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单元易错强化练
易错点1 不清楚温度、热量、内能之间的关系
1.关于温度、热量和内能,下列说法中不正确的是( C )
A.0 ℃的冰块内能一定不为零
B.物体温度相同时,它们之间就不会发生热传递
C.热传递过程中,高温物体将温度传递给低温物体
D.温度高的物体,内能不一定大
易错点2 不能根据图像分析物体的温度变化
2.如图所示,设相同时间内物质吸收的热量相同,甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图 乙 ( 选填“甲”或“乙” )。这是因为c冰 < ( 选填“>”“<”或“=” )c水,所以相同时间内 冰 ( 选填“冰”或“水” )升温更快。?
易错点3 不能根据Q=cmΔt正确分析质量与比热容的关系
3.用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热( 如图甲 ),根据测得的数据分别绘制出两种液体的温度随加热时间变化的图像( 如图乙 )。在相同的时间内两种液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两种液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的推断正确的( B )
A.若ma=mb,则ca>cb
B.若ma=mb,则caC.若ca=cb,则ma=mb
D.以上判断都不正确
易错点4 误将物体的温度变化量当作物体的末温
4.质量相等的铁块和铜块( c铁>c铜 ),使它们吸收相同的热量后,让它们彼此接触,则( D )
A.热量从铁块传到铜块
B.热量从铜块传到铁块
C.铁块和铜块之间不发生热传递
D.条件不足,无法判断
易错点5 不清楚内燃机中飞轮的转数、完成的冲程
个数、对外做功次数的对应关系
5.内燃机的一个工作循环有四个冲程,如图表示的是其中的 做功 冲程,完成这一冲程,曲轴和飞轮转 半 周。如果飞轮转速是1800 r/min,则它10 s完成 600 个冲程,对外做功 150 次。?
易错点6 比较不同燃料的热值,忽略隐含条件
6.在比较不同燃料热值的实验中,小明利用与如图所示完全相同的两套实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙,点燃后对质量都为100 g和初温都为20 ℃的水加热。燃烧相同时间后,用燃料甲加热后的水温度为30 ℃,另一杯水温度为24 ℃。此过程水的内能 增大 ( 选填“增大”或“减小” ),用燃料甲加热的水吸收的热量为 4.2×103 J,此时 不能 ( 选填“能”或“不能” )说明燃料甲的热值较大[水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃ )]。?
易错点7 求解水的末温,受惯性思维制约
7.质量为1 kg、初温为20 ℃的水吸收4.2×105 J的热量后,它的温度在下列给出的四个温度中,最多有几个可能温度( C )
①80 ℃ ②100 ℃ ③120 ℃ ④130 ℃
A.1 B.2
C.3 D.4
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第二节 科学探究:物质的比热容
第1课时 探究物质的比热容
知识点1 探究物质吸热或放热规律
1.小明同学在探究沙子与水吸热升温快慢的活动中,确定了以下需控制的变量,其中多余的是( A )
A.酒精灯里所加的酒精量相同
B.盛放沙子和水的容器相同
C.采用完全相同的加热方式
D.取相同质量的沙子和水
2.如图,两个相同规格的电加热器加热质量、初温都相同的不同液体。若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量,加热时间相同且液体均未沸腾,则( A )
A.两杯液体吸收的热量相等
B.密度小的液体吸收的热量较多
C.温度较低的液体吸收的热量较多
D.温度较高的液体吸收的热量较多
3.为了探究物质吸热能力。小明和小红设计了如图所示的实验。请回答下面的问题:
( 1 )实验中搅拌器的作用是 使液体受热均匀 ;?
( 2 )实验中可根据 加热时间 判断水和煤油吸收热量的多少;?
( 3 )实验中小明和小红发现水和煤油吸收相同的热量后,煤油升高的温度高,据此可得出的结论是 煤油的吸热能力弱( 或水的吸热能力强 ) 。?
知识点2 物质的比热容
4.水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃ ),表示的物理意义是 1 kg水每升高( 或降低 )1 ℃吸收( 或放出 )的热量为4.2×103 J 。若将2 kg水倒掉一半,则剩下的水的比热容是 4.2×103 J/( kg·℃ );水结冰后它的比热容将 改变 ( 选填“改变”或“不变” )。?
