第一轮物理复习13热和能要点Word文件下载.docx
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影响
因素
扩散现象跟温度有关,温度越高,扩散进行得越______
示例
闻香气
【提示】 分子是不能用肉眼直接观察到的,凡是能用肉眼直接观察到的小物体(如灰尘、花粉等)都不是分子.
考点二内能
内能及其改变
构成物体的所有分子,其热运动的______与________的总和,叫做物体的内能
影响因素
物体的内能与温度和质量有关;
一切物体在任何情况下都有内能
改变方式
热传递
做功
实质
内能的________
机械能和内能的相互____
煮饭、热水袋取暖
钻木取火、搓手取暖
①条件:
物体间存在________;
②规律:
高温物体放出热量,内能______,温度______;
低温物体吸收热量,内能______,温度______
做功改变内能的两种情况:
对物体做功,物体内能________;
物体对外做功,内能________
联系
做功和热传递改变内能是等效的,没有看到改变内能的具体过程,就无法判断物体内能改变的原因
热量
概念
在热传递过程中,传递内能的多少叫热量,用Q表示
单位
焦耳(符号:
________)
温度、热量和内能的关系
①温度是一个状态量,通常用“是”、“物体的”等词描述.物体的温度升高,内能增大,但不一定是吸了热
②热量是一个过程量,不能离开热传递,通常用“吸收”、“放出”等词修饰,不能用“有”、“含有”、“物体的”等词修饰.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高.如晶体熔化、液体沸腾的过程
③内能是一个状态量,通常用“物体的”、“物体有”等词修饰.物体内能增加,不一定是吸收了热量.物体内能增加,温度不一定升高
考点三比热容
比较不同物质的吸热能力
实验装置
实验设计
比较水和沙子吸热能力的方法:
①吸收相同的热量,比较________多少;
②升高相同温度,比较________多少
探究方法
实验时应控制水和沙子的________相同,升高相同的温度或吸收相同的热量(即加热相同的时间),这种研究问题的方法称为________________
得出结论
①质量相等的水和沙子,升高相同的温度,______吸收的热量多,说明水的吸热能力______;
②物体吸收热量的多少与物质种类、质量多少、升高的温度有关
比热容
物理意义
比热容是描述物质吸热本领的物理量
某种物质,在温度升高时吸收的________与它的________和升高的________乘积之比,叫做这种物质的比热容,用符号c表示
公式
c=
焦耳每千克摄氏度,符号是________
水的比热容及意义
水的比热容是4.2×
103J/(kg·
℃),它表示的物理意义是:
质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×
103J
水的比热容的应用
制冷剂、散热剂、调节气候
补充
(1)吸热公式:
Q吸=cm(t-t0)
(2)
(2)放热公式:
Q放=cm(t0-t).其中c表示比热容,m表示物体的质量;
t0表示初温,t表示变化后的温度即末温
(3)(3)比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量大小、温度的高低、吸收或放出的热量的多少无关
【提示】 在常见的物质中,水的比热容最大.但并非所有的跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性
考点一热值
燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的______,叫做这种燃料的热值
__________,符号是________
q=
理解
(1)酒精的热值是3.0×
107J/kg,表示______________________________
(2)热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的______有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系
【提示】 对于气体燃料来说,热值q=Q/V,热值单位为“J/m3”.
