中考总复习第十四讲内能与热机(热和能).ppt

第十四讲内能与热机(热和能),内能和热量,分子动能分子势能,温度质量,做功热传递,热量,J/(kg),内能和热量,内能,Q吸cmt(或Q放cmt),完全燃烧,J/kg,Q吸qm(或Q放qV),一、内能1物体内大量分子的无规则运动叫做热运动2物体中所有分子做无规则运动具有的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能3一个物体的温度升高，它的分子的运动加快，它的内能增加4改变物体内能的方法有两种：做功和热传递5在国际单位制里，能量的单位是J(焦耳),二、热量(Q)1在热传递的过程中，传递能量的多少，叫做热量2热量的国际单位是J(焦耳),三、比热容1比热容是表示“质量相等的不同物质，升高(或降低)相同的温度，吸收(或放出)的热量不相等”的这一物质的特性2定义：单位质量的某种物质，温度升高1吸收的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热3公式：,4比热容的单位：J/(kg)，读作：焦每千克摄氏度5比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容,四、热量计算公式1吸热公式：Q吸cm(tt0)，其中t表示末温，t0表示初温，tt0表示物体升高的温度，用t表示tt0，则有Q吸cmt.2放热公式：Q放cm(t0t)，其中t0表示初温，t表示末温，t0t表示物体降低的温度，用t表示t0t，则有Q放cmt.,五、内能与热机1热机把内能转化为机械能的机器叫做热机热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等内燃机的工作原理：汽油或柴油在汽缸里燃烧时生成高温高压的燃气，使燃气推动活塞做功内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,2燃料燃烧放热燃料的热值(q)：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量热值的单位是：J/kg(焦每千克)热值和密度、比热容等物理量一样，是物质本身的一种特性，它只与物质的种类有关，与物体的质量和体积无关计算燃料燃烧放热公式：Q放qm，其中q表示燃烧的热值，m表示完全燃烧的燃料的质量(3)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，叫热机的效率,(4)能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变.,(2011广东)阅读下面的短文，回答下列问题太阳能热水器太阳能热水器利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要，它具有安全、节能、环保等优点如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分组成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空如下图乙所示是玻,璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通玻璃吸热管的工作原理如图乙所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能，将管内的水加热向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高到一定的温度玻璃吸热管具有吸热、保温的作用,(1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力_重力,(2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面？简单说明理由_.(3)将质量为100kg、初温为20的水加热到60，这些水需要吸收多少热量？水的比热容是4.2103J/(kg)(4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S2m2，热效率为40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能)，该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P1.4103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳能辐射能为1.4103J)在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时？,答案：(1)大于(2)不能因为玻璃是热的不良导体，集热管中又有真空层，不利于将热量传递给管内的水(3)水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/(kg)100kg(6020)1.68107J.(4)设加热时间为T，热水器的水在T时间内吸热为PST，PSTQ吸，,下列现象中，通过热传递改变物体内能的是()A用锯锯木头，锯条发热B热水中放入冰块，水温下降C两手相互摩擦，手发热D用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高,解析：锯木头、两手相互摩擦、磨菜刀均是通过做功的方式改变内能；只有热水中放入冰块，由于冰块从热水中吸收热量，使水温下降，属于热传递改变物体的内能答案：B,由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著因此()A白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地B白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面C白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面D白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地,解析：利用比热容的知识解释自然界的一些现象，是中考中常见的题型由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，白天，在吸收相同的热量时，同样情况下，陆地温度升高得较快，因此地表附近空气温度高，密度小，热空气上升，海面上的冷空气补充过来，故白天的海风多是从海面吹向陆地；反之，到了晚上，在放出相同的热量时，同样情况下，陆地温度降低的快，海面温度降低地慢，密度小，空气从陆地补充过来，故夜晚的海风多是从陆地吹向海面答案：B,南极“万年冰”中含有很多压缩气泡，科研队员取一小块放入盛有酒的杯中，冰块会在酒面上漂来漂去.