5.对于同一种物质的比热容c,下列说法正确的是( D )
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.若质量增大一倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D.无论质量多大,比热容都一样
6.相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量 不同 ;质量相同的水和冰,升高相同的温度,吸收的热量 不同 ( 均选填“相同”或“不同” )。这表明比热容是物质的一种 特性 ,与物质的 种类 和状态有关。?
7.相同质量的不同物质吸收相同的热量,比热容大的温度变化 小 ;相同质量的不同物质升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量 多 。?
8.( 桂林中考 )经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( B )
A.水的比热容小,吸热后温度升高得快
B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多
D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
9.根据表中的数据,下列判断正确的是( D )
A.不同物质的比热容不可能相同
B.在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C.物质的比热容与物质的状态无关
D.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
10.在探究不同物质的吸热性能时,同学们使用的器材有:相同规格的电加热器、烧杯、温度计、初温和质量都相同的A、B两种物质,下列说法正确的是( A )
A.加热相同的时间,末温低的物体吸热能力强
B.物体吸热多少是由它的物质种类决定的
C.若A物质吸热升温快,说明A物质吸热能力强
D.将A、B两种物质加热到相同的温度时,它们吸收的热量相同
11.质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热,加热过程中温度随时间的变化图线如图所示,关于a、b两种液体的鉴别结论,正确的是( C )
A.a的比热容大,是水
B.a的比热容大,是酒精
C.b的比热容大,是水
D.b的比热容大,是酒精
12.质量相等的甲、乙两种物质从固态开始加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为6 min,它们的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( D )
A.甲在3 min~6 min时是液态
B.甲是晶体,乙是非晶体
C.在4 min~6 min时,甲的内能保持不变
D.在固态时,甲的比热容小于乙的比热容
13.( 襄阳中考 )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:
( 1 )本实验中,物质吸收热量的多少是通过比较 加热时间 来反映的;?
( 2 )分析1、3号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是 不同物质 ,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 质量 有关。?
14.同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图所示,他们说该实验有两种探究方法。
( 1 )实验方法一的设计如图所示:
①在实验中,加热相同时间的目的是 使水和沙子吸收相等的热量 ;?
②请你指出该同学设计思路上的错误和实验装置中的不足;
错误: 没有控制水和沙子质量相等、初温相同 ;?
不足: 没有测量水和沙子温度的仪器 ;?
( 2 )请你设计出第二种实验方法:
①写出该实验方法所需要的测量仪器: 天平、温度计和秒表 ;?
②请写出设计思路。
在两个相同的金属盒内,加入初温和质量均相同的水和沙子,用酒精灯加热至相同的末温,比较加热时间,就能比较它们的吸热能力( 或在两个相同的金属盒内,加入质量相同的水和沙子,用酒精灯加热,使其升高相同的温度,比较加热时间,就能比较它们的吸热能力 )。
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第2课时 比热容的应用与热量的计算
知识点1 比热容的应用
1.生活中,人们常用冷水冷却发动机、用热水取暖,这利用了 水的比热容大 的性质。?
2.( 福建中考 )福建沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大,这主要是因为海水与砂石相比具有较大的( C )
A.密度 B.内能 C.比热容 D.质量
3.初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,下列做法中正确的是( B )
A.早晨多灌水,傍晚多排水
B.早晨多排水,傍晚多灌水
C.早晨和傍晚都要多灌水
D.早晨和傍晚都不要灌水
知识点2 热量的计算
4.太阳能安全、卫生、环保,我国近年来大力开发和利用太阳能资源,如太阳能热水器、太阳能飞机等。一同学家中太阳能热水器的容量为0.1 m3,则满箱水的质量为 100 kg;太阳能热水器1 h使满箱水从20 ℃升高到30 ℃,水吸收的热量为 4.2×106 J[c水=4.2 ×103 J/( kg·℃ )]。?
5.一太阳能热水器水箱内装有质量为80 kg的水,经太阳晒2 h后,水吸收的热量是1.008×107 J,能使水温从20 ℃升高到 50 ℃,这是用 热传递 的方式增加了水的内能[c水=4.2 ×103 J/( kg·℃ )]。?
