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内能与热机复习学案知识结构 概念:内能 物体内能的大小:.物体内能的改变: 做功 对物体做功-内能增加. 物体对外做功-内能减少. 热传递：用传递的热量多少来衡量内能的变化 定义: 热量的计算比热容 单位: 比热容是物质的一种属性。 热机 内燃机:四个冲程燃料的热值: 概念: 公式: 单位一、内能1、内能： ，叫做物体的内能。2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。3、影响物体内能大小的因素：温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。质量：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。材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。4、内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。二、内能的改变1、改变内能的方法： 和 。A、做功改变物体的内能：做功可以改变内能：对物体做功物体内能会 。物体对外做功物体内能会 。做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化B、热传递可以改变物体的内能。热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、对流和辐射。热传递传递的是内能（热量），而不是温度。热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。热传递过程中， 叫热量，热量的单位是 。热传递的实质是内能的转移。 C、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是 的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。 D、温度、热量、内能的区别：温度：表示物体的冷热程度。 温度升高 内能增加 不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。热量：是一个过程。 吸收热量 不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。 内能不一定增加。如：吸收的热量全都对外做功，内能可能不变。内能：是一个状态量 内能增加 不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。 不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热指出下列各物理名词中“热”的含义：热传递中的“热”是指： 热现象中的“热”是指： 热膨胀中的“热”是指： 摩擦生热中的“热”是指： 三、热量1、比热容 定义： 。 物理意义： 的物理量。比热容是物质的一种特性，大小只与物体的 、 有关，水的比热容为4.2103J(kg) 表示： 。水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大2、计算公式： 注意：此公式只能用于热传递过程中吸收或放出的热量，不能计算燃料燃烧放出的热量；使用公式计算时，还要注意比热容的单位是J(kg)，质量的单位是kg，温度的单位是，热量的单位是J。四、内能的利用、热机(一)、内能的获得燃料的燃烧燃料燃烧： 能转化为 能。(二)、热值1、定义： ，叫做这种燃料的热值。2、单位： 3、关于热值的理解：对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。4、公式：Qmq（q为热值）。5、酒精的热值是3.0107J/kg，它表示： 。煤气的热值是3.9107J/m3，它表示： 。6、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输7、炉子的效率：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。(三)、内能的利用 1、内能的利用方式： 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 利用内能来做功；从能的角度看，这是 能转化为 能。2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化： 能转化为 能3、内燃机：它主要有汽油机和柴油机。4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。5、汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造：顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。6、热机的效率：定义：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧；尽量减小各种热量损失；机件间保持良好的润滑、减小摩擦。例1（2005年重庆市）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( ) A物体的温度越高，所含热量越多 B温度高的物体，内能一定大 C0的冰块，内能一定为零 D温度相同的两物体间不会发生热传递解析：物体的温度越高，物体的内能就越大，热量是指热传递过程中内能改变的多少，所以A选项是错误的。