浙教版九年级上测第三章 第5节物体的内能知识点+练习含答案（含答案）

第5节 物体的内能
内能
热运动
物体内部大量分子的无规则运动，叫热运动。
内能
分子动能：分子由于运动而具有的能叫分子动能。物体的 越高，分子运动得越快，它们的动能越大
分子势能：由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能
物体的内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫物体的内能。单位：焦耳（J）
对内能的理解
内能是指物体的内能，不是分子的内能，是物体内部所有分子共同具有的分子动能和分子势能的总和。单纯考虑一个分子的分子动能和分子势能是没有现实意义的
一切物体在任何情况下都有内能 （0℃的冰具有内能吗）
内能具有不可测量性，即不能准确知道一个物体的内能的具体数值
影响物体内能大小的因素：物体的质量、物体的温度、物体的体积、物体的种类、物体的状态都可以影响物体内能的大小
物体内能的改变
热传递改变物体的内能
对热传递的理解
条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在
方向 由 温物体转移到 温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部分
结果 温度相同
注意：高温物体降低的温度和低温物体升高的温度不一定相同
但放出的热量和吸收的热量相同
热传递是把内能由温度高的物体传递给温度低的物体，而不是由内能大的物体传递给内能小的物体
内能大的物体温度不一定高，例如1000kg1℃的水内能大，0.1kg100℃的水内能小
做功改变物体的内能：对物体做功，物体的内能会 ；物体对外界做功，物体的内能
温度、热量、内能三者之间的区别与联系
项目 温度 热量 内能
定义 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 在热传递过程中，传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
量的性质 状态量 过程量 状态量
表述 用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述 用“放出”或“吸收”等表述 用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等表述
单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
关系 热传递可以改变物体的内能，使其内能增加或减少，但温度不一定改变（如晶体的熔化、凝固过程），即物体吸热，内能会增加，物体放热，内能会减少，但物体的温度不一定发生改变
比热容
定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫这种物质的比热容，用符号c表示
单位：焦/(千克·℃)，读作焦每千克摄氏度
比热容是物质本身的一种性质
比热容是物质自身的性质之一，与物体的质量、体积等无关
水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，其物理意义是：质量为1kg的水，温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量为4.2×103J
对于同一种物质，比热容的值还与物质的物态有关，同一种物质在统一物态下的比热容是一定的，但在不同物态下，比热容是不相同的。比如水和冰的比热容不同
水的比热容较大的应用
水的吸（放）热本领强，用水作散热剂
水的温度难改变，对机械或生物体起保护作用
热量的计算
以Q表示物体吸收（或放出）的热量，c表示物质的比热容，m表示物体质量，t0表示初始温度，t表示末温，?t表示初温和末温的温差，则有热量计算的一般公式：Q＝cm?t
热机
热机的特点：通过做功把内能转化为机械能
内燃机
内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。
工作过程：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汽缸的另一端，叫一个冲程
汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
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

燃料的热值
定义：1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量
单位：J/kg（固、液）或J/m3（气）
酒精的热值是3.0×107 J/kg，表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J
煤气的热值是3.9×107 J/m3，表示1 m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107 J
关于热值的理解：热值是燃料本身的一种属性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关
公式：Q=mq或Q=qV（q为热值）
练习
1.关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
物体内能增加，一定要从外界吸收热量 B．物体温度升高，它的内能一定会增加
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
高空的云层中有许多小水滴和小冰晶．当小冰晶越聚越大上升气流托不住它时就会下落，在下落过程中变成了雨滴，这一过程中（　　）
它的内能减小了 B．它的内能增加了
C．它的内能没有发生变化 D．发生了液化现象
在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉就燃烧起来了。李文华同学用下面的四句话解释了这一过程，正确的顺序是（ ）
当温度达到硝化棉的着火点时，硝化棉就绕烧起来了 活塞压缩筒内空气，通过做功的方式使筒内气体内能增加 用力向下压活塞 ④筒内气体温度升高
如图所示，“在金属管内装一些酒精，当迅速来回拉动绕过金属管的粗绳时，筒壁会发热，一会儿，看到紧塞在管口的塞子突然被射出，同时听到“呼”的一声．根据这些现象，下列说法不正确的是（ ）
A来回拉动粗绳时，将机械能转化为内能 B．塞子被射出，将内能转化为机械能
C筒壁会发热，原因是酒精的化学能转化为内能
