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1、物理第第16讲内能及其利用讲内能及其利用四川专用【特别提醒】在常见的物质中,水的比热容最大,但并非所有跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性。命题点一)分子热运动 【例1】(2016,巴中)下列现象中,能用来说明分子在不停地做无规则运动的是( )A玉兰花开,闻到阵阵花香B扫地时的尘土飞扬C车刀在砂轮的高速摩擦下溅出火花D羊群在草原上奔跑【方法归纳】分子热运动是物质内部分子自发的、无规则的运动,肉眼无法看见,它不同于细小物体在外力作用下的机械运动。A【对应训练】1(2015,广元)我们的家乡广元地处四川盆地边缘,气候宜人,景色优美。下列关于四季美景的描述中,能说明分子在永不停息地运动的是(
2、)(导学号90982147)A春天,冰雪消融B夏天,雨笼山峦C秋天,金桂飘香 D冬天,瑞雪纷飞2(2015,泰安)有关分子热运动,下列说法正确的是( )(导学号90982148)A液体很难被压缩,说明分子间有引力B水会结冰,是因为结冰时水分子静止不动C“一人吸烟,众人受害”,说明分子在不停地运动D将石块研磨成粉状,说明分子变小了CC3(2014,安徽)运用分子动理论,可以对液体的蒸发现象作出合理的解释:由于液体表面的分子在做_,所以在任何温度下蒸发现象都可能发生;温度越高,_,从而蒸发越快。(导学号90982149)无规则运动无规则运动(热运动)越剧烈命题点二)温度、热量、内能的关系 【例2】
3、(2016,淄博)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,一定是从外界吸收了热量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【点拨】热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量;物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功;液体的沸点随液面上方气压的增大而升高;冰水混合物吸热时,温度不变,内能增大。D【对应训练】4(2015,巴中)下列关于内能、热量、温度说法正确的是( )(导学号90982150)A物体温度越低,所含的热量越多B物体吸收热量,它的温度一定会升高C物体温度升高,它的内能一定增加D物体内能减
4、少,它一定放出热量5(2015,眉山)下列有关热和能的说法中正确的是( )(导学号90982151)A内能可以从高温物体转移到低温物体B汽油机工作时压缩冲程中内能最大C物体内能增大,一定从外界吸收了热量D燃料的热值越大,内燃机效率越高CA命题点三)比热容的理解和应用 【例3】(2016,成都)用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体(不计热量损失)进行加热。如图是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )AA的比热容与B的比热容之比为21BA的比热容与B的比热容之比为23C都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多DA和B升高相同的温度,B吸收热量多 A【方法归纳】利用热量公式
5、进行计算时,要注意各物理量的同一性,单位的统一,以及变化温度t与初温、末温的关系,注意“升高了”与“升高到”的区别。C 7(2014,自贡)如图是甲、乙两个相同质量的物体吸热后温度升高的情况。图中横坐标是物体温度的变化,纵坐标是物体吸收的热量。关于甲、乙两种物质的比热容的大小下列判断正确的是( )(导学号90982153)Ac甲c乙Bc甲c乙Cc甲c乙D无法判断8(2015,宜宾)已知水的比热c水4.2103 J/(kg),要在标准大气压下烧开初温为20 、质量为3 kg的一壶水,则水需要吸收热量_J,此过程是采用_的方式改变了水的内能。(导学号90982154) A1.008106热传递命题
6、点四)热值的理解与应用【例4】(2015,凉山)中国南海海底探明有大量的“可燃冰”,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,1 kg“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60 。q煤气4.2107 J/kg,水的比热容c4.2103 J/(kg)【方法归纳】热值是燃料的一种特性,是指1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多;熟记并会运用公式Q放mq或Q放qV,热量公式Qcmt,能较快速地解答此类热量计算题。热值4.21082500【对应训练】9(201
7、4,资阳)关于燃料的热值下列说法正确的是( )(导学号90982155)A燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B容易燃烧的燃料的热值一定大C煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热值一样大10(2015,自贡)内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,实现将内能转化为机械能的是_冲程。发动机运行前必须加润滑油,是为了_。某品牌汽车运行100 km耗油8 kg,这些汽油完全燃烧要放出_J的热量。(汽车的热值q4.6107 J/kg)(导学号90982156)D做功减小摩擦3.6810811(2015,巴中)天然气的使用,大大改善了我们
8、的生活环境,天然气是_(填“可”或“不可”)再生能源。在一个标准大气压下,把质量为200 kg,温度为20 的水烧开,水吸收的热量为_J,若天然气燃烧放出的热量只有50%被水吸收,则需要完全燃烧_m3的天然气。(q天然气3.0107 J/m3)(导学号90982157) 不可6.721074.481实验应选用的器材中用到的测量工具有 、_、_。2实验中应选用_(填“质量”或“体积”)相同的不同液体进行实验。3选用相同热源,表明在加热相同的_释放的热量相同,方便比较吸热的多少。4在组装器材时,应先确定 的位置,再确定 的位置。5转换法的应用:通过加热液体的 来判定物体吸热的多少。温度计天平秒表质
9、量时间石棉网烧杯和温度计时间长短实验)探究不同物质的吸热能力 6控制变量法的应用:控制物质种类和升高的温度相同时,探究物质的吸热能力与质量的关系。控制物质种类和质量相同时,探究物质的吸热能力与升高温度的关系。控制物质质量和升高温度相同时,探究物质的吸热能力与物质种类的关系。7比较不同物质吸热能力大小的方法:质量相同的不同物质升高相同的温度,加热时间越长,吸热能力越强。质量相同的不同物质加热相同的时间(吸收相同的热量),温度升得快的物质吸热能力弱。【例1】(2015,巴中)如下图所示是“探究不同物质吸热能力”的实验,将质量相等的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中,并测出煤油和水的初温,然后用两个相
10、同的酒精灯加热,每隔2 min记录一次温度。实验记录如下表所示:(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煤油_相同。(2)由记录表可知,对于质量相等的煤油和水: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。由此得出物质的吸热能力与物质的种类有关。【拓展设问】(3)除了图中的器材外,完成该探究实验,还需要的测量工具有:_、_。(4)实验器材的安装顺序是_(填“自上而下”或“自下而上”)。(5)该实验中给水和煤油加热,你认为用_(填“热得快”或“酒精灯”)加热效果更好一些,理由是_。(6)根据表中数据,结合水的比热容可算出煤油的比热容是_J/(kg)。吸
11、收的热量煤油水天平秒表自下而上热得快“热得快”更容易控制在相同时间吸收的热量相同2.1103【例2】(2016春,绵阳期中)小明同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验探究煤油和食用菜籽油的热值大小关系,他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,记录结果如表所示。燃料加热前的水温/燃料燃尽后的水温/菜籽油2031煤油2043(1)在安装、调整实验器材时,合理的顺序是(图甲中):应先调整固定_的位置,再调整固定_的位置。(均填“A”或“B”)(2)为了保证实验结论的可靠性,小明同学选择了两套相同的装置,在实验中应控制煤油和菜籽油的 及烧杯中水的 相同。(3)为了正确完成实验,除了如图所示装置,还需要的一个测量器材是_。(4)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中热值较大的是_。BA质量质量和初温天平煤油