内能和比热容复习巩固及提高练习

1、9蒸汽机 汽枪机 喷气发动机种类内蟠机柴油机)工作原理、能量转化内能和比热容复习巩固及提高练习【考纲要求】1 . 了解分子动理论的初步知识；2 .知道物体的内能，知道影响内能大小的因素，改变内能的两种方式;3 .掌握比热容的概念，能利用比热容解释有关现象；4 .了解热机的工作原理，知道汽油机、柴油机的工作原理及能量转化;5 .知道热机的效率；知道提高热机效率的途径；6 .知道能量的转化和守恒。【知识网络】物质是由大量的分子、原子构成的/分子热运动1物原内的分子在不停地做热运动I分子之间存在引力和斥力r内能的定义及影响因素内能做功I改变内能的方法热传递比蚣容的定义、单位、及物理点义卜卜执公J热量

2、的定义、单位也力吸热乌二血。-公旭塾里的计茸沛劫门 门门/定义；利用内能做功的机械燃料的热值I热机的效率|燃料完全燃烧放物的计第蠹小I定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的营建之比、能量的转化与守恒【考点梳理】考点一、分子热运动1 .物质的构成：常见物质是由分子、原子构成的。2 .分子的热运动：(1)扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。(2)影响扩散快慢的因素：温度。(3)扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。3 .分子之间的作用力：分子之间既存在斥力也存在引力。要点诠释：1 .物体内部大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度的高低是物体内分子热运动剧

3、烈程度的标志。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。2 .分子之间的引力和斥力同时存在，只是对外表现不同：(1)当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力。(2)当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。3、分子动理论的基本观点：(1)常见物质是由大量的分子、原子构成的；(2)物质内的分子在不停地做热运动；(3)分子之间存在引力和斥力。考点二、内能1 .定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。2 .单位：焦耳，符号：J。3 .影响内能大小的因素： 温度、质量、体积、状态等。4 .改变内能的方式：热传递、做功。5 .内能与机械能的区别： 物体的

4、内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关，是物体能量的微观表现；物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关，是物体能量的宏观表现。物体的内能在任何情况下都不会为零(因为分子不停地做无规则运动总有动能)，而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。要点诠释：1 .内能与温度：同一个物体，它的温度越高，内能越大。物体的温度升高，内能增加，内能增加，温度 不一定升高，如：晶体熔化的过程，物体吸收热量内能增加，但是温度不变。2 .热传递：(1)发生条件：温度差。(2)方向：能量从高温物体传递到低温物体。(3)结果：物体温度相同。(4)实质：内能的转移。

5、3 .热量：热传递中，传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”了热量，不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳(J)。4 .做功：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减小。做功的实质是能量的转化。考点三、比热容1 .定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。符号 c2 .单位：焦每千克摄氏度，符号是 J/( kg C)。3 .热量的计算：(1)吸热公式：式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t 表不'物体后来的温度。(t-t 0)

6、表不'温度的升tWj量。(2)放热公式： 盘=心事昆)-。式中(t0-t )表示物体温度的降低量。要点诠释：1 .比热容是物质本身的一种性质：(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。2 .水的比热容比较大，是 4.2X103J/( kg C)。主要表现：(1)由于水的比热容较大，一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多，我 们用水作为冷却剂和取暖用。(2)由于水的比热容较大，一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多，这一 点有利于调节气

7、候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边 并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所 以住在海边的人又不觉得特别冷。考点四、热机1 .热机：利用内能做功的机械。2 .热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。3 .内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机。(1)种类：汽油机和柴油机(2)四个冲程：活塞在汽缸内往复运动，从汽缸缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程，汽油 机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在一个工作循环中，汽缸内的 活塞往复两次，曲轴转动两周。四个

8、冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性 完成的。一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化 为机械能。4 .燃料的热值：(1)定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。(2)单位：焦每千克，符号： J/kg。(3)热量的计算：Q放 mq, Q放一燃料完全燃烧后放出的热量，m-质量，q燃料的热值。5 .热机的效率：(1)定义：用来做有用功的那部分内里，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。(2)公式:要点诠释：1.汽油机和柴油机的异同点:小同点相同点项目汽油机柴油机(1)构造基本相同 都是燃料在气缸内

