第四讲复习内能与热答案

第四讲复习内能与热机

一.知识要点

1.分子动理论的初步知识

（1）分子动理论的基本内容：物质是由分子组成的，i切物体的分子都在不停地做无

规则的运动；分子间存在着间隙，分子间有相互作用的引力和斥力。

（2）扩散现象

2.物体的内能

（I）物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。

（2）物体的内能与温度有关。对同一个物体，温度升高，它的内能增大，但物体的内

能增大温度不一定升高（比如晶体溶化）。对于不同的物体，温度高的物体不一定比温度低

的物体内能大。

（3）我们把物体内大量分子的无规则运动称之为热运动。

（4）做功和热传递都可以改变物体的内能。

3.比热容

（1）单位质量的某种物质温度升高1C吸收的热量叫做这种物质的比热容。

（2）比热容是物质的一种特征，每种物质都有自己的比热容，它的大小与物质的种类

有美，与物体的质量、吸收的热量、温度的变化量无美。

4.热量的计算

（1）物体的温度由升高到时吸收的热量：

（2）物体的温度由芍。。降低到产C时放出的热量：。放机&一，）

5.热机效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量之比叫做热机效率。

热机效率是热机性能的一个重要指标，在设计、制造和使用上要尽量减少各种能量损失，有

效减少摩擦，提高热机效率。

1.分子运动论

［例1］下列关于温度、内能、热量和做功的说法中，正确的是（）

A.物体温度降低，内能一定减少

B.物体吸收热量，温度一定升高

C.温度高的物体把温度传给温度低的物体

D.一个物体温度升高，一定是物体对外做了功

拓展延伸

1.（08福州）建筑、装饰、装修等材料会散发甲醒、苯等有害气体而导致室内空气污染.成

为头号“健康杀手二此现象表明分子在承不停息地做无规则.

