中招总复习章节复习13内能及其利用

1、第十二章内能及其利用1 第十二章内能及其利用1.1 知识精讲中招考点清单一、内能1、分子热运动（ 1）物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子、构成的人们通常以 10 -10 m为单位来量度分子（ 2）分子热运动：不同的物质在时的现象，叫做扩散现象扩散发生的范围：扩散现象既可以发生在气体和液体之间，也可以发生在固体之间扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在越高，分子运动越剧烈由于分子的运动跟有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动（ 1）扩散现象（2）一切物质的分子都在不停地做无规则运动2、分子间的作用力（ 1）分子之间存在如被紧压在一起的铝柱很难被分开分子之间还存在（ 2）分子之间既有引

2、力又有斥力）当固体被压缩时，作用力表现为斥力。当固体被拉伸时，作用力表现为引力固体分子间的距离小，不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略因此，气体具有流动性，容易被压缩分子动理论： 常见的物质是由大量的、构成的；物质内的分子在；分子之间存在（ 1）分子间的作用力（2）分子之间存在引力3、内能（1）分子动能：构成物质的分子在不停地做热运动，越高，分子热运动的速度越大，分子的1知识精讲动能也就越大分子势能：由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能，这种势能叫做分子势能（ 2）构成物体的所有分子，其热运动的与的总和，叫做物体的内

3、能。内能的单位是焦耳（ J）内能与物体内部分子的和分子之间的有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能一切物体，不论温度高低，都具有如：炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能物体温度降低时内能，温度升高时内能4、物体内能的改变（ 1）可以改变物体的内能如烧热的工件放到水中，工件会变凉，冷水会变热；冬天用热水袋取暖；发烧时用冷毛巾给头部降温；温室效应；炙手可热等在热传递过程中，传递的多少叫做热量，单位是物体吸收热量时内能，放出热量时内能物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大（ 2）也可以改变物体的内能如空气被压缩时内能增大；空气推动塞子时，气体膨

4、胀对外做功，温度降低，内能减少；钻木取火等（1）改变物体内能的方式（2）做功改变物体的内能（物体克服摩擦力做功）（1）做功改变物体的内能（2）压缩空气做功，内能增大；空气膨胀对外做功内能减小二、比热容1. 比热容（1）定义：质量的某种物质，在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高的温度之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示（ 2）单位及符号：单位是，符号是物理意义：单位质量的某种物质，温度降低1所放出的热量，与它温度升高1所吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容（ 3）特性：比热容是反映物质自身性质的物理量不同的物质，比热容一般不同质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容的物质温度

5、变化较小因此，比热容大的物质对调节温度有很好的作用 如水的比热容较大， 当环境温度变化较快时， 水温变化相对较慢 生物体内的水比例很高，有助于调节生物体自身的温度；夏天，海水温度变化不大，海边的气温变化也不会很大，而沙漠昼夜温差很大；“暖气”用水作介质等第十二章内能及其利用2、热量的计算一般用公式 Q cmt，Q表示，单位是焦耳； c表示，单位是；m表示质量，单位是千克；t表示温度的变化，单位是吸热公式： Q吸 cm（ t末 t初 ），放热公式：Q放 cm（ t初 t末 ）三、热机1、热机：利用做功的机械叫做热机热机的种类：蒸汽机、 内燃机、 汽轮机、 喷气发动机等。内燃机：燃料直接在发动机汽

6、缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机如汽车的动力机械内燃机分为汽油机（用汽油作燃料）和柴油机（用柴油作燃料）2、工作过程：冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸做功冲程是将能转化为能；压缩冲程是将能转化为能四、内能的利用1、热机的效率（ 1）燃料的热值：定义某种燃料放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值，用符号表示

7、热值意义：热值在数值上等于某种燃料完全燃烧放出的热量热值的单位由热量的单位和质量的单位组合而成， 在国际单位制中， 热量的单位是焦耳， 质量的单位是千克 则热值的单位是，符号是特点：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的种类有关利用热值计算热量：Q mq；Q qV；其中 Q表示热量，单位是；q表示，单位是 J/(kg? )； m表示质量，单位是千克；V表示体积，单位是立方米（ 2）热机的效率：定义：热机工作时，的那部分能量与放出的热量之比，叫做热机的效率热机的效率是热机性能的重要指标热机的效率高，在做功同样的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染，汽油机的效率为20 30（ 3）提

8、高燃料利用率的措施让燃料燃烧更充分；在设计和制造过程中，不断改进和创新，以减少各种能量损失；设法利用废气的能量3知识精讲2热量的相关计算（1）公式吸热公式： Q吸 cm（ t t0）；放热公式： Q放 cm（ t 0 t）其中 C表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0 表示物体的初温，t 表示物体的末温若用t表示温度的变化量，则上述两个公式可以表达为Q cmt 燃料燃烧时放出的热量计算公式为 Qmq ，其中 m为燃料的质量， q为这种燃料的热值，计算时注意单位的换算（2）计算步骤明确吸热或放热对象，弄清公式中 c、 m、 t0、 t的对应值；公式中的每个物理量的单位要统一；根据吸热、放热或热

