内能和内能的利用专题.pdf

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1、课题 热和能 学生XX 辅导时间 一、分子热运动 知识结构梳理 1、物质的组成物质是由大量组成的,分子非常小,一般分子的直径大约只有.2、扩散现象 定义 不同物质在时,彼此的现象叫扩散.说明 l分子在不停地做运动；2分子之间有点拨 固、液、气都可发生扩散,扩散速度与温度有关.3、分子热运动 定义 因为分子的运动跟有关,所以这种无规则运动叫做分子的.特点 温度越,分子热运动越剧烈.4、分子间作用力 分子间有.引力 固体能保持一定的体积和形状,说明分子间存在.斥力 固体和液体很难被压缩,说明分子间存在.典型题例 1、用图的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气,另一瓶装有

2、空气为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是选填A或B瓶根据现象可知气体发生了扩散扩散现象说明气体分子.若实验温度分别为0,4,20,30则在温度下填序号气体扩散最快.2、高档红木家具加工场空气中浮动着淡淡的檀香,这是现象,是红木分泌出的芳香分子在不停地做运动的结果.家具在制作过程中,木头交接处要留有适当的缝隙,因为随着季节的变化,木头会产生现象.用布对家具表面进行磨光处理,布与家具表面之间的摩擦属于摩擦.用力磨是通过增大的办法来增大摩擦的.3水与酒精混合,总体积会变小,是因为分子间有 _,分别在冷水杯和热水杯中滴一滴墨水,热水中的墨水扩散快,说明分子无规则运动的快慢与 _有关 4、如

3、图所示,图甲是一个铁丝圈,中间松松地系一根棉线,图乙是浸过肥皂水并附着肥皂液薄膜的铁丝圈；图丙表示用手轻轻地碰一下棉线的任意一侧；图丁表示这侧的肥皂液薄膜破了,棉线被拉向另一侧,这一实验说明了 A 物质是由大量分子组成的 B分子间有间隙 C分子间存在着引力 D组成物质的分子在永不停息地做无规则运动 5以下现象属于扩散的是 A.打开香水瓶,香味四处飘逸 B.拍打衣服时灰尘纷纷落地 C.放在空气中的铁块,过一段时间生锈了 D.冰熔化 6以下事例中不能用分子热运动解释的是 A.环境恶化,尘土满天飞 B.炒菜时加盐使菜变咸 C.室内喷清新剂,香气四溢 D.密封的室内一人吸烟,其他人闻到烟味 二、内能

4、一、内能 1、定义 物体内部所有分子热运动的与的,叫做物体的内能；2、产生原因 由于分子在不停地做.所以分子具有动能；由于分子存在,所以分子具有势能.3、影响因素 物体的内能与物体的温度、质量、材料、状态等因素有关.对于同一个物体,温度越高 内能；而物体温度降低时,其内能会.4、热运动：_叫做热运动.二、内能的改变：1、内能改变的外部表现：1 2 2、改变内能的方法：和.热传递是.热传递的条件是,传递方式是：传导、对流和辐射.热传递传递的是,而不是.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,热量的单位是焦耳.热传递的实质是的转移.C、做功和热传递

5、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.但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的,后者能的.D、温度、热量、内能 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：.吸收热量 不一定升温.如：.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：.不一定吸热.如：典型题例 1.物理学把物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能,请你根据这个意思,结合所学知识,以下判断正确的是 A同一物体温度越高,物体内能越大 B同一物体温度越低,物体内能越大 C温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越大

6、D温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越小 2.如图 3 所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,以下说法中正确的是 A他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用 图 3 B他受重力、支持力和摩擦力的共同作用 C他的重力势能转化成了动能和内能 D他的重力势能减小,动能增大,机械能不变 3以下关于功、内能和热量的描述中正确的是 A物体的温度不变,内能一定不变 B做功和热传递都能改变物体的内能 C温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 D热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 6以下说法中正确的是 A用加热的方法可以改变物体的内能 B温度升高越多的物体,吸收的热量越多 C长时间压在一起的铅板