物体的内能大小除了与温度有关外，还跟物体的质量、材料以及状态有关，所以B选项是错误的。物体在任何情况下都有内能，所以C选项是错误的。热传递发生的条件是两个物体要有温度差。所以A选项是正确的。答案 D例2 一块0的冰变为0的水的过程中，它的内能变化情况是（ ）A、变大； B、变小； C、不变； D、不能确定解析：0的冰在变为0的水的过程中，尽管温度不变，但是吸收了热量，状态发生了改变，分子间的平均距离改变了，分子势能变大了，所以内能增加了。答案 A例3 根据公式c=Q/mt，判断下列说法中正确的是（ ）A、物质的比热容跟它吸收的热量成正比B、物质的比热容跟它的质量和升高的温度成正比C、比热容是物质的一种特性，比热容的大小跟它吸收的热量、物体的质量及升高的温度都无关D、以上说法都不对解析：公式c=Q/mt，不能说明比热容与Q、m，t有关。对同一种物质来说，比热容只与物质的本身的性质有关，与是否吸热，吸热多少，质量和温度的变化无关。所以A、B、C选项都是错误的。答案 C例4 沿海地区气温的变化为什么比内陆小?解析：这是因为水的比热容比干泥土的大，在同样受热或冷却的情况下，吸收或放出的热量相同，水的温度变化比干泥土小，因此，在受太阳照射的条件相同时，沿海的气温变化比内陆小。答案 同上例5（07年泰安市中考题）如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气的 能转化为塞子的机械能。图 中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。解析:用酒精灯加热试管中的水，酒精的化学能转化为水的内能，试管内水蒸气将塞子推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能。图甲、图乙中两气门都关闭，可能是压缩冲程或做功冲程；由于图乙中活塞由汽缸的顶端向底部运动，所以图乙是做功冲程，与实验中的能量转化一致。答案 内 图乙例6物理实践活动中，小明探究一个电热杯正常工作时烧水的效事。下表是记录的实验数据。时间minO12345678910ll12水温81l1622303848586776869595 请对表中的实验数据作分析论证： (1)在整个加热过程中，每分钟电热杯内水温升高的值是否相同? (2)05 min和510 min内水吸收的热量分别为Ql 和Q：，电热杯在这两段时间内产生的热量均为Q1烧水的效率分别为1和2。请比较Q1、Q2以及1、2的大小。 (3)要测出某一段时间内电热杯烧水的效率值，除表格内的数据外，还应知道哪些物理量值? (4)小明发现这个电热杯烧水的效率总是小于l，这是为什么? 解析：在整个加热过程中，前一段时间，每分钟温度升高的值较小，沸腾前几分钟，每分钟水温升高值较大。05min，水温升高了30，510 min。水温升高了48 ，相同质量的水，升高的温度越高，吸收的热量越多所以Q1Q2，电热杯在这两段时间内产生的热量相等。这个热量等于消耗的电能(总能量)，水吸收的热量是有用的能量，有用的能量占总能量的比例就是电热杯的效率。显然1。2。根据W=Pt计算电热杯消耗的电能，除了加热时间，还需要电热杯的功率P，根据Q=cmt计算水吸收的热量，除了水升高的温度t，还需要水的比热客，水的质量。 电热杯对水加热时，电热杯本身要吸收一部分热量，还要向周围空气传递一部分热量，水汽化还要吸收一部分热量。所以电热杯产生的热量不可能全部被水吸收，所以电热杯的效率不可能等于1。 答案 (1)不相同；(2)Q1Q212；(3)电热杯内水的质量，电热杯的功率，水的比热容；(4)电热杯产生的热量不可能全部被水吸收，所以电热杯的效率不可能等于l。一、填空题1. 在忽略热传递的情况下，对物体做功，物体的内能 。物体对外做功，物体的内能 。2.很多化学反应需要在加热的条件下进行，除了某些反应本身必须吸收热量外可，加热的作用更多是使反应物的温度升高，反应速度加快。从物理学的角度看，加热是通过 的方式增加物体的内能。反应物的温度越高，反应物分子运动越快 。3.太阳能在现代社会中被广泛应用，各种直接利用太阳能的装置也应运而生.太阳能热水器是通过 的方式把太阳能转化为 能的装罟；太阳能电池是把太阳能转化为 能的装置4“钻木取火”是通过 的方式改变木头的内能的；太阳能热水器是通过 的方式改变水的内能的。5.若液化气钢瓶放在烈日下曝晒，将通过 的方法使它的内能 ( 选填“减少”或“增加”)，具有一定的危险性，因此液化气钢瓶严禁曝晒。6“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游村居书喜中的两句诗。对前一句，从物理学角度可以理解为花分泌的芳香油分子 ，说明当时周围的气温 。7用无烟煤来做饭时，热量大部分是通过 方式传递给锅；若无烟煤的热值是,完全燃烧无烟煤能放出 热量；饭菜做好时，厨房弥漫着饭菜的香味，说明 。8如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气的 能转化为塞子的机械能。图 中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。9夏天，有人用和室温相同的湿毛巾包在同温度的牛奶瓶外，希望牛奶不致很快变质，这是利用水 时从牛奶 热的道理10(6分)两玻璃杯甲和乙，甲中是空的，乙中装有水，如图所示把两个杯子都放进冰箱中冷冻18分钟，取出后用两手掌分别握住玻璃杯，比较它们的冷热你的结论是 ；原因是 。11. 1g水温度升高1，需要吸收的热量是 J。6.