(考前練兵)2019中考物理備考全攻略 專題12 內(nèi)能與熱機(含解析).doc
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內(nèi)能與熱機 ?知識點1內(nèi)能 1、分子動能:分子由于運動而具有的能叫分子動能。 2、分子勢能:由于分子之間具有一定的距離,也具有一定的作用力,因而分子具有勢能稱為分子勢能。 3、內(nèi)能定義:物體內(nèi)所有分子的動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。單位焦(J) 4、影響因素:物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的溫度、物體的體積、物質(zhì)的種類、物體的物態(tài)都可以影響內(nèi)能的大小。 一般情況下,溫度越高,質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大。 5、對內(nèi)能理解 1、一切物體在任何情況下都有內(nèi)能; 2、內(nèi)能是指物體的內(nèi)能,不是分子的內(nèi)能; 3、內(nèi)能具有不可測量性,但可以與其他能量相互轉(zhuǎn)化。 例1(xx?自貢)關(guān)于分子熱運動及熱現(xiàn)象,下列說法正確的是() A.擴散現(xiàn)象只能發(fā)生在氣體與液體中 B.固體很難被壓縮,說明分子間存在斥力 C.物體吸收熱量,溫度一定升高 D.0℃的冰塊內(nèi)沒有內(nèi)能 【答案】B 【解析】 例2(xx?濱州)關(guān)于分子,下列認識中正確的是() A.紅墨水在水中散開說明分子間有斥力 B.吸盤能牢牢吸在玻璃上,說明分子間存在引力 C.塵土飛揚,說明分子在不停地運動 D.糖在熱水中溶解得快,說明溫度越高,分子的熱運動越劇烈 【答案】D 【解析】 ?知識點2改變內(nèi)能的兩種方式 1、熱傳遞改變物體的內(nèi)能 ①方式: ②方向:高溫低溫; ③條件:溫度差; ④終止:溫度一致; ⑤實質(zhì):內(nèi)能轉(zhuǎn)移。 2、做功改變物體的內(nèi)能 實質(zhì):其他形式的能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 3、區(qū)別與聯(lián)系 例1(xx?百色)如圖所示的各種情景,屬于熱傳遞改變物體內(nèi)能的是() A.滑下滑梯 B.給水加熱 C.壓縮點火 D.搓手取暖 【答案】B 【解析】 A、從滑梯滑下,臀部發(fā)熱,臀部與滑梯摩擦,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這是通過做功的方式改變物體內(nèi)能,故A錯誤; B、對水壺加熱,壺內(nèi)水吸收熱量、水溫升高,是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能,故B正確; C、向下壓活塞,棉花著火了,壓縮筒內(nèi)空氣做功,使筒內(nèi)空氣的溫度升高、內(nèi)能增大,是通過做功方法改變物體內(nèi)能的,故C錯誤; D、用“搓手”的方法取暖,克服摩擦做功,使手的溫度升高、內(nèi)能增大,是通過做功方法改變物體內(nèi)能的,故D錯誤。 例2(xx?赤峰)如圖所示的實例中,屬于做功改變物體內(nèi)能的一組是() A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.①②④ 【答案】D 【解析】 ?知識點3熱量、溫度和內(nèi)能的比較 1、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系 項目 溫度 熱量 內(nèi)能 定義 宏觀上:表示物體的冷熱程度; 微觀上:反映物體中大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度. 在熱傳遞過程中,內(nèi)能改變的多少. 物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和. 量的性質(zhì) 狀態(tài)量 過程量 狀態(tài)量 表述 一般說“升高、降低、不變”等 用“放出、吸收”表述 用“具有、增加、減少”等 單位 ℃ J J 聯(lián)系 物體吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度不一定升高(如晶體的熔化和凝固過程);物體溫度升高,內(nèi)能增加,不一定是吸收了熱量,還可以是做功。 例1(xx?錦州)下列關(guān)于內(nèi)能、熱量和溫度的說法,正確的是() A.物體溫度升高,一定吸收熱量 B.物體吸收熱量,溫度一定升高 C.物體溫度升高,內(nèi)能一定增加 D.發(fā)生熱傳遞時,熱量總是從內(nèi)能大的物體傳遞到內(nèi)能小的物體 【答案】C 【解析】 例2(xx?貴港)關(guān)于溫度、熱量、熱傳遞和內(nèi)能,下列說法中不正確的是() A.0℃的冰塊內(nèi)能一定不為零 B.物體溫度升高,內(nèi)能一定增加 C.熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞 D.溫度高的物體,內(nèi)能不一定大 【答案】C 【解析】 A、一切物體在任何溫度下都具有內(nèi)能,所以0℃的冰塊一定有內(nèi)能(即內(nèi)能一定不為零)。故A正確; B、物體溫度升高,分子無規(guī)則運動更劇烈,內(nèi)能一定增加。