内能及内能的利用专题

课题热和能学生辅导时间一、分子热运动知识结构梳理1、 物质的组成物质是由大量 组成的，分子非常小，一般分子的直径大约只 有。2、扩散现象定义 不同物质在时，彼此 的现象叫扩散。 说明（l）分子在不停地做运动；（2）分子之间有 点拨固、液、气都可发生扩散，扩散速度与温 度有关。3、分子热运动定义 因为分子的运动跟 有关，所以这种无规则运动叫做分子的。特点 温度越，分子热运动越剧烈。4、分子间作用力分子间有。引力 固体能保持一定的体积和形状，说明分子间存在。斥力 固体和液体很难被压缩，说明分子间存。玻璃板典型题例1、用图的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红 棕色二氧化氮气，另一瓶装有空气为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是（选填“A”或“B”）瓶根据现也象可知气体发生了扩散扩散现象说明 气体分子。若实验温度分别为0C，4C，20C，30C则 在温度下（填序号）气体扩散最快。2、高档红木家具加工场空气中浮动着淡淡的檀香，这是 现象，是红木分泌出的芳香分子在不停地彳 运动的结果。家具在制作过程中，木头交接处要留有适 当的缝隙，因为随着季节的变化，木头会产生现象。用布对家具表面进行“磨光”处理 布与家具表面之间的摩擦属于摩擦。用力“磨”是通过增大 的办法来增大摩擦的。3水与酒精混合，总体积会变小，是因为分子间 ，分别在冷水杯和热水杯 中滴一滴墨水，热水中的墨水扩散快，说明分子无规则运动的快慢与 有关4、如图所示，图甲是一个铁丝圈，中间松松地系一根棉 -7、宓工云 广泌 线图乙是浸过肥皂水并附着肥皂液薄膜的铁丝圈；图丙?首表示用手轻轻地碰一下棉线的任意一侧；图丁表示这侧的肥、*.广、参m w-Mq:点尸皂 液薄膜破了，棉线被拉向另一侧，这一实验说明了（）A -物质是由大量分子组成的甲 乙 匚 B分子间有间隙C分子间存在着引力D组成物质的分子在永不停息地做无规则运动5下列现象属于扩散的是（）A.打开香水瓶，香味四处飘逸B.拍打衣服时灰尘纷纷落地C.放在空气中的铁块，过一段时间生锈了D.冰爆化6下列事例中不能用“分子热运动”解释的是（）A.环境恶化，尘土满天飞B.炒菜时加盐使菜变咸C.室喷清新剂，香气四溢D.密封的室一人吸烟，其他人闻到烟味二、能一、能1、 定义 物体部所有分子热运动的 与 的，叫做物体的能；2、产生原因由于分子在不停地彳 。所以分子具有动能 由于分子存在:所以分子具有势能。3、影响因素物体的能与物体的温度、质量、材料、状态等因素有关。对于同一个物体，温度越 高能；而物体温度降低时，其能会。4、热运动：叫做热运动。二、能的改变：1、能改变的外部表现：（1）（2）2、改变能的方法：和。 热传递是。 热传递的条件是，传递方式是：传导、对流和辐射。热传递传递的 是，而不是。 热传递过程中，物体吸热，温度升高，能增加；放热温度降低，能减少。 热传递过程中，叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是 的转移。C、做功和热传递改变能的区别：由于它们改变能上产生的效果相同，所以 说。但做功和热传递改变能的实质不同，前者能 的，后者能的。D、温度、热量、能区别：温度：表示物体的冷热程度。温度升高能增加1*不一定吸热。如：。吸收热量不一定升温。如：。1A能不一定增加。如：吸收的热量全都对外做功，能可能不变。能：是一个状态量能增加 一定升温。如：。1A不一定吸热。如：典型题例1.物理学把“物体所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的能”，请你根据这个意思，结合所学知识，下列判断正确的是（）A同一物体温度越高，物体能越大 B同一物体温度越低，物体能越大C温度相同的同种物质，分子个数越多，物体能越大D温度相同的同种物质，分子个数越多，物体能越小2.如图3所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（）图3A他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用B他受重力、支持力和摩擦力的共同作用C他的重力势能转化成了动能和能D他的重力势能减小，动能增大，机械能不变3下列关于功、能和热量的描述中正确的是（）A物体的温度不变，能一定不变 B做功和热传递都能改变物体的能C温度高的物体含有的热量比温度低的物体多D热量总是从能大的物体向能小的物体传递6下列说法中正确的是（ ）A用加热的方法可以改变物体的能B温度升高越多的物体，吸收的热量越多C长时间压在一起的铅板和金板互相渗入，这种现象是扩散现象D打扫卫生时房间尘土飞扬，这种现象说明分子在不停地做无规则运动9如图所示，在大口厚玻璃瓶装入少量的水，并滴入几滴酒精塞进塞子后，用气筒往瓶 打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现，下列关于该实验的分析错误的是（） A往瓶打气时，外界对瓶气体做功 B往瓶打气时，瓶气体能变小 C瓶塞跳出时，瓶气体温度降低 D瓶塞跳出时，瓶气体对外做功三、比热容一、探究：比较不同物质的吸热能力 比较方法：（1）质量相等的不同物质，吸收相同热量，比车，升温的吸热能力强；（2）质量相等的不同物质，升高相同温度，比车，吸热 的吸热能力强。 