内能专项练习.docx

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内能专项练习

《内能》专题

内能和内能的利用知识总结

（一）、内能的获得——燃料的燃烧    燃料燃烧：

化学能转化为内能。

（二）、热值 

1、定义：

1kg（1m3）某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

用符号q表示。

2、单位：

J/kg（固体、液体）,J/m3（气体）

3、关于热值的理解：

① 某种燃料：

说明热值与燃料的种类有关。

完全燃烧：

表明要完全烧尽。

② 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变

成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。

 ③ 同种燃料的优劣，取决于它们的热值。

 3、公式：

Q＝mq（q为热值）。

实际中，常利用Q吸＝Q放即cm（t-t0）=ηqm′联合解题。

4、酒精的热值是3.0×107

J/kg，它表示：

1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。

5．热传递发生的条件是：

两个物体有温度差；热传递的方式有：

传导、对流和辐射；发生热传递时，热量（内能）从高温物体传向低温物体，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到温度相同时，热传递才停止。

 14.2热量与热值 

6．热量：

在物理学中，把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量。

物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少。

提高热机效率的途径：

使燃料充分燃烧;尽量减小各种热量损失;机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

7、汽油机和柴油机的比较：

汽油机与柴油机的对比 比较项目 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 

构造 有火花塞 有喷油嘴 

吸气冲程 汽油和空气的混合物 空气 

压缩冲程 机械能转化为内能 机械能转化为内能 

做功冲程 点燃式（内能转化为机械能） 压燃式（内能转化为机械能） 排气冲程 

效率 20%~30% 30%~45% 

应用 汽车、飞机、摩托车、小型农业机械 载重汽车、火车、轮船、拖拉机等大型机械 

8、能量守恒定律：

能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

一、选择题

1、下面对分子运动论的理解中正确的是（　）

A．分子扩散的快慢，跟温度高低无关

B．扩散现象只能发生在气体之间，不可能发生在固体之间

C．由于压缩液体十分困难，这说明液体分子间有空隙

D．有的固体很难被拉伸，这说明这些固体的分子间之间存在着引力

2、关于分子动理论及有关现象，下列说法正确的是（　　）

A． 水和酒精混合后总体积变小，说明物质的分子之间存在间隙

B． 湿衣服在热天比冷天干得快，说明热水分子间的斥力较大

C． 铁块很难被压缩，说明分子之间存在相互作用的引力

D． 用力能将尘土从衣服上抖落，说明分子在永不停息地做无规则运动

3、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　）

　 A．物体内能增加，一定要从外界吸收热量B．物体的温度降低时，所含的热量减少

　C．内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变

4、关于温度与内能的关系，下列说法中正确的是（   ）

A．物体温度升高，则物体内的每一个分子动能一定增大B．物体的温度不变，则物体的内能也一定不变

C．某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高

D．甲物体的温度比乙物体高，则说明甲物体分子运动比乙物体分子运动剧烈

5、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． 物体温度越高，所含有的热量越多

　C． 物体的温度是0℃，其内能也是零D． 热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递

6、铁的比热容大于铜的比热容。

当质量、初温都相同的铁块和铜块吸收了相同的热量后，再将它们接触，将有（　　）

A．温度由铜向铁传递　               B．温度由铁向铜传递

C．热量由铁向铜传递　               D．热量由铜向铁传递

7、如图甲是比较酒精和水的比热容大小的实验装置，酒精和水的质量相同，该实验得到图乙的温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（　　）

A．用该装置加热是为了使酒精和水吸收相同的热量

B．从图象可知质量相同的不同种物质，升高相同的温度，

吸收热量相同

C．质量相同的不同种物质，加热相同时间，吸收的热量相同

D．从图象可知水的比热容比酒精的小

8、关于“热机”，下列说法中错误的是（   ）

A．通过技术改进，可以使热机的效率达到100%  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

9、如图所示的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是（   ）

10、用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，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．2.1×103J/（kg•℃）             B．4.2×103J/（kg•℃）

　C．1.2×103J/（kg•℃）             D．条件不足，不能确定

二、填空题

11、2014年2月，我国北方不少城市出现雾霾天气，如图所示。

雾和霾是两种不同的天气现象，其中雾是空气中大量的水蒸气液化形成的小水滴，此过程      （选填“吸收”或“放出”）热量；霾是由悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒等直径小于2.5μm的颗粒物形成的，这些污染物称为PM2.5。

PM2.5在空气中的运动         （选填“能”或“不能”）表明分子的无规则运动。

12、如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞住，用酒精灯对水加热，过段时间后，观察到橡胶塞突然被推出，在此过程中，燃料燃烧放出热量，通过　　的方式使水的内能增加；试管内的水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的　　能转化为橡胶塞的机械能．这个实验展示了蒸汽机的基本工作原理．这一过程中的能量转化情况一四冲程汽油机的　　冲程相似．（选填“吸气”、“压缩”“做功”或“排气）．

13、一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则它每秒钟完成　　个工作循环，在此过程中燃气对外做功　　次．