6.将质量、初温均相等的铁块和铝块( c铁A.铝块比铁块吸收的热量多
B.铁块和铝块吸收的热量一样多
C.铁块比铝块吸收的热量多
D.条件不足,无法确定
7.( 青岛中考 )质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为 7∶4 。?
8.( 重庆中考 )小薇在“探究水的沸腾”实验中,所用水的质量为0.5 kg,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 低 ( 选填“高”或“低” ),本实验中水加热至沸腾至少吸热 8.4×104 J[已知c水=4.2×103 J/( kg·℃ )]。?
9.为了取暖,每天需要给房间供热4.2×107 J。若流进房间散热器的水温是60 ℃,流出的水温是56 ℃,则每天需要 2500 kg的水流经散热器[水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃ )]。?
10.下列实例中不是利用水的比热容大的特性的是( A )
A.冰山上,熔化雪水作为饮用水
B.“长征七号”火箭发射场地有大量水池
C.长期运行在盘山公路的汽车要在底部添加一个附水箱,以便不断向刹车片浇水降温
D.生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
11.用两个相同的电热水器给质量同为2 kg的物体甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10 min吸收的热量为[c水=4.2×103 J/( kg·℃ )]( C )
A.0.84×105 J B.1.2×105 J
C.2.52×105 J D.条件不足,不能计算
12.( 广州中考 )甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1 ℃,吸收热量如图,以下说法正确的是( B )
A.乙的比热容与丙的相等
B.甲的比热容比乙的大
C.甲的温度升高1 ℃,需吸收2000 J的热量
D.甲、乙的温度都降低1 ℃,乙比甲放出的热量多
13.物体A、B质量相等,把它们加热到相同的温度,然后把它们分别放入等量同温的水里( 不计热量损失 ),A物体能使水温升高10 ℃,B物体能使水温升高20 ℃,设A、B的比热容为cA和cB,则( C )
A.cB=cA B.cB=2cA
C.cB>2cA D.cA
14.一质量为500 g的金属块,吸收8800 J的热量后,由30 ℃升高到50 ℃,求该金属块的比热容。
15.小海在探究“冰的熔化特点”的实验中,根据实验数据绘制出温度—时间关系图像,已知冰的质量为500 g。根据图像解答以下几个问题:
( 1 )物质在C点具有的内能比B点的内能 大 ;?
( 2 )求8 min到12 min水吸收的热量[c水=4.2×103 J/( kg·℃ )];
( 3 )设相同时间内物质吸收的热量相同,求冰在熔化过程中吸收的热量;
( 4 )如图所示,AB段与CD段的倾斜程度不同,原因是什么?
解:( 2 )冰变成水,质量不变,质量m=500 g=0.5 kg
8 min到12 min水升高的温度是5 ℃,水吸收的热量
QCD=c水mΔt=4.2×103 J/( kg·℃ )×0.5 kg×5 ℃=1.05×104 J
( 3 )冰在熔化过程中经历的时间是4 min,水从0 ℃升高到5 ℃经历的时间也是4 min,因为相同时间内物质吸收的热量相同,所以冰在熔化过程中吸收的热量为1.05×104 J。
( 4 )质量相等的水和冰,吸收相同的热量,由于水的比热容大,所以水升温慢。
16.小明猜想:液体的密度ρ越大,其比热容c也越大。他查到了一些液体的密度值如表:
由于不知道表中各种液体之间比热容的大小关系,还需要用实验方法才能知道。实验器材:铁架台( 带铁圈 )、石棉网、温度计、细线、火柴、烧杯、秒表、天平和砝码( 以上每一种器材数量足够、规格相同 );火焰相同的酒精灯若干;密度表中所给出的各种液体足量,实验中,小明选取的三种液体分别是煤油、植物油和水。
②实验中你准备测量哪个物理量来间接知道液体比热容的大小? 液体升高的温度 ;?
③实验中要控制的变量:液体的质量和 液体吸收的热量( 或加热时间 ) ;?
④实验中,怎样操作才能使烧杯在单位时间内吸收的热量相等?
酒精灯的火焰相同,并且火焰距离烧杯底部的距离相等 ;?
( 2 )如果小明选取煤油、酒精和水这三种液体做实验,会存在什么问题?