9、燃烧，都是内燃机。(2)都将内能转化 为机械能。(3)每一个工作循 环都是由吸气、压 缩、做功、排气四 个冲程组成。构造汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴点火方 式压缩冲程末由火花塞放出电火 花点燃，称点燃式压缩冲程末由喷油嘴向汽缸内喷 雾状柴油遇到高温高压的空气自 动燃烧，称压燃式燃料汽油、吸气冲程吸进汽油和空气 混合物柴油、吸气冲程吸进汽缸的只是空 气压缩比压缩冲程末气体体积被压缩为 吸进体积的1/9至1/6压缩冲程末气体体积被压缩为吸 进体积的1/22至1/16做功做功冲程初燃气压强为 30至50 个大气压，温度2000c至 2500 C,高温高压的气体推动活做功冲程初燃气压强为 50至1

10、00 个大气压，温度1700 c至2000 C , 高温高压的气体推动活塞做功塞做功效率效率较低20%至30%效率较高30%至45%用途轻便，多用于汽车、飞机、小型 农机具笨重，多用于拖拉机、载重汽车、 轮船等重型机械2.燃料在热机中燃烧时，总有一小部分燃料不能完全燃烧而损失掉，燃料释放出的内能只有一部分用来 推动热机的运动，即转化为热机的机械能，其余的能量在废气、散热、机械摩擦中损失掉了，其中废气 带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。热机的效率是热机性能的 一个重要指标，热机的效率越高，它的机械性能就越好。考点五、能量的转化和守恒1 .常见的能量形式有： 机械

11、能、内能、电能、光能、化学能等。这些不同形式的能在一定的条件下可以 相互转化。如摩擦生热是机械能转化为内能；水电站里的水轮机带动发电机发电是机械能转化为电能。2 .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，它只会从一种形式转化为其他形式, 或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。要点诠释：定律中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了变化，一种形式的能转化为另一种形式的能。如 钻木取火，就是通过克服摩擦做功，使机械能转化为内能。能的转移，是指同一种能从一个物体转移到 另一个物体上，能的形式没有变化，如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。【

12、典型例题】类型一、基础知识1.下列关于热现象的说法中正确的是（）A.温度高的物体含有的热量多B.物体的内能增加，一定时从外界吸收了热量C.液体的沸点随液面上方气压的增大而降低D.冰水混合物吸热时，温度不变，内能增大【思路点拨】（1）热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量；（2）做功和热传递都能改变物体的内能；（3）液体的沸腾随着气压的增大而升高； （4）内能的大小与物体质量、温度和状态有关【答案】D【解析】A、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；B、物体的内能增加，可能从外界吸收了热量，也可能是外界物体对他做功，故 B错误；C、液体的沸腾随着气压的增大而升高，液 体的沸点随液

13、面上方气压的增大而升高，故C错误；D、冰水混合物质量不变，温度不变，但吸热，所以内能增大，故D正确。【总结升华】 此题考查了热量的理解、改变内能两种方式的理解、气压与沸点关系的理解和内能的影响 因素，是一道综合题。举一反三：【变式】关于物体的内能，下列说法正确的是（）A.0 C的冰没有内能B.要使物体内能增加，必须使其吸收热量C.温度高的物体，内能一定大D.物体的内能增加，它的温度不一定升高【答案】D 电/2.（多选）寒冬，奶奶泡了一杯热茶后坐在暖气片前悠然的听着音乐，不一会儿屋子里就飘满了茶香。有关这个场景的说法中正确的是（）A.闻到茶香是由于分子不停息的做无规则运动B.用暖气片取暖是利用热

14、传递的方法改变内能C.暖气片安装在窗户下面主要是为了美观D.暖气片中用水取暖是因为水的比热容较大【思路点拨】（1）物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停的做无规则运动；（2）改变物体内能的方式有做功和热传递，二者是等效的；（3）热空气的密度小于冷空气，热空气比冷空气轻.轻者向上移动，重者向下移动。打开暖气后，热空气向上流动，冷空气向下，房间的气温基本平衡；（4）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。【答案】ABD【解析】A、闻到茶香是分子不停息的做无规则运动的原因，故该选项说法正确，符合题意