故B正確; C、發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差,所以熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞。故C錯誤; D、內(nèi)能與溫度、狀態(tài)、質(zhì)量等都有關(guān)系,所以溫度高的物體,內(nèi)能不一定大。故D正確。 ?知識點4熱值 1、定義:某種燃料完全燃燒時所放出的熱量與燃料質(zhì)量(或體積)的比。 2、單位:焦每千克,符號為J/kg;焦每立方米,符號為J/m3. 3、物理意義:表示一定質(zhì)量的燃料完全時所放出熱量的多少;反映燃料燃燒放熱本領(lǐng)的物理量。 4、燃燒放出熱量計算公式 ①固體:Q放=qmQ-熱量-單位焦(J)、q-熱值-單位焦每千克(J/kg)、m-質(zhì)量-單位千克(kg) ②氣體:Q放=qVQ-熱量-單位焦(J)、q-熱值-單位焦每千克(J/kg)、V-體積-單位立方米(m3) 4、理解:熱值是燃料本身的一種性質(zhì),反映所有能燃燒的物質(zhì)的一種性質(zhì),它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒無關(guān)。 例1(xx?株洲)木炭的熱值為3.4107J/kg,它表示1kg木炭() A.具有3.4107J的熱量 B.具有3.4107J的內(nèi)能 C.完全燃燒對外做功3.4107J D.完全燃燒放出熱量3.4107J 【答案】D 【解析】 例2(xx?益陽)下列關(guān)于熱值的說法正確的是() A.2kg煤的熱值大于1kg煤的熱值 B.燃料熱值越大,燃燒放出的熱量越多 C.熱量燃燒不完全時熱值變小 D.燃料的熱值是燃料本身的特性,與其他因素無關(guān) 【答案】D 【解析】 ?知識點5比熱容 1、定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。 2、單位:焦每千克攝氏度,符號是J/(kg.℃)或J.(kg.℃)-1 3、注意事項 ①、比熱容是物質(zhì)本身的一種特性,反映了不同物質(zhì)吸熱或熱本領(lǐng)的強弱。 ②、比熱容的大小除了與物質(zhì)種類有關(guān)外,還與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。比如:水和冰。 例1(xx?巴彥淖爾)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),下列判斷正確的是() 一些物質(zhì)的比熱容[J/(kg?℃)] 水 4.2103 干泥土 0.84103 冰 2.1103 銅 0.39103 砂石 0.92103 鋁 0.88103 A.陽光照射下,干泥土比濕泥土升溫慢 B.因為水的比熱容較大,所以沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差大 C.同種物質(zhì)狀態(tài)改變,比熱容不變 D.質(zhì)量相同的鋁塊和銅塊升高相同的溫度,鋁塊吸收的熱量多 【答案】D 【解析】 例2(xx?寧夏)如圖所示是質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體溫度隨加熱時間要化的關(guān)系圖象。由圖可知甲、乙兩種液體的比熱容,c甲________c乙(選填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】小于 【解析】 由圖像可知:給質(zhì)量、初溫都相同的甲、乙兩種液體同時加熱,加熱相同的時間,會吸收相同的熱量,圖中所示甲升高的溫度高,說明甲的比熱容比乙的比熱容小。 ?知識點6熱量的計算 1、熱量的計算公式 ①、吸熱公式:Q吸=cm(t-t0); ②、放熱公式:Q放=cm(t0-t); ③、統(tǒng)一公式:Q=cmΔt. 2、注意事項 (1)、計算過程中注意單位的統(tǒng)一; (2)、注意文字敘述中“升高、升高了、升高到、降低、降低了、降低到”所表達的區(qū)別所在,準確識別初溫、末溫、溫度變化量所對應(yīng)的意義。 (3)、靈活使用熱量公式的變形 c=Q/mΔt,m=Q/cΔt,Δt=Q/cm (4)、在放熱吸熱的過程中,如果沒有熱量的損失,那么放出的熱量等于吸收的熱量。 即Q放=Q吸(熱平衡方程)。 例1(xx?南通)小芳探究水沸騰的特點,用熱水做實驗,這是為了;小芳發(fā)現(xiàn)水沸騰時繼續(xù)加熱,水溫保持不變,停止加熱,水很快停止沸騰,這說明水沸騰時需要,燒杯中水的質(zhì)量為100g,停止加熱后,水溫從100℃降至40℃,水放出的熱量為J,相當于完全燃燒g酒精放出的熱量。[c水=4.2103J/(kg?℃),q酒精=3.0107J/kg] 【答案】節(jié)省時間;吸收熱量;2.52104;0.84。 【解析】 例2(xx?柳州)天然氣是柳州市民常用的一種能源。某用戶用天然氣將50kg的水從20℃加熱到60℃.已知水的比熱容c水=4.2103J/(kg?℃),天然氣的熱值q=4.2107J/m3.求: (1)這些水升高的溫度; (2)這些水吸收的熱量; (3)加熱這些水所需要天熱氣的體積(設(shè)天然氣完全燃燒、不計熱量損失)。 【答案】 (1)這些水升高的溫度為40℃; (2)這些水吸收的熱量為8.4106J; (3)加熱這些水所需要天熱氣的體積為0.2m3。 【解析】 ?知識點7熱機與汽油機 1、熱機定義:利用燃料燃燒時釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機械統(tǒng)稱為熱機。 