7、和金板互相渗入,这种现象是扩散现象 D打扫卫生时房间内尘土飞扬,这种现象说明分子在不停地做无规则运动 9如图所示,在大口厚玻璃瓶内装入少量的水,并滴入几滴酒精塞进塞子后,用气筒往瓶内打气,当塞子跳出时,看到瓶口有白雾出现,以下关于该实验的分析错误的是 A往瓶内打气时,外界对瓶内气体做功 B往瓶内打气时,瓶内气体内能变小 C瓶塞跳出时,瓶内气体温度降低 D瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功 三、比热容 一、探究：比较不同物质的吸热能力 比较方法：1质量相等的不同物质,吸收相同热量,比较,升温的吸热能力强；2质量相等的不同物质,升高相同温度,比较,吸热的吸热能力强.设计实验：1要得到质量相等的水和食用油

8、,需要的器材是；2实验中可以通过控制来确定水和食用油吸收了相同的热量.实验器材：酒精灯、两个烧杯、温度计、天平及砝码、表、火柴、铁架台及石棉网、搅拌器用热得快更好.实验装置 得出结论质量相等的水和食用油,吸收相同的热量,水升温,表明水的吸热能力.二、比热容 定义：的某种物质温度升高所吸收的叫做这种物质的比热容.用字母 C 表示.单位 J/kg ,读作焦耳每千克摄氏度.物理含义：水的比热容：C水=4.2103J/kg,意义是：.比热容是物质的一种特性,不同的物质比热容一般 注意 1比热容是物质的特性,反映了物质的放热本领,它与物体的质量、温度、吸热的多少无关,只与物质的种类和存在的状态有关.2水

9、的比热大的应用：用热水袋取暖、暖气中用水作介质、汽车发动机用水作制冷剂、严寒的冬天为了防止菜冻坏在菜窖中放水,利用水保护秧苗防冻.三、热量的计算 吸热公式：Q 吸=；放热公式：Q 放=；注意Q 吸=Q 放两个温度不同的物体放在一起时,高温物体将放出热量,温度降低；低温物体将吸收热量,温度升高,最后两物体的温度相同.在热传递过程中,若无热量损失,高温物体放出的热量将全部被低温物体吸收,则 Q 吸=Q 放若有热量损失,则有Q 放=Q 损十 Q 吸.典型题例 1、探究比较不同物质的吸热能力时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图以下说法正确的是 A实验中,沙子吸热升温较

10、快,说明沙子吸热能力较强 B在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的 C实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同 D实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强 2、将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上.经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示.则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比 A.c甲最大 B.c乙最大 C.c丙最大 D.c甲=c乙=c丙 3、1 千克 20的水吸收 4.2105焦的热量后,它的温度在以下给出的四个温度中,最多有几个可能温度 A80B100C120D130 4 用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和

11、水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲的比热容为 A 2.1103J/B 4.2103J/C 1.2103J/D 条件不足,不能确定 5某小组的同学做比较不同物质的吸热能力的实验,他们使用了如图所示的装置 1在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是 _ A采用完全相同的加热方式 B酒精灯里所加酒精量相同 C取相同质量的水和另一种液体 D盛放水和另一种液体的容器相同 2加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是 _,这表明实验时的大气压强 _ 选填大于、小于或等于一个标准大气压 3而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水

12、温要高的多请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力 _ 选填相同或不同 4本实验除了能够说明上述问题之外,还能够说明许多问题,请你写出其中的一个问题：_ 五、热机 六、能量的转化和守恒 一、燃料在燃烧时,储藏在燃料中的能被释放,转化为能.二、热值q ：,叫热值.单位是：焦耳/千克,符号是J kg.对于气体燃料,热值指的是31m燃料完全燃烧放出的热量,单位是焦每立方米,符号是3J m 三、燃料完全燃烧放出热量计算：；Q 放 是热量,单位是：焦耳；q 是热值,单位是：焦/千克；m 是质量,单位是：千克.四、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