① 煤油和酒精的密度相等 ;?
② 酒精属于易燃物,不能用火焰加热 。?
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第三节 内燃机
知识点1 热机与内燃机
1.汽油机和柴油机统称为 内燃 机,因为它们都是让燃料在 气缸 内燃烧来工作的。?
2.下列交通工具不是利用热机的是( D )
A.飞机 B.战斗机
C.轮船 D.电动车
3.如图所示,有关这个小蒸汽轮机的说法,不正确的是( C )
A.通过热传递的方式增加水的内能
B.水吸热发生了汽化现象
C.蒸汽的机械能转化为轮子的内能
D.内能的一个重要应用是可以用来做功
知识点2 汽油机
4.( 邵阳中考 )小型汽车上的四冲程汽油机中,主要把机械能转化为内能的冲程是( B )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
5.从原理的发现到实际的应用,往往要解决许多技术上的难题。汽油机只有在做功冲程中燃气才给活塞一个动力,但汽油机却可以连续工作,其中关键部件是( C )
A.火花塞 B.连杆
C.曲轴和飞轮 D.进气门和排气门
知识点3 柴油机
6.汽油机吸入气缸的是 空气和汽油的混合气体 ,柴油机吸入气缸的是 空气 。?
7.柴油机上装有一个又重又大的飞轮,其作用是( C )
A.提高柴油机的稳定性
B.增加柴油机的转动速度
C.提供惯性
D.增加柴油机的功率
8.柴油机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀做功时,气体的温度和内能的变化情况是( A )
A.温度降低,内能减小
B.温度不变,内能不变
C.温度升高,内能增大
D.温度降低,内能增大
9.( 绥化中考 )如图所示是某单缸四冲程汽油机的压缩冲程,在此冲程中把 机械 能转化成内能;若该汽油机飞轮转动的速度是3600 r/min,则汽油机每秒对外做功 30 次。?
10.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是 乙 图所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是 丙 图。?
11.菲菲家的下水道堵了,爸爸用固体疏通剂进行疏通。具体操作是先将适量的疏通剂倒入下水道,再缓慢加入清水,疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体,利用高温高压气体的膨胀将管道疏通。高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的 做功 冲程。?
12.( 衢州中考 )小柯在科技馆看到六冲程引擎。这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入气缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力,第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入气缸的水。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的 丙 ( 填序号 )。?
13.目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机( 利用内能做功的机械 )的是( A )
A.中国高铁交流异步牵引电动机
B.052D型导弹驱逐舰燃气轮机
C.歼20战机涡扇15煤油发动机
D.长征五号火箭液氢液氧发动机
14.如图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图,则一个工作循环的正确顺序为( C )
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲
C.甲、丁、乙、丙 D.甲、丙、乙、丁
15.如图所示的四个实验中,其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是( C )
16.当拖拉机出现故障而使柴油机转速急剧增加,正常操作已经不能使它停转( 这种故障叫“飞车” )时,下列操作正确的是( A )
A.捂住进气口
B.立即找一个隔热的东西捂住排气口
C.脚踩刹车板,同时手拉制动器
D.让它空转,等油全部耗完自动停下
17.如图为四缸发动机的工作原理:内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上,并使各气缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
( 1 )发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将 内 能转化为 机械 能;?
( 2 )有一台四缸发动机,其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个气缸工作容积的总和,气缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离( 即冲程长 )。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
①该发动机在1 s内做功 1.2×105 J,单缸排量V= 0.5 L;?
②在每个做功冲程里,发动机做功W= 600 J;?
( 3 )在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,公式中p表示燃气对活塞的压强,则p= 1.2×106 Pa( 1 L=10-3 m3 )。?
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第四节 热机效率和环境保护
知识点1 燃料的热值
1.无烟煤的热值是3.4×107 J/kg,它表示的物理意义是
1 kg无烟煤完全燃烧放出的热量是3.4×107 J ;若要得到1.7×106 J的热量,需要完全燃烧 50 g无烟煤。?
2.( 福建中考 )合理分类和利用垃圾可以变废为宝,在一定条件下,1 t垃圾能榨出170 kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107 J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 6.8×109 J,燃烧时燃料油的化学能转化为 内 能。?
