质吸收(或放出)热量的多少以及温度的变化而变化。
②对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不相同的。如：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，而冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。

例3　用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，以下关于该实验的操作及分析错误的是(　　)
A．水比煤油的比热容大
B．加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了水和煤油受热均匀
C．实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后，煤油比水升高的温度大
　热机
1．热机
(1)定义：把________转化为机械能的机器。
(2)原理：

2．热机的种类
热机
3．热机的四个冲程：吸气、________、________、排气。
例4　(淮安中考)在汽油机压缩冲程中，气缸内气体的(　　)
A．温度降低　　　　B．密度变小
C．热量增多　　　　D．内能增加
　燃料的热值
1．燃料燃烧时能量的转化
燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为________，也就是通常所说的释放出热量。
2．燃料的热值
1kg某种燃料________燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的________，单位是J/kg，气体燃料的热值单位通常用J/m3。
热值的意义是表示单位质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。
例5　(兰州中考)关于燃料的热值，以下说法中正确的是(　　)
A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小

　做功改变物体内能
例6　(泉州中考)下列物理现象中，属于通过做功途径改变物体内能的是(　　)
A．冬天晒太阳人会感到暖和
B．饮料放入冰箱冷藏室会变凉
C．锯木头时锯条会变热
D．烧红的铁块放入水中会变凉
　热量的计算
例7　某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热，他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，那么请问：

(1)图a和图b哪个是沙子吸热升温的图像？为什么？
(2)加热满2min时，水吸收了多少热量？
(3)给水加热的2min时间内，如果酒精完全燃烧将放出多少热量？
(4)试求出沙子的比热容。



　晶体在熔化过程中，虽然吸热，但温度保持不变
例8　(西宁中考)关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是(　　)
A．温度高的物体，内能一定大
B．物体温度升高，一定吸收了热量
C．物体吸收了热量，温度一定升高
D．物体温度升高，内能一定增加

例9　如图所示高性能电动汽车，在纯电动状态下，“秦”电动机将电能转化为机械能的效率为80%，电池为磷酸铁锂电池，电池一次充满电可存储的电能为3.6×107J，可供车辆最大行驶50公里。

(1)“秦”在电池充满电后，最大行驶里程状态下，车辆行驶时产生的牵引力为多大？
(2)若某一次行驶中“秦”消耗电能为1.656×107J，则若用效率为25%的燃油汽车需要消耗多少质量的汽油？(汽油热值为4.6×107J/kg)







第1题图
1．喝过热的开水会对人体不利，有人发明了一种神奇的“55度杯”，这种杯子在内胆与外壳之间填充了一种储热材料，若把200mL、100℃热水倒入内胆，摇动1min左右，会让开水变成55℃的温水，方便饮用。这种“神奇”的能力其实只是利用了简单的物理原理。下列相关说法正确的是(　　)
A．杯内热水的内能其实没有减小
B．将55℃的温水倒掉，立刻向杯内注入200mL、20℃的冷水，冷水最后一定不会升高到55℃
C．热水内能减小，这个过程是因为手摇动杯子对水做功的结果
D．热水在降温过程中，水的比热容逐渐降低
2．如图是用相同的加热装置对质量相同的A、B两种物质加热时它们的温度随时间变化的图像。下列对图像的分析正确的是(　　)

第2题图
A．0～t1时间内物质A的比热容大于物质B的比热容
B．T2一定是物质B的沸点
C．物质B一定是晶体，物质A一定不是晶体
D．t1～t2时间内物质B的温度不变，内能不变
3．将质量相同、底面积相同的圆柱体甲、乙、丙三块金属浸没在沸水中煮足够长时间，再同时取出，放到上表面平整的冰块上，经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。

第3题图
(1)金属比热容最小的是________。
(2)浸没在沸水中煮足够长时间的目的是________________________。
(3)烈日当空，小梅在海边玩耍时发现：海边的沙子热得烫脚，而海水却是凉的。请用比热容的知识说明这一现象。





4．质量1kg、初温相同的水和某种液体，用两个相同的电加热器分别给它们加热，每隔一分钟分别记录一次水和某种液体的温度，测得的数据如下表。
项目 水 某种液体
时间/min 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 15 16 17 18 19 20 15 17 19 21 23 25

(1)1kg水经过5分钟吸收的热量？
(2)根据测得的数据求出该液体的比热容？
(3)要使40g该液体温度升高到30℃需要吸收多少热量？


参考答案
【要点详解】知识点1：无规则运动
温度　质量　例1　A　知识点2：增加　减小　高温　低温　温度差　例2　D　知识点3：cm(t－t0)
比热容　例3　C　知识点4：内能　内能　压缩　做功　例4　D　知识点5：内能　完全　热值　例5　A
【易错点拨】例6　C　例7　(1)a是沙子，吸热相同，a的温度变化大，比热容小　(2)4.2×104J　(3)6×104J
(4)0.91×103J/(kg·℃)　例8　D
【综合应用】例9　(1)576N
(2)1.152kg
【巩固提升】1.B　2.A　3.(1)甲　(2)使三个金属块的初温相同　(3)因为沙子的比热容比海水的比热容小，吸收相同热量，相同质量的沙子比海水温度上升快，所以在烈日当空的海边玩耍，感到沙子烫脚，海水却凉凉的。　4.(1)1kg水经过5分钟吸收的热量为2.1×104J；(2)根据测得的数据求出该液体的比热容为2.1×103J/(kg·℃)；(3)要使40g该液体温度升高到30℃需要吸收1260J的热量。