D．“呼”的一声，是塞子突然射出时引起空气振动产生的
关于温度、热量、和内能，下列说法正确的是（　　）
A. 温度高的物体内能一定大 B. 物体的温度越高，所含的热量越多
C. 内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
D. 物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
由Q=cm（t-t0）可得c=Qm（t-t0），关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（　　）
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，则比热容减小至一半
C．比热容与物质吸收的热量成正比，与质量和温度变化量成反比
D．比热容是物质的特性，与吸收的热量、质量和温度变化量无关
甲、乙两物体质量、初温都相同，甲的比热大于乙的比热.当它们放出相同的热量后，相互接触，接触以后内能的变化情况是（　　）
A. 甲的内能增加，乙的内能减少 B. 甲的内能减少，乙的内能增加
C. 甲的内能不变，乙的内能减少 D. 甲、乙的内能都不变
甲、乙两种物质，质量之比为4：1，放出热量之比是3：1，它们的比热之比是1：2，则降低温度之比分别是（　　）
A．1：2 B．1：3 C．3：2 D．4：1
用如图甲所示的两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热，绘制它们的温度随时间变化的图像，如图乙所示。如果A、B为同种液体，则________液体的质量较大。
某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2米2，太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经8750s时间后上升到45℃。请计算：
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳?
(2)垂直于太阳光的1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？
有三种液体分别用相同的热源加热，如图是加热时液体温度随时间变化的图象．下列分析不正确的是（　　）
如果b?c质量相同，b的比热小于c的比热
B．如果a?b是同种物质，a的质量大于b的质量
C．如果b?c是不同种液体，b的沸点大于c的沸点
D．如果a?b是不同种物质，它们的沸点相同
如图所示，是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象．假设在热传递过程中没有热量损失，那么，由图中所给的信息可知，冷热水的质量与吸放热之比分别是 （ ）
A．2：1、1：1 B．1：1、2：1 C．1：1、1：2 D．1：2、1：1
甲、乙两金属球，质量相等，初温相同，先将甲球投入冷水中，待热平衡后水温升高t℃，取出甲球（设热量与水均无损失），再迅速把乙球投入水中，这杯水热平衡后水温又升高t℃，设甲、乙两球的比热分别为C甲和C乙，则有（　　）
C甲=C乙 B．C甲＞C乙 C．C甲＜C乙 D．无法确定
用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（??）
A．5.04×105J B．4.2×105J C．2.52×105J D．条件不足，不能计算
如图是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象．则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲______Q乙；液态时它们的比热容c甲______c乙（填“大于”、“小于”或“等于”）．
12.图是某太阳能热水器，向其中注入50 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J／（kg·℃）。试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少?
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤? （煤的热值约为3.5×107J／kg）
1.100g热水和50g冷水混合后（不考虑热量损失），则（　　）
热水降低的温度等于冷水升高的温度 B．热水降低的温度小于冷水升高的温度
C．热水降低的温度大于冷水升高的温度 D．热水放出的热量小于冷水吸收的热量
两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示．根据图线可知（　　）
甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同
C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
若一辆氢动力汽车正常行驶时,功率是70千瓦,氢气的热值是1.4×108焦／千克,燃料电池的能量转化效率是50%,在阻力不变和不考虑其它能量损耗时,要使该车能正常行驶,汽车每小时至少消耗氢气 千克.
关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　）
A物体内能减少时，一定对外做功 B物体内能增加时，温度不一定升高
C汽油机的做功冲程把机械能转化为内能 D温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
国产165型单缸四冲程汽油机的气缸直径为60毫米，活塞冲程长60毫米，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为10×105帕，飞轮的转速是1500转/分．
求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）；
（2）如果满负荷工作时每分钟消耗12克汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的燃烧值为4.6×107焦/千克，π=3）
参考答案
B 2.B 3.3241 4.C 5.C
D 2.B 3.C 4.B 5.（1）1.05×107J?（2）1200J/(m2.s)
7.B 8. A 9.C 10.C 1.。小于；大于． 12.8.4×106?J??30％ 0.8 kg
1.B 2.A 3.3.6kg 4.B
勤能补拙，练可达通，学而广博