3.关于燃料的热值,下列说法中正确的是( A )
A.燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧1 kg某种燃料放出热量的大小等于燃料热值的大小
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
知识点2 热机效率
4.某汽油机在工作过程中损耗掉的那部分能量是燃料完全燃烧所释放能量的四分之一,则此汽油机的热机效率是 75% 。?
5.甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高,这表明( D )
A.甲做功比乙多
B.甲做功比乙快
C.甲消耗的汽油比乙少
D.以相同的速度行驶相同的路程,乙消耗的汽油多
6.为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是( D )
A.让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
B.在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失
C.尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D.尽量增加热机的工作时间
知识点3 环境保护
7.汽车为人类文明做出了巨大贡献,但同时也对自然生态环境造成了污染。为减少汽车尾气对居民的危害,市政府购进了不少以天然气为燃料的汽车用作公交车,成为街头一个新的亮点。汽车使用天然气作燃料的优点是 节能( 或环保,合理即可 ) ( 写出一条即可 )。?
8.双能源( 汽油和天然气 )汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐。已知汽油的热值为3.2×107 J/L,天然气的热值为7.2×107 J/m3,则完全燃烧9 L汽油放出的热量与完全燃烧 4 m3的天然气放出的热量相等。?
9.“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,在相同条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”的热值是天然气的10倍,则完全燃烧0.5 kg “可燃冰”放出的热量为 2.1×108 J;若在不考虑热量损失的情况下,这些热量能使800 kg、45 ℃的水刚好沸腾,则此时水的沸点是 107.5 ℃,水面上方的气压 大于 ( 选填“大于”“小于”或“等于” )1个标准大气压[q天然气=4.2×107 J/kg,c水=4.2×103 J/( kg·℃ )]。?
10.建筑工地上有一台大型汽车吊,把100 t建筑材料从地面吊到15 m高处,汽车吊做的有用功为 1.5×107 J;在此过程中,汽车吊消耗柴油的质量为2.0 kg,则完全燃烧2.0 kg柴油释放的内能为 8.6×107 J,该过程中汽车吊的效率为 17.4 %( 柴油的热值q=4.3×107 J/kg,g取10 N/kg )。?
11.如图所示为内燃机的能量流向图,热机效率η等于( B )
12.( 成都中考 )小李家使用的燃气热水器,将30 kg水从20 ℃加热到45 ℃,消耗了0.15 m3天然气。已知水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃ ),天然气的热值为4×107 J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是( C )
A.水吸收的热量与水的末温成正比
B.水吸收的热量是3.15×105 J
C.热水器的能量转化效率是52.5%
D.热水器的能量转化效率与环境温度无关
13.一辆效率为20%的小汽车年耗汽油量2100 L,若将它的效率提高1%,则一年内节省的汽油为( B )
A.205 L B.100 L C.25 L D.21 L
14.( 云南中考 )小康家新买来一台容积为80 L的天然气热水器。小康学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40 L,“出水温度”设置为40 ℃后,开始加热。当水温达到40 ℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20 ℃,加热前天然气表的示数为129.96 m3,停止加热后变为130.06 m3,天然气的热值q天然气=4.2×107 J/m3,水的比热容c水=4.2×103 J/( kg· ℃ ),1 L=10-3 m3。求:
( 1 )水箱中水的质量;
( 2 )水箱中水吸收的热量;
( 3 )该热水器的热效率。
15.发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整个车的性能和品质,现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机,其中汽油发动机提供动力的是内燃机的气缸,若某台以汽油为燃料的汽车,发动机内有四个气缸,其相关数据如表所示。
( 1 )汽车以100 km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大,则1 min内汽车做的有用功为 4.5×106 J;?
( 2 )如图所示,汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程,一个气缸正常工作四个冲程的顺序是 乙、甲、丁、丙 ( 对甲、乙、丙、丁重新排序 ),内燃机给汽车提供动力的冲程是 丁 图所示的冲程;?
( 3 )汽车排气量是指发动机气缸的工作容积,汽车排气量越大,功率越大,空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。当汽车以100 km/h的速度匀速运动时,根据表中数据求汽车发动机的效率。
(共14张PPT)
第十三章 内能与热机
第一节 物体的内能
知识点1 物体的内能
1.雪山上的冰块 有 ( 选填“有”或“没有” )内能。?