考点二热机
把____能转化为______能的机器
原理
种类
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
内燃机
燃料在气缸内燃烧产生动力的热机
分类
汽油机和柴油机
工作过程
每个工作循环分为四个冲程:
______冲程、______冲程、________冲程和______冲程
一个工作循环中只有______冲程是靠燃气推动活塞做功,其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的______来完成
压缩冲程中______转化为________,在做功冲程中,________转化为________
热机效率
热机用来做________的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比
________________
能量流向
提高热
机效率
途径
①让燃料尽可能充分燃烧,如:
将煤粒磨成煤粉、加大送风量等;
②利用废气的能量;
③机件间保持良好的润滑、减小摩擦
【真题训练】
命题点1分子热运动
1.(2016达州)关于热现象,下列说法正确的是( )
A.水结冰后,水分子静止不动
B.夏天吃冰糕时,冰糕周围的“白气”是冰糕升华形成的
C.用零下18℃的盐水使水凝固,此过程中水的内能不变
D.六月栀子花飘香,说明分子在永不停息地做无规则运动
2、(2016绵阳)关于分子,下列说法正确的是()
A.增大气体体积时,分子间只存在引力
B.减小气体体积时,分子间只存在斥力
C.拉伸固体时,分子间距离变大,势能减小
D.压缩固体时,分子间距离变小,势能增大
3.(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
4.(2016连云港)春暖花开,鸟语花香。
闻到花香是因为分子的______________。
固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着____
命题点2内能
1.(2016福州)下列实例中,通过做功方式改变物体内能的是( )
A.阳光晒热棉被B.锯木头时锯条变热
C.用热水袋取暖D.冷气使房间温度降低
2.(2016自贡)下面是小明同学“物理学习笔记”中的摘录,其中错误的是()
A.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的
B.分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的
C.热量总是自发地从温度低的物体向温度高的物体传递
D.燃料的热值与燃料的总质量没有关系
3.(2016▪安徽)下列说法正确的是()
A.物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功
B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和
4.(2016泰安)下列说法中正确的是()
A.沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较大
B.物体的温度越高,分子运动得越快,物体的动能越大
C.温度高的物体具有的内能多,温度低的物体具有的内能少
D.0℃的冰熔化成0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变
5.(2016泰安)下列现象中,属于用热传递的方式改变物体内能的是()
A.公园中的石凳被太阳晒热
B.快速弯折铁条,铁条弯折处变热
C.两手互相摩擦时手发热
D.刀具在砂轮上磨得发烫
6、(2016临沂)下列与热现象有关的说法中,正确的是()
A、0℃的物体没有内能B、燃料的热值越大,放出的热量越多
C、汽油机燃烧的汽油属于可再生能源D、热传递可以改变物体的内能
7、(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
命题点3比热容
1、(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)如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.A的比热容与B的比热容之比为2:
1
B.A的比热容与B的比热容之比为2:
3
C.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
2.(2016邵阳)将质量是0.5kg的水加热,使它的温度从20℃升高到60℃,需要吸收的热量是( )A.4.2×
104JB.1.26×
104JC.8.4×
104JD.8.4×
107J
3.(2016邵阳)烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,海水却很凉爽;
傍晚,沙子很宽凉了,但海水却仍然暖暖的。
同样的日照条件下,沙子和海水的温度不一样的原因是()
A.沙子的密度比海水的密度大
B.沙子的比热容比海水的比热容大
C.沙子的比热容比海水的比热容小
D.沙子的质量比海水小
命题点4热机、热机的效率
1.(2016雅安)下列有关热学知识的认识,正确的是()
A.0℃的冰没有内能
B.只有热传递可以改变物体的内能
C.温度越高,分子做无规则运动越剧烈
D.热机的做功冲程是将机械能转化为内能
2.(2016滨州)如图所示的实验或机器均改变了物体的内能,其中与另外三个改变内能方法不同的是( )
答案:
A
命题点5能量的转化与守恒