15、；B、用暖气片取暖是利用热传递的方法改变内能，故该选项说法正确，符合题意；C、暖气片对空气进行加热时，空气受热体积膨胀，密度减小，故热空气会上升，冷空气会下降，所以想要对整个房间加热， 暖气片就要装在室内的下方，不是为了美观，故该选项说法不正确， 不符合题意;D、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖气中用水做传热介质，故该选项说法正确，符合题意。【总结升华】该题考查了学生用所学的物理知识解释生活中的现象的能力，是一道科学与生活密切联系的好题。举一反三：【变式】（多选）下列四种现象中，可以用水的比热容较大这一特性解释的是（）A.用水来冷却汽车发动

16、机B.冬天的暖气设备用热水供暖C.阜新地区昼夜温差比沿海地区大D.夏天，在教室的地面上洒水会感觉凉爽【答案】ABCC3.（多选）用相同的酒精灯分别对 a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出两液体 的温度随时间变化的图象（如图乙）。在相同的时间内两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两液体的质量和比热容， 则结合图中信息作出的下列推断正确的是（A.若 ma=mb,则 ca> cbB.若 ma=mb,则 ca< cbC. 若 ca=cb,则 mav mbD. 若 ca=cb,则 ma> mb【思路点拨】 物质吸收热量的多少与比热

17、容、质量和升高的温度成正比，由题意知，相同时间两种液体吸收的热量相同，由图象可以得到升高的温度与热量的关系，利用Q=cm 变形公式对比热容和质量大小作出判断【答案】BC【解析】A、B、若ma=mb,吸收相同的热量，a的温度升高幅度大，由 衿之知,a的比热容较小，mA t|的比热容较大，A选项错误，B选项正确；C、D、若ca=cb,吸收相同的热量，a的温度升高幅度大，由m=知,a的质量较小，b的质量较大，C选项正确，D选项错误。cAt【总结升华】 此题考查的是我们对探究物质吸收热量本领结论的分析，属于基本技能的考查，掌握影响 热量的因素，读懂图象，是解答此题的基础。举一反三:A .甲的比热容大C

18、.它们的比热容一样大【答案】BB.乙的比热容大D.无法判断热量的计算【变式】用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种液体加热，如图反映的是温度随时间 变化的图图象，/尸4.下列实例中，通过热传递改变物体内能的是()A.钻木取火B.用热水给袋装牛奶加热C.用“搓手”的方法取暖D.用锤子敲打铁丝，铁丝发热【思路点拨】 根据以下知识，逐一分析各选项所述物理情景，做出选择；(1)改变物体内能的方式有两种：做功与热传递，这两种方式在改变物体内能的效果上是等效的；(2)热传递是能量的转移过程，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从物体的高 温部分转移到低温部分，在此过程中能量的形式

19、不发生变化；(3)做功的实质是能量的转化过程，在做功过程中能量的形式发生变化。【答案】B【解析】A.钻木取火，通过克服摩擦力做功， 把机械能转化为内能， 是通过做功的方式改变物体内能的;B.用热水给袋装牛奶加热，热量从温度高的热水传到温度低的牛奶，是通过热传递的方式改变内能的；C.用“搓手”的方法取暖，搓手时，双手相互摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，从而使手发 热，这是通过做功的方式改变内能；D.用铁锤敲打铁丝的过程中，铁锤的机械能转化为铁丝的内能，使铁丝温度升高，这是通过做功的方式改变内能。【总结升华】 本题是考查了改变物体内能的两种方式，即做功和热传递；判断哪种方式改变了物体的内 能，关键是看是能量的转化还是能量的转移，发生能量转化的是做功的方式，发生能量转移的是热传递 的方式。.如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（祢 砥A.压缩冲程，将内能转化为机械能B.压缩冲程，将机械能转化为内能C.做功冲程，将内能转化为机械能D.做功冲程，将机械能转化为内能【思路点拨】解决此题要结合内燃机的做功冲程特点和原理进行分析解答，知道做功冲程和压缩冲程中 的能量转化。【答案】B【解析】图中的气门关闭，活塞上行，因此这是压缩冲