9、值公式进行计算（3）进行热量计算时应注意的问题正确理解公式中各物理量的物理意义同一公式中各物理量的单位统一：比热容 c的单位是 J/(kg? )，质量 m的单位是 kg，温度（ t、 t0或 t）的单位是（摄氏度） ，热量的单位是 J对公式进行变形可求出其中的任意一个物理量，如c Q， tQ ；其中吸热时t t t0 ，放热时t t 0t mtcm在热传递过程中， 若没有热量损失， 则高温物体降温放出的热量等于低温物体所吸收的热量，即 Q吸 Q放解题时要认真审题，注意文字叙述中“升高到”还是“升高了”，“降低到”还是“降低了”，“升高了”和“降低了”对应的是温度的改变量，而“升高到”和“降低到

10、”对应的是物体的末温吸热、放热公式只适用于物体温度改变时吸热或放热的计算，而不适用于物体发生物态变化时吸热或放热的计算3如何计算热效率Q有（1）热效率： E l00，其中 Q有为有效利用的热量，E指总能量，如果是炉子，则E为燃料完全燃烧放出的热量量（E Q总 mq）；如果是太阳能热水器，则E为太阳射入的总能量；如果是电热器，则E为电流做功放出的热量（E UIt ）（2）热机的效率W有有指用来做有用功的那部分能量，Q总为燃料完全燃烧的能量 Q总 100其中 W五、能量的转化和守恒能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互的能量守恒定律：能量既不会，也不会，它只会从一种形式为其他形式，或者

11、从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量实验突破实验比较不同物质吸热的情况设题点1实验方法 (控制变量法、转换法 )2液体的选择 (应选取质量相同的不同液体；而不是体积相同的不同液体)第十二章内能及其利用3实验中最易遗漏的重要器材(天平、温度计和秒表)4选用相同热源的原因(为了方便比较物体吸收热量的多少在相同的时间内释放的热量相同，即相同时间内，物体所吸收的热量相同；或升高相同温度时，谁的加热时间长，谁就吸收的热量多)5转换法的应用(通过温度计的示数来反映吸热的多少)6在该实验中，可以通过加热相同的时间，比较温度变化判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)7该实验中，也

12、可以通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力(加热时间长的物体吸热能力强 )8分析实验数据，总结实验结论实验结论：不同物质的吸热能力是不同的 (质量相同的同种物质，升高的温度越高时吸收的热量越多；同种物质在升高的温度相同时，质量越大的吸收的热量越多；质量相同的不同物质，在升高的温度相同时，吸收的热量一般不同，比热容越大的物质吸收的热量越多)例 1如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min 记录一次温度实验记录如下表图 1.1-1图 1.1-2加热时间 min01234沙子2025

13、293438温度2021222324水(1)实验中，加热时间实质上反映了。(2)根据实验数据，在图中画出沙子和水的温度随时问变化的图像(3)分析图像可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是；若使两者升高相同的温度，则吸收的热量较多通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做。实验拓展(1) 实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子吸收的相同，这种探究问题的方法是(2) 在实验过程中控制加热时间相同，通过比较来研究水和沙子吸热能力的差异，这是法的思想(3) 如果要使水和沙子的最后温度相同， 就要给加热更长的时间， 此时水吸收的热量 (选填“

14、大于 ”、 “小于 ”或 “等于 ”)沙子吸收的热量(4) 由表格数据知的吸热能力弱，比热容水的比热容比较大在生活中有很多应用，请举5一例：。(5) 另一位同学在做此实验时，采用了相同的装置，他通过观察升高相同的温度，比较沙子和水的加热时间来判断吸热能力，你觉得他能得出正确的结论吗?第十二章内能及其利用1.3 备考试题精编基础过关一、填空题1. 进入刚装修完的房屋，我们常常会闻到一种刺鼻的气味，这气味主要来自装修材料中的甲醛，是种对人体有害的化学物质这说明甲醛分子在做运动，这种运动会随气温的升高而（选填“加剧”或“减缓”）2. 如图 1.3-1 所示，在试管内装些水，用橡皮塞将试管口塞住，加热