2.一切物体都具有内能,同一个物体( 体积不变 ),温度越高,分子热运动越 剧烈 ,内能就越 大 。?
3.下列关于内能的说法,正确的是( D )
A.具有机械能的物体不一定具有内能
B.物体温度不变,内能一定不变
C.物体没有吸热,内能一定不变
D.在温度、状态和物质种类均相同的情况下,物体的质量越大,内能越大
知识点2 改变物体内能的两种途径
4.( 淄博中考 )“烧烤”是年轻人喜欢的一种美食。空气中弥漫着“肉香”味,这是分子
无规则运动 的结果;食物烤熟是通过 热传递 的方式改变其内能的。?
5.( 怀化中考 )铁水很热,冰块很冷,但它们都具有 内 能。冬天搓手可以感到温暖,是通过 做功 的方式改变内能;用热水袋取暖,是通过 热传递 的方式改变内能。?
6.( 北京中考 )下列实例中,属于做功改变物体内能的是( A )
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
知识点3 热量
7.关于热量,下列说法正确的是( D )
A.热量表示物体的冷热程度
B.热量表示热能的多少
C.热量表示物体冷热程度的变化
D.热量表示物体间内能传递的多少
8.( 泰州中考 )关于温度、热量和内能的说法中正确的是( D )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.0 ℃的冰内能为零
C.温度高的物体,含有的热量多
D.物体的温度升高内能增大
9.( 河池中考 )如图是某物质的熔化图像,由图像可知,该物质是 非晶体 ( 选填“晶体”或“非晶体” );熔化过程中,物质的内能 增大 ( 选填“增大”“不变”或“减小” )。?
10.通常所说的“热”包含内能、热量、温度三种含义,请指出下面“热”的含义。
( 1 )摩擦生热: 内能 ;?
( 2 )天气很热: 温度 ;?
( 3 )吸热升温: 热量 。?
11.( 江西中考 )如图所示是课间同学们在教室里嬉戏的场景,恰巧被老师用手机拍下。上课后,老师形象地将图中①的动作描述为热传递中的传导,其②和③可分别描述为热传递中的 对流 和 辐射 。?
12.下列说法正确的是( B )
A.热水比冷水热量多
B.热量可以由内能小的物体传递给内能大的物体
C.一个物体内能越多,它具有的热量越多
D.一大桶水比一小桶水含的热量多
13.如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动活塞迅速冲出管口,水蒸气在这个过程中( C )
?
A.内能增加,温度升高,在试管口变成白色的热空气
B.内能减少,温度降低,在试管口变成白色的热空气
C.内能减少,温度降低,在试管口液化成小水滴
D.内能增加,温度不变,在试管口液化成小水滴
14.如图是某物质由液态变为固态过程中温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( D )
A.t4时刻物体内能为零
B.t2、t3时刻物体内能相等
C.t2时刻物体内能比t3时刻小
D.t1时刻物体分子动能比t2时刻大
15.如图所示是古人锻造铁器的过程,关于改变物体内能的方式,下列说法中正确的是( C )
A.加热和锻打属于热传递,淬火属于做功
B.加热属于热传递,锻打和淬火属于做功
C.加热和淬火属于热传递,锻打属于做功
D.加热和淬火属于做功,锻打属于热传递
16.为了探究做功与物体内能变化的关系,某小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验。实验中,他们先关闭喷雾器喷嘴处的阀门,接着手压活塞快速打气,然后打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内的一部分气体,整个过程用温度计测出喷雾器内部的气体温度( 物体温度升高,内能增大 ),研究过程如图a、b和c所示。请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
( 1 )比较a和b两图可知, 外界对气体做功,气体内能增加 ;?
( 2 )比较b和c两图可知, 气体对外界做功,气体内能减少 。?
17.实验探究和推理都是科学研究的基本方法,比如科学猜想,往往是以一定的事实和已有知识为依据,通过推理而提出来的。
( 1 )用放大镜观察素描炭笔的笔迹,观察到微小的颗粒;麦粒碾成面粉,面粉揉成面团……大量类似事实,为我们想象物质的结构模型提供了依据,终于认识到: 物质 是由大量分子构成的。向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水。观察到墨水扩散的快慢不一样……大量类似现象使我们推想到:分子无规则运动的快慢与 温度 有关;?