设计实验：（1）要得到质量相等的水和食用油，需要的器材 ；（2）实验中可以通过控制 来确定水和食用油吸收了相同的热量。实验器材：酒精灯、两个烧杯、温度计、天平及砝码、表、火柴、铁架台及石棉网、搅拌器（用热 得快更好）。实验装置得出结论 质量相等的水和食用油，吸收相同的热量，水升温，表明水的吸热能力。二、比热容定义：的某种物质温度升高 所吸收的叫做这种物质的比热容。用字母C表示。单位J / （kgC），读作焦耳每千克摄氏度。物理含义：水的比热容：C钏=4.2 x 103J /（ kg C ），意义水是：。比热容是物质的一种特性，不同的物质比 热容一般注意（1）比热容是物质的特性，反映了物质的放热本领，它与物体的质量、温度、吸热 的多少无关，只与物质的种类和存在的状态有关。（2）水的比热大的应用：“用热水袋取暖”、 “暖气中用水作介质”、“汽车发动机用水作制冷剂”、“严寒的冬天为了防止菜冻坏在菜 窖中放水，利用水保护秧苗防冻”。三、热量的计算吸热公式：Q吸=；放热公式：Q放=；注意Q吸=Q放两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体将吸收热量，温度升高，最后两物体的温度相同。在热传递过程中，若无热量损失，高温物体放出的热量将全部被低温物体吸收，则Q吸=Q放若有热量损失，则有Q放=Q损十Q吸。典型题例I1、探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加整了水热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图下列说确的是（）Ba实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强r iB 在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的C实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同D实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强D. c产乙42、将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后， 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。则三块金属的比热容c甲、c 乙、c丙大小相比()A. c甲最大B. c乙最大C. c丙最大丙3、1千克20C的水吸收4.2x10,焦的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有 几个可能温度()A 80C B 100C C 120C D 130C 4用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为()A 2.1x103j/(kg-C)B 4.2x103j/(kg-C)C 1.2x103j/(kgC)D条件不足，不能确定5某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用 了如图所示的装置(1)在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的 A采用完全相同的加热方式B酒精灯里所加酒精量相同C取相同质量的水和另一种液体D盛放水和另一种液体的容器相同(2) 加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示 则水的沸点 C， 这表明实验时的大气压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准 大气压(3) 而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多请你就此现 象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力 (选填“相同”或“不同”).(4) 本实验除了能够说明上述问题之外，还能够说明许多问题，请你写出其中的一个问题：I六、能量的转化和守恒一、燃料在燃烧时，储藏在燃料中的 能被释放，转化为 能。二、热值(q ) :，叫热值。单位是：焦耳/千克，符号是J kg。（对于气体燃料，热值指的是】m3燃料完全燃烧放出的热量，单位是焦每立方米，符号是Jm3）三、 燃料完全燃烧放出热量计算：；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q 是热值，单位是：焦/千克；m是质量，单位是：千克。四、热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效I率。能 xlOTOS蚤五、在一定的条件下，各种形式的能都可以相互转化。.，鼻六、能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式为另一种形式，或者从一个物体 水到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量。落i典型题例I1、如图9所示实验，试管口木塞冲出过程 （）A试管口出现的白雾是水蒸气B试管口出现白雾说明水蒸气能增加C能量转化情况与燃机压缩冲程相同D水蒸气对木塞做功，水蒸气的能减少2、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（）及到的主要能量转化情况.