14、“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦．如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度．汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能　　（选填“增大”、“减小”或“不变”），同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力．这一过程中发生的能量转化与图中　　（选填“乙”或“丙”）图相同．

三、实验,探究题

15、为比较酒精和汽油热值的大小，俊荣制定了以下实验方案：

（1）取质量相同的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯．

（2）两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热（烧杯质量相同，如图20所示）

（3）通过观察水温的变化，由此判断两种燃料热值的大小

．

请根据俊荣的设计方案回答：

①图20中温度计的读数是       ．当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80℃，而乙装置的读数是90℃．由此判断       的热值比较大．

②实验中燃料燃烧放出的热量，通过          方式使水的内能增大．

③根据Q吸=cm水（t-t0）计算出水吸收的热量，然后利

用这个热量计算出汽油的热值，发现结果与资料中给出的汽油热值相比     （选填：

“偏大”或“偏小”）了．结合装置图，分析原因：

                                                          ．

16、在探究物质的吸热本领实验中，小明将质量相同的甲、乙两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中如图1所示，分别用两个完全相同的酒精灯同时加热，用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度，液体温度随时间变化关系如图2所示．

（1）实验中，记录加热时间的意义是：

                    ．

（2）分析图象可知，                    液体的吸热本领强；

（3）若甲、乙两种液体中，一种液体是水，另一种液体的比热容是                    J/（kg•℃）

17、如图10所示，小刚同学用两个完全相同的电加热器给相同质量水和煤油加热，比较它们吸热

能力强弱的实验时，测得如下数据，记

录在表格中，请分析表格中的数据，回答

以下问题：

加热时间 t/min

0

1

2

3

4

5

6

7

水的温度T水/℃

20

22

24

26

28

30

32

34

煤油的温度 T煤油/℃

20

24

28

32

36

40

44

48

（1分析实验数据，小刚同学认为：

加热相

同的时间，煤油升高的温度高一些，这说明煤油吸收的热量多一些．这位同学的判断是否正确？

请说明理由：

                                              。

（2）分析比较水在第2min、4min、6min和煤油在第1min、2min、3min的数据可知，质量相等的水和煤油         相同时，煤油吸收的热量     （选填“多”或“少”）；

（3）小刚根据实验数据作出了它们的图象（如图11所示），其中       表示的是煤油吸热升温的情况（选填“A”或“B”）。

（4）通过实验数据和图像分析比较可知，       的吸热能力更强．（选填“水”或“煤油”）。

四、计算题

18、南长区某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热．他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示．已知酒精的热值是3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精．那么请问：

（1）a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？

为什么？

（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？

（3）给水加热持续了10min时间，共消耗了多少酒精？

这些酒精如果完全燃烧将放出多少热量？

（4）试求出沙子的比热容．

一、选择题

1、D

2、分析：

物质是由分子组成的，分子处于永不停息的运动状态，分子之间存在间隙，分子同时存在相互作用的引力和斥力；温度越高，分子运动越剧烈．

解答：

   解：

A、水和酒精混合后体积变小，是因为分子之间有间隙．故A说法正确；

B、湿衣服在热天比冷天干得快，说明温度越高，分子运动速度越快；故B错误；

C、铁块很难被压缩，说明分子之间存在相互作用的斥力，故C错误；

D、用力能将尘土从衣服上抖落，说明一切物体都具有惯性，故D错误．

故选A．

3、C①内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能．

②内能的大小跟质量、温度、状态有关．

③发生热传递的条件是物体之间存在温度差．

④热量是物体通过热传递方式改变的内能，是一个过程量，不能说含有或具有．

解答：

解：

A、物体内能增加，不一定要吸收热量，也可以是对物体做功，故A错误．

B、热量不能用含有或具有来形容，故B错误．

C、发生热传递的条件是物体之间存在温度差，则热传递的发生与物体内能的多少无关，所以热传递时内能少的物体可能将能量传给内能多的物体，故C正确．

D、因为内能还跟物质的分子的多少有关要使物体的内能增加，所以物体的温度不变，物体的内能不一定不变；故D错误．

故选C．4、D5、分析：

（1）一切物体都具有内能，内能的大小跟质量、温度、状态有关．

（2）热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同．

（3）热量是物体通过热传递方式改变的内能，是一个过程量．

解答：

 解：

A、晶体在熔化时吸热，但温度不变，该选项不符合题意；

B、热量是物体通过热传递方式改变的内能，是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表达，而不能用“具有”或“含有”来修饰，该选项不符合题意；

C、一切物体都具有内能，该选项不符合题意；

D、热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，符合题意；故选D．

6、D7、分析：

（1）探究物质比热容的大小需要控制的变量包括：

吸收的热量，不同物质的质量，加热的时间和加热的方式．根据图象中的沸点判断出水和酒精的图象，选取达到沸点前的横坐标上某一时间，比较纵坐标上升高温度的高低，两种液体吸收的热量相等，根据升高温度的不同可比较比热容的大小．