1.(2016咸宁)如图为陆水河畔赤壁古城脚傍的“风光互补路灯”的照片,此灯组不需要外界对其供电,它能将太阳能和风的 能转化为 能给各自的蓄电池充电。
在一定时间内它们供给蓄电池的能置为2.94×
107J,若这些能量全部被水吸收,在一个标准大气压下,能将 kg的水30℃加热到沸腾。
【c水=4.2×
103J/(kg•℃)】
命题点6计算题(比热容、热值、效率)
1.(2016宜宾题)一定质量的水从从30℃提高到80℃,吸收了4.2×
103J的热量,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)方式改变了水的内能,水的质量是 kg。
【已知水的比热容为c水=4.2×
2.(2016东营)为了取暖,每天需要给房间供热4.2×
10J。
若流进房间散热器的水温是60℃,流出的水温是56℃,则每天需要kg的水流经散热器。
[水的比热容为4.2×
lO3J/(kg.℃)]。
3.(2016达州)为了减少煤碳燃烧对环境的污染,达州市委要求推广使用天然气,天然气燃烧时,将 能转化为内能,小王将质量为5kg、温度为20℃的水烧开(在一个标准大气压下),水吸收了 J的热量;
若他家每天需要3壶同样的开水,至少需要燃烧 m3的天燃气;
如改用电热水壶烧水,则至少需要消耗 kW•h的电能[c水=4.2×
103J/(kg•℃),q天然气=1.68×
107J/m3]。
命题点7实验探究
1.(2016泰安)如图所示是“探究不同物质吸热的情况”的实验。
将质量相等的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌,每隔2min记录一次温度。
实验记录如下表:
(1)本次实验采用的科学方法是。
A.控制变量法B.理想实验C.比值定义法D.类比法
(2)分析表格数据可知:
升高相同的温度,吸收热量少的物质是。
2.(2016临沂)小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力,两烧瓶中的电阻丝相同。
(1)实验中,必须取(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体。
(2)实验中,用(填序号)间接反映液体吸收热量的多少;
通过比较(填序号)来判断吸热能力的强弱。
A、通电时间B、温度计示数的变化
(3)下表是某次的实验数据,分析可知,(选填“甲”或“乙”)液体的吸热能力较强。
(4)若在甲、乙两瓶中,液体是质量相同的同种液体,电阻丝的阻值不同,则该装置可用来探究电流产生的热量与的关系。
3.(2016东营)为研究甲、乙两种液体的吸热能力,某同学用如图所示两套完全相同的装置进行实验探究,两种液体的质量和初温都相同。
(l)选用两套完全相同的装置分别给甲、乙两种液体加热,这样做的目的是。
(2)写出图中所示装置的两处错误:
。
改正错误后,同时加热,分别记录加热时间和液体温度,数据如下表所示:
(3)加热4分钟后,甲、乙两种液体温度均不再升高,原因是。
(4)根据实验数据,可知(选填“甲”或“乙”)液体的吸热能力较强。
【课堂检测】
1.(多选)(2015·
石家庄桥西区模拟)下列有关热和能的说法正确的是()
A.晶体熔化过程中温度不变,不断吸收热量,内能增加
B.掀锅盖时的“白气”是水蒸气液化成水,放出热量,分子间距离增大
C.汽油机在做功冲程中把机械能转化成内能,燃气的内能增大,温度升高
D.物体内能增大,可能是从外界吸收热量也可能是外界对物体做功造成的
2.(2015·
烟台)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()
A.0℃的冰没有内能B.物体的温度越高,物体的内能越大
C.物体的温度越低,所含的热量越少
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
3.(2015·
宜昌)如图,烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,可看到瓶塞跳起,在这个过程中,下列说法错误的是()
A.给瓶内打气时,外界对瓶内气体做功B.瓶塞跳起时,瓶内气体对外做功
C.给瓶内打气时,瓶内气体内能减少D.瓶塞跳起时,瓶内气体温度降低
4.(2015·
茂名)如图所示的实验或机器均改变了物体的内能,其中与另外三个改变内能方法不同的图是()
A.探究萘的熔化规律B.压缩气体点燃棉花C.内燃机压缩冲程D.水蒸气将木塞冲出
5.(2015·
石家庄长安区一模)用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示.据此判断甲物质10min吸收的热量为[c水=4.2×
℃)]()
A.5.04×
105JB.4.2×
105JC.2.52×
105JD.条件不足,无法计算
6.(2015·
黄石)一个质量为2g的烧红的铁钉,温度为600℃,若它的温度降低到100℃,释放的热量为________J;
若这些热量全部用于加热100g常温的水,则水温将升高________℃.[已知铁的比热容为0.46×
℃),水的比热容为4.2×
℃)]
7.(2012·
河北)小明探究不同物质的吸热能力时,在两支相同的试管中分别装入质量相等、温度相同的水和煤油,用一个酒精灯同时对两支试管加热,加热一段时间后,温度计示数如图所示.
(1)指出图中使用酒精灯的错误:
____________________________.
(2)水和煤油比较,________吸热能力强.
(3)加热一段时间后,煤油的温度升高了4℃,则水的温度升高了________℃.[c水=4.2×
℃),c煤油=2.1×
(4)小明所在的学习小组尝试用图像表示这个实验情况,正确的图像应该是________.