下面几种说法错误的是()A.冰块熔化，气泡破裂，使冰块漂来漂去B.冰块吸热，内能增加，使冰块漂来漂去C.冰块熔化，气泡破裂，气泡的内能减少D.冰块吸热，酒水放热，酒水的内能减少,解析：冰块放入酒杯中，冰要从酒中吸收热量，使冰块的内能增加，温度升高，而酒放出热量，内能减小；一部分冰熔化为水，熔化过程中，里面的气泡破裂，对外做功，内能减小，由于气泡的破裂，膨胀的空气向各个方向喷出，在相互作用力下，冰块会漂来漂去，因此冰块漂来漂去的原因不是因为冰块内能增加.答案：B,下列说法的“热”字中，其中指热量的是()A.摩擦生热B.开水很热C.热机工作D.金属善于传热,解析：“热量”是指在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少，是内能变化的量度.只有在热传递过程中，才能谈热量问题，热量这个概念才有其物理意义，否则热量没有意义.在A中，摩擦生热，是机械能转化为内能，“热”指内能.在B中，开水很热是指开水的温度高，“热”指温度.在C中，热机工作，热机是利用热能工作的机器，这里的“热”指的是热能.在D中，金属善于传热，热传递过程中，传递的是热量.因D是指热量，所以D正确.答案：D,针对训练,1(2011广州)利用太阳能的方式之一是用太阳电池把_能转化成_能；另一种方式是用集热器加热从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过_来增加水的内能一台太阳能热水器储有300kg的水，若水温从20升到70，这些水吸收了_J热量水的比热容4.2103J/(kg),太阳电,热传递,6.3107,2(2010广东)改变内能有不同的方式，如图甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来这是通过_的方式使玻璃筒内的空气_增加，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧如图乙是通过_的方式把试管里的水加热至沸腾,做功,内能,热传递,3(2012广东)一瓶矿泉水放入冰箱结冰后，下列物理量不发生改变的是()A质量B温度C内能D密度,A,4由Qcm(tt0)，可得c，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是()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,D,5(2012广州)水的比热容比煤油的大.如图，用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水，隔着石棉网同时对两试管加热.图中的哪一图线能反映该实验情况(),C,6有一电热水壶，铭牌如下表所示.,（1）该电热水壶正常工作100s消耗了多少电能？（2）将质量为1kg，温度为20的水加热到100，水吸收了多少热量？c水=4.2103J/(kg),（1）W=Pt=1100W100s=1.1105J（2）Q吸=cm(t2-t1)=4.2103J/(kg)1kg(100-20)=3.36105J,巩固训练,11.一块0的冰变为0的水的过程中，它的内能的变化情况是()A.变大B.变小C.不变D.不能确定,A,2“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”这说明在诗人陆游生活的那个时代，人们就已觉察到城市暖于郊区产生城市“热岛效应”的主要原因，一是工厂、交通工具排放大量的_；二是建筑群、马路中的砂石、水泥的_小，在相同日照条件下温度上升更明显；三是城市水面小，水的_吸热少；四是楼群林立，难以形成对流,热量比热容,蒸发,3长江三峡水利工程竣工后，每年提供的电能约为31017J，如此巨大的能量是由水的_能转化而来的，它相当于完全燃烧_kg焦炭所释放的能量(q焦炭3107J/kg),机械,1010,4太阳能热水器是把太阳能转换成内能的装置为有效利用太阳能，某研究性学习小组对“物体吸收太阳能的能力与物体表面颜色之间的关系”进行了实验研究：在黑色塑料袋和白色塑料袋内装入相同质量的水，插入温度计后系好，放在阳光下曝晒，每隔相同的时间，读出温度计的示数，数据记录如下表：,(1)该小组在实验中采用的科学研究方法是_(2)由以上研究可知，太阳能热水器的集热管表面颜色以_色为宜(3)若一太阳能热水器装水量为100kg，集热管接受太阳能的有效接受面积约为2.0m2，每小时1m2接收面上有效接收太阳能约为2.1106J，则该热水器每小时水温升高多少？,控制变量法,黑,答案：10,5炽热的铁水具有内能，当温度降低时，内能随之_(填“增大”、“减小”或“不变”)小明双手对搓后感觉手上发热，这是通过_的方式改变手的内能汽油机的工作过程中，将机械能转化为内能的是_冲程,减小,做功,压缩,6工作中的汽油机如图所示，则下列判断正确的是(),A如图所示的汽油机正处于压缩冲程的工作状态B如图所示的汽油机正处于吸气冲程的工作状态C如图所示的汽油机正处于排气冲程的工作状态D如图所示的汽油机正处于做功冲程的工作状态,D,7下列事例中，用做功的方法使物体内能增加的是()A热水淋浴后全身感到暖和B冬天，对手“哈气”，手感到暖和C冬天，两手互相摩擦，手感到暖和D冬天，在房间内用暖气取暖，全身感到暖和,C,8目前，“全球变暖”、“节能减排”已引起人们的关注请回答下列问题(1)将下图中汽油机工作时的能流图补充完整根据能流图可知，汽油机的效率_50%(填“大于”、“小于”或“等于”)；热机排放的废气不仅温度_(填“高于”、“低于”或“等