（2）物体吸收热量，内能增加．

解答：

解：

A、用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量，故A正确；

B、从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度，水吸收的热量多，故B错误；

C、质量相同的不同种物质，由于用同一盏酒精灯加热，加热相同的时间，吸收热量相同，故C错误；

D、从图线可知水的吸热能力比酒精强，故水的比热容比酒精大，故D错误；

故选A．8、A详解：

摩擦和散热总是存在的，热机效率不可能达到100%，A不正确；二氧化碳属于温室气体，“绿色出行”可以减小二氧化碳的排放，减轻温室效应，即减少城市热岛效应，B正确；水的比热容最大，吸放热能力强

，常用来做传热物质，C正确；水有反膨胀现象，结冰后体积变大，会胀坏水箱，D正确。

9、B分析：

汽车获得动力的冲程是做功冲程，热机的工作的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程，判断冲程根据有二个，一看活塞运动方向，二看进排气门是开还是关，做功冲程是活塞向下运动，进排气门都关闭。

选项B正确。

10、分析：

 图象问题要结合物理公式进行分析．

由图象知物质甲和水质量相同，升高的温度相同时水吸收的热量是物质甲吸收热量的2倍．

解答：

 解：

由图象可知：

用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min．

所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：

Q水吸=2Q甲吸．

由热量计算公式Q=cm△t，得：

c=

．∴c水=2c甲．又∵c水=4.2×103J/（kg•℃）．∴c甲=2.1×103J/（kg•℃）．

故选：

A．二、填空题11、放出；不能

12、分析：

（1）热传递是将内能从一个物体转移给另一个物体；

（2）做功改变内能的实质是能量的转化，对物体做功是内能转化为机械能．

（3）橡皮塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，水蒸气的内能会减小，温度降低；在内燃机的做功冲程中，能量转化关系是内能转化为机械能．

解答：

   解：

（1）酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，然后将内能通过热传递转移给水和试管；

（2）水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能．

（3）试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气膨胀会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能．

故答案为：

热传递；内；做功．

13、          内燃机完成1个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次．

解答：

解：

内燃机完成1个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次，1800r/min=30r/s，即每秒完成15个工作循环，对外做功15次．

故答案为：

15、15．

14、分析：

（1）知道定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮，动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，定滑轮相当于与一个等臂杠杆；动滑轮相当于一个省力杠杆；

（2）物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低．

解答：

   解：

汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力；这一过程中发生的能量转化与热机中的做功冲程相同，都是内能转化为机械能的过程，图中丙图所示的是做功冲程．

故答案为：

减小；丙．三、实验,探究题

15、 解：

（1）实验中，记录加热时间，是为了反映液体吸收热量的多少；

（2）由图象可知，相同质量的甲乙，吸收被加热相同的时间（吸收相同的热量），乙温度变化较小，说明乙液体的吸热本领强；

（3）由

（2）知，乙液体的吸热能力较强，甲、乙两种液体中，一种液体是水，说明乙是水，由图象知，加热5min时，水升高的温度为3℃，另一种液体升高的温度是6℃，两种液体吸收的热量相同，则：

c液m△t液=c水m△t水

则c液=

=

=2.1×103J/（kg•℃）；

故答案为：

（1）比较物质吸收热量的多少；

（2）乙；（3）2.1×103．

16、①56.0℃（或56℃）； 汽油．②热传递（或：

加热）③偏小；   没有加盖，有部分内能散失了（或有内能损耗）

17、

四、计算题

18、          

（1）用两只完全相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，再利用公式△t=

进行分析．

（2）从图象可知，加热满2min，水的温度从20℃上升到70℃，从而可知和水的温度变化，已知水的质量和比热容，可利用公式Q吸=c•m•△t计算水吸收的热量．

（3）已知酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，便可以计算出给水加热10min时间消耗的酒精，已知酒精的热值，可利用公式Q放=mq计算热量．

（4）相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，从

（2）可知，加热2min水吸收的热量，已知酒精的质量和加热2min酒精的温度变化，可利用公式c=

计算沙子的比热容．

解答：

解：

（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，

从公式△t=

可知，沙子温度升得多．

（2）∵c水=4.2×103J/（kg•℃），m水=200g=0.2kg，△t水=70℃﹣20℃=50℃，

∴Q水吸=C水m水△t水=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=42000J．

（3）∵酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，∴加热10min时间消耗的酒精为；m=0.8g×10=8g=8×10﹣3kg，

Q放=mq=8×10﹣3kg×3.0×107J/kg=2.4×105J．

（4）∵相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量∴在2分钟的时间内，

Q沙吸=Q水吸=42000J，又∵加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，

△t沙=250℃﹣20℃=230℃，m沙=200g=0.2kg∴c沙=

=

≈9.13×102J/（kg•℃）．

答：

（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程；

因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式△t=

可知，沙子温度升得多．

（2）水吸收了42000J的热量．

（3）共消耗了8×10﹣3kg的酒精，酒精完全燃烧将放出2.4×105J的热量．

（4）沙子的比热容为9.13×102J/（kg•℃）．