完全燃烧2kg干木柴可以放出 J的热量，这些热量若只有21%被水吸收，则可以使常温下100kg的水温度上升 。12在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些，请你用不同的物理知识（概念、原理），写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由。方法一：_；理由一：_；方法二：_；理由二：_；13用手掌压着桌面往前推，在手掌沿桌面推移的过程中，压力越大，感觉越费劲，这是因为 随压力增大而增大的缘故；同时感觉到手掌发热，这是通过 方式使手掌的内能增加的。14、如图所示，是探究实验“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。左右两图中，除杯内分别装的是质量相等的食用油和水外，其余都相同。完成该实验还需要_，在相同的加热时间内食用油和水吸收的热量是_（选填：相同的、不同的）。15早晨，小华为奶奶整理床铺时，将其装有1kg水的热水袋取出，发现水的温度已从昨天晚上的90降低到20，则热水放出的热量为_JC水=42103J（kg），16.我省许多城市都修建了人工湖，这是利用了水的比热容较_的性质来调节气候。若一人工湖湖水的质量为1107kg，水温升高2，则湖水吸收的热量是_ _J 。 水的比热容为4.2 x 103J(kg)高烧病人用冰袋降温是利用了 。17如图8所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在起，说明了 。如图9所示，小明从滑梯上滑下，速度越来越快，臀部有热呼呼的感觉，则他的机械能 (增大不变减小)。18天然气是一种清洁能源。1m3的天然气完全燃烧能放出_J的热量。（天然气的热值取71107Jm3）19汽车发动机工作过程中由于燃料的燃烧和机械的快速运转，其温度将会升得很高降低发动机温度是由冷却系统完成的，如图9所示，冷却系统中选择水作为工作物质是因为_，发动机的内能主要是通过_而减小的燃料燃烧产生的内能是通过_转化为机械能的20我国地热资源十分丰富，已经发现的天然温泉就有2000处以上，温泉水的温度大多在60以上，个别地方达100一140100kg的温泉水从60降到20放出的热量是 J，相当于 kg的煤气完全燃烧所放出的热量水的比热容为212X103J(kg)，煤气的热值为42X107Jkg22（2分）如图21所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气做了_，空气_增加，温度升高，棉花燃烧起来。二、选择题23关于分子动理论和内能，下列说法正确的是A物体内能增大，温度一定升高B物体的温度升高，分子运动一定加剧C分子之间存在引力时，就没有斥力D0的冰没有内能物质比热容c103Jkg-1-1铝088铁046锌039铅01324家用电器中大功率电子元件在工作时会产生较多热量，为了尽快散热，通常在大功率元件上加装金属散热片。下表是四种材料的比热容，选作散热片最好的材料是A铝B铁C锌D铅25在如图6所示的四个过程中，食物、温度计、水和圆木的内能都会发生改变，其中利用做功的方式来改变物体内能的是（）26完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50被2kg、30的水吸收，则水温可升高 （ ）c水=42103J/(kg)、q焦炭=30107J/kg、此时外界为标准大气压 ( )A70 B75 C100 D10527下列说法中正确的是（）A物体内能增加，一定是外界对物体做了功B液体表面上的气压越小，沸点越高C冬天在火炉旁烤手是通过热传递改变手的内能的D物体的温度越高，所含的热量越多28.在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的是（ ）A B C D 第9题图(电暖炉)29下列属于通过做功途径改变物体内能的是A冬天对手“哈气”，手感到暖和 B冬天两手相互摩擦，手感到暖和C围着火炉烤火，身体感到暖和 D金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手30、下列现象中，利用做功改受内能的是（ ） A、晒太阳感到暖和 B、用蒸笼熘冷馒头C、感冒发烧，用冷毛巾敷额头D、插上电的电炉，炉丝烫了31、初温相同的铁块，甲的质量是乙的2倍，使它们分别放出相同的热量后，立即接触，则（ ）A、热从甲传到乙 B、热从乙传到甲C、甲、乙间无效传递发生 D、温度由甲传到乙32下面是汽油机工作的四个冲程，其中将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33多选下列说法中正确的是 A一桶水的比热容比一杯水的比热容大B水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，机械能转化为内能C用锯条锯木板时，锯条发热，锯条的内能增加D糖放入水中，过一段时间后整杯水都变甜了，表明分子在不停地做无规则运动34汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图4中表示做功冲程的是35.下列与内能有关的说法，正确的是A.内能的改变必须通过做功才能实现B.同一物体的机械能增加，其内能也增加C.内能可以通过做功转变为机械能D.