15、使水沸腾，会看到塞子被弹出在塞子被弹出的过程中，水蒸气的能转化成塞子的能图 1.3-1图 1.3-23. 如图 1.3-2 所示的是汽油机的冲程；在压缩冲程中，是通过方式增加气体内能的4. 墨水在温水中比在冷水中扩散快，说明分子运动的快慢与有关冬天烤火取暖是通过的方式增加人体的内能5. 淘气的小明把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔让图钉冒在课桌上来回摩擦几下后，发现图钉冒变烫了，这是用的方法改变了物体的内能把瓶装水放在冰箱里，一会变凉了，这是用的方法改变了物体的内能6.放在衣柜里的樟脑丸，时间久了会明显变小，这是现象（填物态变化的名称），打开衣柜门能闻到樟脑的气味，这表明分子在不停地做7.汽车散热

16、器常用水作为冷却剂，这是利用了水的较大的性质；如果汽车散热器中装有5kg 的水，在水温升高 10的过程中，水吸收的热量是J 已知 c 水 4.2 10 3J/(kg? )8.某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3 107 J/kg，现完全燃烧了4.2kg 的焦炭，放出的热量J，设该热量有 25被水吸收，能将kg 的水从 25 加热到 100 已知c 水 4.2 103 J/(kg? ) 二、选择题9. 小刚同学学习物理后，对抽烟的爸爸说：“吸烟有害健康，我和奶奶都在被动吸烟”小刚这样说的科学依据是【】A 分子很小B分子之间有作用力C分子之间有间隙D 分子在不停地运动10.下列

17、物理现象中，属于通过做功途径改变物体内能的是【】A 冬天晒太阳人会感到暖B 饮料放入冰箱冷藏室会变凉C锯木头时锯条会变热D烧红的铁块放入水中会变凉11.如图所示是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是【】A 烤火取暖B搓手取暖C向手“呵气”取暖D 用热水袋取暖7备考试题精编图 1.3-312. 我国随着航天事业发展的需要，正在研制大功率液氢发动机这种发动机选用氢作燃料，主要是因为氢具有【】A 较小的密度B较大的比热容C较高的热值D 较低的沸点13.关于温度、热量、内能，以下说法正确的是【】A 对物体加热，物体的温度一定升高B 物体的温度越高，所含有的热量越多C物体的温度是0，其

18、内能也是零D热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递14.小文在学做“开水煮白菜”这道菜的过程中，有以下分析，其中正确的是【】A 放一点盐，汤就有了咸味，说明分子只在液体中运动B 菜做好起锅时，清香扑鼻，说明分子只在高温下运动C白菜的内能增加是通过热传递的方式实现D 白菜的内能增加是通过做功的方式实现三、实验探究题15. 为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间实验数据记录如下表物质质量 /g初始温度 /加热时间 /min最后温度 /水6020645食用油6020668图 1.3-4（ 1）在实验过程中控制

19、加热时间相同，通过比较来研究水和食用油吸热能力的差异（ 2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给加热更长的时间，此时水吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量（ 3）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用这个物理量来描述四、综合应用题16. 某物理兴趣小组的同学， 用煤炉给 10kg 的水加热， 同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线若在 6min 内完全燃烧了2kg 的煤，水的比热容为4.2 103J/(kg? )，煤的热值约为3 107J/kg 求：（ 1）用煤炉给水加热，是将煤的能转化成水的能；（ 2）煤完全燃烧产生

20、的热量；（ 3）经过 6min 时间加热，水所吸收的热量； （ 4）煤炉烧水时的热效率第十二章内能及其利用图 1.3-517.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2 106J 的太阳能，在 5 小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg 、初温为20的水温度升高到40求：（ 1）热水器中的水吸收的热量Q； 水的比热容 c 4.2 103J/(kg ? )（ 2）热水器的效率 （ 3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气?（煤气的热值q 4.2 10 7J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）（ 4）使用太阳能热水器的优点有哪些?

21、9备考试题精编满分冲关一、填空题1.在空中喷洒干冰是一种人工降雨的方法，干冰使空气中的水蒸气（填物态变化名称） 变成小冰粒，冰粒下降过程中熔化成水形成雨冷藏室中取出的盒装酸奶在空气放置一段时间后，空气中就弥漫了酸奶的香味，这是现象2.在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是冲程，已知汽油的热值为4.6 107J/kg，则完全燃烧 100g 汽油放出的热量为J3.西气东输工程让南宁市民用上了物美价廉的天然气在标准大气压下，将质量为2kg 、温度为 20的水加热至沸腾，至少需要吸收J 的热量，这相当于完全燃烧m3 的天然气放出的热量 c水 4.2 103J/(kg? )，天然气的热值为8 107J/m 3二、选择题4.一瓶冰冻的矿泉水在室温下逐渐熔化，瓶内的冰熔化成水的过程中，不变的是【】A 体积B质量C密度D 比热容5.下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是【】A 两手相互摩擦，手的温度升高B 用煤气炉给水加热，水的温度升高C把蔬菜放进冰箱，蔬菜的温度降低D在阳光照射下，公园里石凳的温度升高6.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是【】A 温度越高的物体所含的热量越多B 物体温度为0时