(5)给水和煤油加热,得到的实验数据如下表:
物质
次数
质量m/kg
升高的温
度Δt/℃
加热时
间t/min
水
0.1
10
2
0.2
4
煤油
①实验中,记录加热时间的目的是:
____________________.
②分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:
____________________________有关;
分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:
_________________________________.
③如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油,________温度升高得多.
④该实验采用了控制变量法,下列探究过程中也采用了这一方法的是()
A.探究影响压力作用效果的因素B.探究平面镜成像的特点
C.探究通电螺线管的磁场是什么样的
10.(2015·
张家口二模)太阳是人类能源的宝库.太阳能电池板将太阳能转化为电能,并能给蓄电池充电,将电能转化为________能储存起来;
太阳能集热器给水箱中的水加热,如果水箱中有100kg水,经过一段时间照射后,温度由25℃升高到50℃,水吸收的热量是________J;
如果改用燃烧煤提供热量,且煤完全燃烧放出热量的50%被水吸收,则需燃煤________kg[c水=4.2×
℃),q煤=3.0×
107J/kg].
11.(2015·
德阳)体积为0.28m3、热值为3.6×
107J/m3的煤气完全燃烧放出的热量为________J;
若这些热量的50%被温度为20℃、质量为30kg的水吸收,则水的末温是________℃.[水的比热容是4.2×
12.(2015·
苏州)某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精.已知:
水的比热容为4.2×
℃),酒精的热值为3×
107J/kg.求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量;
(3)酒精灯烧水时的热效率.
13.(2015·
无锡)现探明中国南海海底有大量的可燃冰.已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多,则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气,燃烧________放出的热多,1kg的可燃冰,燃烧一半后,剩余可燃冰的热值________(填“变大”“变小”或“不变”).
14.(2015·
雅安)近期科学家发明了一种单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立刻向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速________(填物态变化名称)成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,在水蒸气推动活塞做功的过程中主要的能量转化情况为____________________,从而提高了热机的效率.
15.(2015·
遂宁)小华家在遂宁偏远的农村,还没用上天然气,使用的是瓶装液化气.如果每瓶中装入20kg液化气,液化气的热值取4.2×
107J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是____________J,若放出的热量有50%被利用,在标准大气压下可把________________kg的水从20℃加热至沸腾[c水=4.2×
℃)].一次烧水过程中,水烧开后,她看到锅盖向上跳动,其原因是水蒸气的________能转化为锅盖的________能.
16.(2015·
沈阳)在风力资源丰富的地区,可以看见由许多风力发电机组成的“风车田”.发电机发电的过程是将其他形式的能________(填“转移”或“转化”)成电能的过程.风能安全清洁,作为________(填“可再生”或“不可再生”)能源是未来的理想能源之一.
17.(2015·
衡阳)质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时,吸收的热量是1.88×
104J,该物质的比热容是________J/(kg·
℃).如果不考虑热量散失,需要完全燃烧________kg干木材来提供热量.(q木材=1.2×
107J/kg)
18.(2015·
鄂州)我市所有出租车已使用天然气来代替燃油.天然气是一种清洁燃料,它是____________(填“可再生”或“不可再生”)能源.某出租车在一段时间内消耗了420g天然气,若这些天然气完全燃烧,可放出热量________J,这些热量可使质量为________kg的水由20℃升高到100℃[天然气的热值为4.4×
107J/kg,水的比热容为4.2×
℃)];
天然气燃烧时将________能转化为内能.
19.(2015·
内江)如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图.汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L.假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,求:
(1)该汽车发动机做的有用功是多少?
(2)该汽车的输出功率为多少?
(已知:
汽油的密度为0.8×
103kg/m3,汽油的热值为4.5×
20.(2016广安)当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了,如图所示。
已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8℃、100L水加热到38℃。
请解答:
103J/(kg℃),水的密度为1.0×
103kg/m3]
(1)太阳能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
(2)热水器中水的质量是多少?
(3)在此过程中,水吸收了多少热量?
(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×
107J,则该热水器的效率是多少?