关于对图中的补充正确的是吸气冲程（）= （）匚二1排气冲程A 做功冲程B 压缩冲程C 做功冲程D 压缩冲程压缩冲程做功冲程压缩冲程做功冲程能转化为机械能能转化为机械能机械能转化为能机械能转化为能（）（机械能转化为能机械能转化为能能转化为机械能能转化为机械能下列有关热的说确的是 晶体在熔化过程中温度不变，能也不变B用水作汽车冷却液，是因为水的比热容大 燃机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸的物质的能 柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油的热值比汽油的热值大 如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图汽油燃烧产生高温高压的气体推 动活塞向下运动在活塞向下运动的过程中，汽缸气体的（）A能减少B温度降低C密度增大 D分子热运动加快5关于“热机”，下列说法中错误的是（）A 通过技术改进，可以使热机的效率达到100% B减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”C用水而不用其它循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性D严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱 6、汽车是我们生活中常用的交通工具，汽油机是汽车的动力设备。单缸汽油机工作的四个 冲程中，将能转化为机械能的是 冲程；主要利用惯性来工作的冲程有7、一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功 次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是J。(q *f=4.3x107J/kg)柴油8科学家发明了一款单缸六冲程燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程燃机 相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸喷水，水在高温汽缸迅速汽化成高温、高压水蒸气， 推动活塞再次做功，水蒸气温 (选填“升高”、“降低”或“不变”，这 样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的为进入下一个工作循环，这款燃机的第六冲程是冲程9“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃 烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 很大以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J，可以使Kg的水从 20C加热至 60C(c=4.2x103J/KgC，q=4.2xl07J/Kg) 煤气10 太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家太阳能热水器某天在照 射下的相关信息太阳照射时 间/h装水量/ Kg吸热板面积/m2水升高的温 度/C水的比热容 /J(kgC) -1太阳辐射功率/J (m2-h)-1101002.5504.2x1031. 68x106其中太阳辐射功率是指1h投射到1m2面积上的太阳能 求：(1)水在10h吸收的热量；(2) 如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；(天然气的热 值为8.4xl0J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)(3) 该太阳能热水器的能量转化效率11 随着科技的发展，人们常用空气源热水器来冲凉洗澡，如图是“美的”空气源热水器空 气源热水器有一种吸热介质-冷媒“冷媒”作为空气源热水器热的“搬运工”，能把外 界的热搬到空气源热水器的部液态的冷媒温度低于零下20C，与外界存在着温差，因此， 冷媒可吸收外界空气的热能，在蒸发器部转化为气态，然后通过空气源热水器中压缩机的 工作，使气态冷媒的温度升高，温度较高的冷媒通过冷凝器时从气态转化为液态，同时释 放出大量的热量，被水箱中储备水吸收，使水温升高，从而达到制热水的目的空气源热水 器所消耗的电能仅是带动压缩机工作，由于大量空气中的热能进入系统，所以它得到的能量 是压缩机消耗电能的3倍以上技术参数表如下表：(1) 试写出文中划线部分的两个物态变化的名称： (2) 空气源热水器中水的能增加是能量的 .(填“转移”或“转化”)(3) 某家庭每天需要用60C热水200kg，若水的初温是10C，则水吸收的热量为多少焦耳？(水的比热容 c=4.2x103J/ ( kg C)(4) 该家庭使用空气源热水器提供热水，若空气源热水器得到的能量是压缩机消耗的电能的3倍，则每天需要消耗的电能是多少千瓦时？(保留小数点后一位)(5)分析该技术参数表，可知该空气源热水器正常工作时的电流为多少？美的空气源热水器技术参数表名称美的空气源热水器型号RSJF- 32/R- A总输入功率880W热水产量60L/H电源规格220V- 50Hz