2.（08成都）对下列常见现象的解释.正确的是

A.物体热胀冷缩，是因为分子的大小随温度的变化而改变

B.破镜难圆，是因为分子间有排斥力

C.花香四溢，是因为分子在不停地运动

D.水往低处流，是因为分子在不停地运动

3.（08烟台）把•块表面很干净的玻璃板水平地挂在弹簧测力计下（图16a）,手持弹簧测力

计上端，将玻璃板放到恰好与水槽内水面相接触（图16b）,并慢慢向上提起弹簧测力计.试

说出这两次弹簧测力计示数有何不同，其原因是什么。

4.（08扬州）下列说法不正确的是

A.打开醋瓶闻到醋香说明分子在不停运动

B.固体很难被压缩说明分子间存在斥力

C.“谱线红移”说明星系在远离而去

D.地上洒水感到凉快说明水的比热容大

2、内能

例1.（08泰安）下列现象中，利用内能做功的是

A.冬天在户外时两手相互搓一会儿就暖和了

B.刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花

C.火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起

D.盛夏在烈日之下的柏油路面被晒熔化了

例2.（08南京）图4所示的做法中，属于用做功的方法改变物体内能的是

ABCD

图4

变式。（08湖州）下列现象中，利用做功改变物体内能的是（）

A.冬天晒太阳取暖B.用酒精灯C.将烧红的工件放入冷水中降温D.古人钻木取火

3、比热

例1（09蚌埠二中）甲、乙两种物质，质量之比为4:1,放出热量之比是3:1,则它们的

匕热之比和降低温度之比分别是下列四种情况，旦能满足题设条件的是

①1:13:4②2:11:3③1:23:2④1:39:4

A.①②B.①③④C.②③D,①②④

例2.A、B两金属块一同放入沸水中，煮了相当长的时间，然后把它们放进两个盛有等量、

等温的温水容器里，结果水和金属块达到热平衡后，两容器中的温度也相同.这说明两

金属块的比热容点.心的大小关系为（）

A.CA>CBB.CA=CBC.CKCBD,无法判断

例3.有甲、乙两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后

水温降低了把甲球取出，再把乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了at,则两球

比热容的大小关系是

A.c®>czB.c印《c乙C.c甲二c乙D.无法判断

变式1.铁的比热容约为酒精比热容的1/5,取铁块质量为酒精质量的5倍，并使它们吸收相

同热量后，再把铁块放入酒精中，此后（）

A.热从铁块传向酒精B.热从酒精传向铁块

C.铁和酒精之间不发生热传递D.以上情形均可能

变式2.把质量和温度都相同的铜、铁、铝块浸没在三杯质量相同的沸水中，水便停止沸腾,

然后再将三杯水全部加热到沸腾，则三个金属块从水中吸收热量情况和水重新加热到沸

腾所用的时间（加热时用同样的酒精灯，c水C4C恰）

A.铜块吸热最多,放铜块的水煮沸用时最长

B.铝块吸热最多,放铝块的水煮沸用时最长

C.铜块吸热最少,放铜块的水煮沸用时最短

D.铁块吸热最少,放铁块的水煮沸用时最短

变式3.大杯冷水的温度为3—小杯热水的温度为t2,将它们混合的温度为t,那么，下面

四个关系中，哪个是正确的？（）

A.争B.c.y牛D•-宁

变式4.质量相同的两个小铜球一起在沸水中加热后，分别投入两杯质量相同、温度为室温

的水和酒精中，最终两液体的温度是（）

A.水的末温高于酒精的末温B.水的末温低于酒精的末温

C.水和酒精末温相同D.质量数不知，不能判断

5.内燃机

例1.（08泰州）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min,该汽油机每秒钟内完成

个冲程，做功次

例2（08北京密云）关于热机，下列说法是正确的：

A、汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞。

B、柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸。C、汽油机在做功冲程中，

进气门关闭排气门打开。

D、汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能。

例3（09大连）如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图，活塞的横截面积是35cm2做功

冲程中，燃气对活塞的平均压强是L0X106pa,活塞移动的距离是60mm，所用时间是

0.015s.求：（1）做功冲程中，燃气对活塞的平均玉力是多少？

（2）做功冲程中，平均压力做功的功率是多少？

（3）设做功冲程汽汨完全燃烧，放出的热量是840J,则该汽油机的效率是多少？

课后练习

一填空题

1.（08泰安）把铅板和金板压在一起，几年之后，金板上渗人一些铅，铅板上渗入一些金,

这种现象称为，说明o

2.（09莆田）人们常用水给汽车发动机降温，这是因为水的较大。“奋进”号航天

飞机用氢作燃料，这是因为氢的较大。

3.（09柳州）柳州鑫能生物发电项目是广西第•个新型环保清洁和可再生能源生物发电示

范项目，以热值为1.2x107j/妞的秸杆作燃料。完全燃烧kg的秸杆得到8.4

X10’的热量；若这些热量全部被水吸收，可使kg的水从30℃上升到70℃。

15.（09黔东南州）下列现象中，通过做功改变物体内能的是（）

A.石头被太阳晒热B.用锤子敲打钢板，锤子和钢板都会变热

C.冬天，暖气使房间变暖D,单缸四冲程汽油机的排气冲程

16.（09柳州）下列实例中，属于通过做功方式改变物体内能的是

A.用火烧水时水温升高B.棉被被太阳晒得暖暖的

C.烧红的铁块浸入水中，温度很快降低I）.两手相互摩擦，手心发热

17.（09黄冈）南极“万年冰”中含有很多压缩气泡，科考队员取一小块放入盛有酒的杯中，

冰块会在酒面上飘来飘去。下面几种说法中错误的是

A.冰块熔化，气泡破裂，使冰块飘来飘去B.冰块吸热，内能增加，使冰块飘来

飘去

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

18.（09达州）关于物体内能，下列说法正确的是

A.同•物体温度降低，它的内能•定减少B.热传递是改变物体内能唯一的方法

C.温度为0℃的物体没有内能D.温度相等的1kg水和1g水内能相同

19.（09龙岩）下列关于温度、热量和内能的说法正确的是

A.0C的冰可从0℃的水中吸热B.I00C水的内能比0℃水的内能大

C.水的温度越高，所含热量越多D.物体的内能不会为零

三计算题

20.（09河池）安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用.如图2（）所

示，一太阳能热水器内装有质量为250kg,温度为20c的水，在阳光照射一段时间后，水温

升高到80℃.［。水=4.2乂10：，/施・。。）］

（1）水吸收的太阳能是多少？

（2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？干木格=1.2X10'J/kg］

21.下表列出的是北京煤气用具厂生产的JS系列家用燃气热水器的参数，其中各物理

量的单位用的是国际通用的符号，说明如卜.：

Pa一帕斯卡mmHzO；亳米水柱

J；焦耳h;小时

M3；立方米1；升，即分米3

kgf;千克力，即质量为1千克的物体所受的重力

min;分（时间单位）

单位前面的字母M表示系数106,字母H表示系数102

I.分别计算燃烧I米3液化石油气、人工燥气和天然气所产生的热量（单位：焦耳）。

2.王秋生同学说，热水产率一栏中，5、3、2后面的符号印得不清楚，好像是数字“I”，但

在“/min”的前面又丢掉了什么，请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单

位。

3.“热效率”一栏给的是参考值；“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。分别计算

温升25℃和55c时的热效率，并解释这两种情况下热效率不同的原因。

解：1.查表可知：燃气热水器额定热负荷为

37X106J/ho

石油气、人工煤气、天然气的额定燃气耗量分别是

0.368X102m3/h、1.964X102m3/h和1.04X102m3/h。

因此，石油液化气：

37><106J/h

=1.0XJ06J/m3

0.368X102ms/h

人工煤气:

37><106J/h

0.19X106J/m3

1.964X102m3/h

天然气:

37Xip6j/h

=0.36X106J/m3

1.04X102m2/h

2.以温升40℃为例，根据表中其他参数计算热产生率。设每分钟热水产生率为m,则水在

1分钟内吸收的热量可表示为Q收=cmZ\t=4.2X103m△i（J）,

又根据表中所给参数，按热水率80%计算时，燃气在1分钟内放出的能被水吸收的热量：

37X1O6J

X80%

-60-

=4.93X1O5J

•・・Q吸=Q放

即4.2X1()1]]/\1=(^放

Q放4.93X105上士.上士

・5=4.2X10^At=4.2X10^X40=2"千克一3千克

由此判断：3和“/min”之间的符号如果是代表质量，它的意义应该是千克（符号kg）,

考虑到1千克水的体积是1升，所以，这个符号一定是字母L的小写“1”，而不是数字“1”。

因此正确的数字和单