13、的效率.五、在一定的条件下,各种形式的能都可以相互转化.六、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,它只会从一种形式为另一种形式,或者从一个物体到另一个物体,而在转化或转移的过程中,其总量.典型题例 1、如图 9 所示实验,试管口木塞冲出过程 A试管口出现的白雾是水蒸气 B试管口出现白雾说明水蒸气内能增加 C能量转化情况与内燃机压缩冲程相同 D水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少 2、以下流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉 及到的主要能量转化情况.关于对图中的补充正确的是 A做功冲程内能转化为机械能压缩冲程机械能转化为内能 B压缩冲程内能转化为机械能做功冲程机械

14、能转化为内能 C做功冲程机械能转化为内能压缩冲程内能转化为机械能 D压缩冲程机械能转化为内能做功冲程内能转化为机械能 3以下有关热的说法正确的是 A晶体在熔化过程中温度不变,内能也不变 B用水作汽车冷却液,是因为水的比热容大 C内燃机的压缩冲程,主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能 D柴油机的效率比汽油机的效率高,是因为柴油的热值比汽油的热值大 4如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动在活塞向下运动的过程中,汽缸内气体的 A内能减少 B温度降低 C密度增大 D分子热运动加快 5关于热机,以下说法中错误的是 A通过技术改进,可以使热机的效率达到 10

15、0%吸气冲程 排气冲程 B减少城市热岛效应的措施之一就是倡导绿色出行 C用水而不用其它循环物质降低热机的温度,主要是利用水的比热容最大的特性 D严寒的冬天,有人晚上把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时,水凝固而胀坏水箱 6、汽车是我们生活中常用的交通工具,汽油机是汽车的动力设备.单缸汽油机工作的四个冲程中,将内能转化为机械能的是_冲程；主要利用惯性来工作的冲程有_.7、一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为 3600 转/分,该柴油机活塞 1s 对外做功次.若其效率为40%,消耗 5kg 的柴油转化成的机械能是 J.8科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机

16、相同,在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气温度 _ 选填升高、降低或不变,这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的 _ 为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是 _ 冲程 9 可燃冰作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,同等条件下,可燃冰完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明可燃冰的 _ 很大以 10 倍的关系粗略计算,1kg可燃冰完全燃烧放出的热量为 _ J,可以使 _ Kg 的水从 20加热至60c=4.2103J/Kg,q煤气=4.2l07J/Kg 10太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小

17、明家太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息 太阳照射时间h 装水量 Kg 吸热板面积m2 水升高的温度 水的比热容J1 太阳辐射功率J1 10 100 2.5 50 4.2103 1.68106 其中太阳辐射功率是指 1h 内投射到 1m2面积上的太阳能 求：水在 10h 内吸收的热量；如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少 m3的天然气；天然气的热值为 8.4l07Jm3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收 该太阳能热水器的能量转化效率 11随着科技的发展,人们常用空气源热水器来冲凉洗澡,如图是美的空气源热水器空气源热水器内有一种吸热介质冷媒 冷媒作为空气源热水器热的搬运工,能把

18、外界的热搬到空气源热水器的内部 液态的冷媒温度低于零下 20,与外界存在着温差,因此,冷媒可吸收外界空气的热能,在蒸发器内部转化为气态,然后通过空气源热水器中压缩机的工作,使气态冷媒的温度升高,温度较高的冷媒通过冷凝器时从气态转化为液态,同时释放出大量的热量,被水箱中储备水吸收,使水温升高,从而达到制热水的目的空气源热水器所消耗的电能仅是带动压缩机工作,由于大量空气中的热能进入系统,所以它得到的能量是压缩机消耗电能的 3 倍以上技术参数表如下表：1试写出文中划线部分的两个物态变化的名称：_ _ 2空气源热水器中水的内能增加是能量的 _ 填转移或转化 3某家庭每天需要用 60热水 200kg,若水的初温是 10,则水吸收的热量为多少焦耳？水的比热容 c=4.2103J/kg 4该家庭使用空气源热水器提供热水,若空气源热水器得到的能量是压缩机消耗的电能的3 倍,则每天需要消耗的电能是多少千瓦时？保留小数点后一位 5分析该技术参数表,可知该空气源热水器正常工作时的电流为多少？美的空气源热水器技术参数表 名 称 美的空气源热水器 型 号 RSJF32/RA 总输入功率 880W 热水产量 60L/H 电源规格 220V50Hz