热传递一定是从内能多的物体传到内能少的物体36、 关于物态变化、热和能的下列说法正确的是 A、 海波和石蜡都有一定的熔点 B、 冰块熔化成水的过程中温度不变、内能不变 C、 古时候人类“钻木取火”是利用做功的方式改变内能的 D、 夏天吹电风扇使人感到凉爽，是因为电风扇吹来的风温度比室温低37下列事例中，属于利用内能来做功的是 ( )A打气时打气筒壁发热C炼钢炉里熔化生铁B暖气片散热D运载火箭点火升空38由于国际原煤价格上涨，少数不法商人把种黑色石头掺在优质煤中高价出售客户为了不上当受骗，辨别煤中是否掺杂的最恰当方法是检测下面哪一个物理量?A.质量B温度C.热值D.比热容39在如图所示的滚摆实验中，发现滚摆每次上升的高度逐渐减小，此过程中能量的变化情况为A机械能增加，内能减小 B机械能减小，内能增加C机械能减小，内能不变 D机械能不变，内能增加40、下列过程中，属于通过热传递改变物体内能的是 A. 钻木取火B锯木头时，锯片发热 C卫星进人大气层时外壳发热D热水中放人冰块，水温下降41在寒冬，用手摸室外的铁块和木块时感觉不同，摸铁块有明显冷的感觉，这主要是因为A铁是热的良导体，木块是热的不良导体B铁是热的不良导体，木块是热的良导体C铁的比热较木块的比热大得多D铁的比热较木块的比热小得多42下列说法中正确的是A物体在发生物态变化时都要吸热B热量总是自发地从高温物体传给低温物体C物质的比热容与物体的质量有关D0的水结成0的冰时，其内能将要增加43、小慧同学对下列知识进行了归纳总结，其中存在错误的是（ ）A.汽油机和柴油机共同点区别1.一个工作循环都由四个冲程组成2.都属于内燃机在吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是柴油和空气的混合物B.蒸发和沸腾共同点区别1.蒸发和沸腾都属于汽化现象2.蒸发和沸腾都要吸热1.蒸发可以在任何温度下发生,而沸腾只在一定温度下发生2.蒸发只在液体表面进行,而沸腾在液体的表面和内部同时进行 C.电流表和电压表共同点区别1.使用电流表和电压表测量时，都应让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出2.使用电流表和电压表测量时，都应选择合适的量程1.电流表应与被测电路串联，而电压表应并联2.电流表不能直接连接在电源两极，而电压表在量程范围内可以 D.电动机和发电机共同点区别电动机和发电机都由定子和转子组成电动机是根据“磁生电”的原理制成，而发电机是根据“电生磁”的原理制成三 实验探究题26.下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg。 图7燃料种类无烟煤酒精煤油干木柴氢气热 值3.41073.01074.61071.21071.4108（1）那么完全燃烧1g的酒精，可放出热量 J；放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量比是 。（2）为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，某同学设计了一个探究方案如下：你为小名同学在实验时所选用燃料种类应 ，质量应 （选填“相同”或“不同”）若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了盛水容器相同，水的质量要相等外，你认为还应注意什么？ 通过比较 ，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关。44按照图20所示的方法，假如你将铁丝快速地弯折十余次，然后用手指触摸一下弯折处，你会有何感觉?请用物理知识解释产生此现象的原因45为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了图2l所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：（）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质。（）分析下表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量(大于小于)沙子吸收的热量。（）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， (沙子水)升高的温度更高（）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是： 。 46(6分)阅读下面短文内 能内能是指物体内部所包含的总能量，包括分子的动能(即分子无规则热运动动能)、分子的势能(即分子间相互作用能)、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等在热学中，由于在热运动中上述后三项能量不发生变化，所以内能一般指前两项由于分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系请回答下列问题：(1)慢慢压缩针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化?答：_(2)加热针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化?答：_(3)金属块在受热膨胀时，金属块内能中哪些部分发生变化?答：_四、综合题 47一只保温瓶内装有2kg的水，温度从95降低到45，问保温瓶内的水放出了多少热量？【水的比热容为42103J（kg）】48. （7分）把质量为2kg，温度为30的铝块加热到100，铝块吸收的热量是多少焦耳？铝的比热容为49、质量相同的0的水和0的冰比较，它们的内能哪个大？内能大的原因是什么？多出的这部分能量是以什么形式存在的？15. 质量为4千克的水，温度升高了500C。求：水吸收的热量 Q吸。c水