( 2 )物理学把物体内所有分子无规则运动的动能,以及分子势能的总和叫做物体的内能,请你根据这个定义,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据( 参照示例 );
示例:①物体内能的大小可能与物体的温度有关。
推理性结论:一个物体的温度越高,内能越大;
推理依据:物体温度越高,分子运动越快,分子动能越大;
②物体内能的大小还可能与物体的 质量( 或分子多少 ) 有关。?
推理性结论: 一个物体的质量越大( 或分子越多 ),内能越大 ;?
推理依据: 物体质量越大,分子数目越多,所有分子动能、势能的总和就越大 ;?
( 3 )由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题,同学们也来尝试一下:
在图中,a杯中水量较少,b、c、d杯中水量相同。根据问题( 2 )中所得的推理性结论,比较各杯中水的内能的大小:
① d 杯中水的内能最大,因为 d杯中的水量比a杯的多,与b、c杯的相同,且温度最高 ;?
② a、b 两杯中水的内能不好比较,因为 a杯中的水量比b杯的少,但温度比b杯的高 。?
(共19张PPT)
章末小结与提升
类型1 改变内能的两种途径
1.纪录片《舌尖上的中国》展现了博大精深的中国饮食文化。厨师烹饪排骨时,主要通过
热传递 ( 选填“热传递”或“做功” )的方式改变了排骨的内能,使排骨的温度 升高 ,从而由生到熟。?
2.( 南京中考 )汽车紧急刹车时,轮胎温度急剧升高,内能增大。图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是( A )
类型2 温度、热量、内能的辨析
3.( 兰州中考 )关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( C )
A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B.不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大
C.质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低得多
D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
4.( 湖州中考 )下面是两个有关热学方面的观点,请用实例说明它们是错误的。
( 1 )物体吸收热量,温度一定升高: 冰在熔化过程中,吸收热量,温度不变( 合理即可 ) ;?
( 2 )物体温度升高,一定是吸收了热量: 压缩空气做功,使空气温度升高( 合理即可 ) 。?
类型3 比热容及其应用
5.( 宜宾中考 )如图是干旱地里的玉米,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( B )
A.凝固点较低 B.比热容较大
C.沸点较高 D.质量较小
6.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( D )
A.冬天供暖时用水作循环液
B.为了防止热机过热,通常用水来降温
C.城市建造人工湖降温
D.夏天在房间内洒水降温
类型4 内燃机的工作原理
7.( 临沂中考 )图甲中,迅速向下压活塞,能量的转化情况是 机械能转化为内能 。图乙内燃机的工作过程中与图甲能量转化情况相同的是 B ( 填字母 )。?
8.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充,正确的是( C )
A.①做功冲程;②内能转化为机械能;③压缩冲程;④机械能转化为内能
B.①压缩冲程;②内能转化为机械能;③做功冲程;④机械能转化为内能
C.①压缩冲程;②机械能转化为内能;③做功冲程;④内能转化为机械能
D.①做功冲程;②机械能转化为内能;③压缩冲程;④内能转化为机械能
类型5 热量、热值、热效率的相关计算
9.( 济宁中考 )如图甲所示,将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中,这是通过 热传递 的方式改变牛奶的内能;图乙是250 g牛奶与热水的温度随时间变化的图像,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 1.25×104 J[c牛奶=2.5×103 J/( kg·℃ )]。?
10.如图是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出A燃料的热值 小于 ( 选填“大于”“小于”或“等于” )B燃料的热值。在标准大气压下,若一定质量的B燃料完全燃烧释放的热量为4.9×106 J,其中有60%的热量被质量为10 kg、初始温度为38 ℃的水吸收,c水=4.2×103 J/( kg·℃ ),则水的温度将升高 62 ℃。?
11.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给8 kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在4 min内完全燃烧了1.4 kg的煤,水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃ ),煤的热值约为3×107 J/kg。求:
( 1 )经过4 min加热,水所吸收的热量;
( 2 )煤炉烧水时的热效率。
实验:比较不同物质的吸热能力
1.实验器材
两个酒精灯( 规格相同 )、两个烧杯( 型号相同 )、两支相同的温度计、秒表、冷水、煤油等。
2.实验过程
( 1 )如图所示,用酒精灯加热盛有等质量的水和煤油的两个烧杯,同时按下秒表开始计时,通过温度计观察两种液体温度的变化。
( 2 )记下两种液体温度先后达到某一个值时所用的时间。
3.实验注意事项
( 1 )实验中物质吸收热量的多少是通过测量加热时间实现的。
( 2 )温度计的作用是测量液体温度。在测量时,一定要注意不能使温度计的玻璃泡与容器底部、侧壁接触。
( 3 )玻璃棒的作用是通过搅拌使容器中液体受热均匀,切不可用温度计替代玻璃棒来使用。
4.实验结论
质量相等的水和煤油,升高相同温度时,所用时间较长的物质( 水 )吸收的热量较多,即吸收热量的能力较强( 比热容较大 )。
【针对训练】
1.( 枣庄中考 )某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
( 1 )在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 秒表 。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 加热时间长短 来判断的;?
( 2 )实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表:
通过分析实验数据,能够得出的结论是
质量相等的水和煤油升高相同的温度,吸收的热量不同( 或质量相等的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量多 ) ;?
( 3 )图乙是第1组同学绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是 C ( 填字母 );?
( 4 )使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是 酒精灯的火焰大小不同 ;?
( 5 )这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是
在相同时间内水和煤油吸收的热量相同 。?
2.( 广州中考 )如图一所示,用加热器给初温均为20 ℃的甲、乙液体加热( m甲 ( 1 )某时刻温度计示数如图一所示,此时乙
的温度为 58 ℃;?
( 2 )甲液体第30 s的内能 小于 ( 选填“
大于”“等于”或“小于” )第35 s的内能;?
物体在热传递过程中,如果没有热量损失( 或热损失较少,损失的热量忽略不计 ),则高温物体放出的热量就等于低温物体吸收的热量,即Q吸=Q放,这个关系式被称为热平衡方程。根据此思路可对相关物理量进行求解。
(共7张PPT)
专题训练( 二 ) 热学计算
类型1 与热值有关的计算
1.如表列出了几种燃料的热值,单位是J/kg。
完全燃烧1 g的酒精可放出热量 3×104 J。放出相同的热量,完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是 35∶3 。?
2.( 连云港中考 )天然气热水器将40 kg的水由22 ℃加热到42 ℃,水的内能增加了 3.36×106 J,水的内能增加是通过 热传递 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 0.1 kg的天然气。已知c水=4.2×103 J/( kg·℃ ),q天然气=4×107 J/kg。?
类型2 与比热容有关的计算
3.有两个相同的烧杯,第一个装有400 g水,第二个装有400 g酒精,若用相同的加热器给它们加热,根据加热时间与其对应的上升到的温度作出如图所示的图像。请根据图像计算这个电加热器每分钟放出的热量是 6.72×103 J( 不计热损失 ),酒精的比热容是 2.4×103 J/( kg·℃ )[已知水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃ )]。?
4.水和煤油的质量之比是5∶4,比热容之比是2∶1,水的初温是18 ℃,煤油的初温是20 ℃,若它们吸收相等的热量后,水温升高到40 ℃,则煤油的温度升高到( B )
A.55 ℃ B.75 ℃
C.100 ℃ D.120 ℃
类型3 热量的综合计算
5.初春学校组织学生到某农庄进行社会实践活动,小明携带一个质量为1 kg的合金锅、一台如图所示的便携式丁烷气炉( 内置一瓶新的燃气,参数如表格所示 )。爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%,丁烷气体的燃烧效率为90%,野炊地水的沸点为96 ℃,测出当地水的温度为26 ℃[水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃ ),锅的比热容为0.8×103 J/( kg·℃ )]。
( 1 )完全燃烧0.1 kg的丁烷气体可以放出多少热量?
( 2 )如果燃气炉以最大火力工作,一瓶燃气最多能持续燃烧1.4 h,这样能够把质量为多少千克的水烧开( 结果保留一位小数 )?