2、工作原理 3、內(nèi)燃機:燃料直接在發(fā)動機內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機叫內(nèi)燃機,主要是汽油機和柴油機。 4、汽油機的工作過程 進氣門打開,排氣門關(guān)閉活塞由上端向下端運動; 汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸。 進氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運動; 燃料混合物被壓縮,壓強增大,溫度升高; 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 在壓縮沖程末尾,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓的燃氣,推動活塞向下運動并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 進氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運動,把廢氣排出氣缸。 (1)在汽油機的一個工作循環(huán)中,活塞來回往復兩次,曲軸轉(zhuǎn)動兩周,對外作功一次。 (2)在壓縮沖程中,是機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,在做功沖程中,是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 (3)能的轉(zhuǎn)化:在做功沖程燃氣對活塞做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。其余三個沖程靠飛輪的慣性來完成。 5、汽油機、柴油機異同表 例1(xx?蘭州)下列關(guān)于四沖程內(nèi)燃機的說法中正確的是() A.熱機效率越高,所做的有用功就越多 B.汽油機在吸氣沖程中吸入氣缸的是空氣 C.一個工作循環(huán)對外做功一次 D.壓縮沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 【答案】C 【解析】 例2(xx?濱州)如圖所示是內(nèi)燃機工作循環(huán)中的一個沖程,它是() A.壓縮沖程,將化學能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 B.壓縮沖程,將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 C.做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能 D.做功沖程,將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 【答案】C 【解析】 圖中的氣門關(guān)閉,活塞下行,并且電火花打火,這是做功沖程的特點;在做功沖程中,能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 ?知識點8熱機效率和環(huán)境保護 1、熱機效率:熱機工作時,用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。 2、熱機效率公式:η=100% 3、熱機能量的損失 ①、廢氣帶走大量能量; ②、燃料未完全燃燒; ③、克服機械摩擦做無用功; ④、燃料產(chǎn)生的熱量被熱量散失。 4、提高熱機效率的方法 (1)使燃燒更充分;(2)添加潤滑劑,減小摩擦;(3)改進設(shè)備,采用新技術(shù);(4)減小熱量散失。5、保護環(huán)境的措施 1、提高燃料綜合利用率,集中供熱; 2、改進機械設(shè)備,消除煙塵; 3、開發(fā)利用清潔新能源,如太陽能,風能; 4、安裝消音設(shè)備,減小噪音污染。 例1(xx?益陽)關(guān)于熱機的效率,下列說法正確的是() A.一般情況下柴油機的效率比汽油機的高 B.熱機的效率越高,在做功同樣多的情況下消耗的能量越多 C.熱機的效率越高說明做功越快 D.熱機損失的能量中,廢氣帶走的能量較少,主要是由于機械摩擦損失的 【答案】A 【解析】 A、柴油機的效率一般要高于汽油機,多用在重型機器上。故A正確; B、熱機效率越高,做有用功與燃料完全燃燒放出的內(nèi)能的比值越大,即在做功相同的情況下,消耗的燃料較少,或消耗相同的燃料,做功較多。故B錯誤; C、熱機效率是有用能量在燃料完全燃燒放出熱量中所占比值,功率是熱機做功的快慢,兩者沒有必然聯(lián)系。故C錯誤; D、在熱機的各種能量損失中,廢氣帶走的熱量最多。故D錯誤。 例2(xx?聊城)在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗中,用酒精燈給燒杯中的水加熱,燒杯中盛有20℃、質(zhì)量為100g的水,在一個標準大氣壓下加熱至沸騰,假如完全燃燒酒精3g。[水的比熱容為4.2103J/(kg?℃),酒精的熱值為3.0107J/kg]求: (1)水吸收的熱量是多少? (2)此過程中酒精燈燒水的熱效率。 (3)科學研究表明:1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26103J的熱量。水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象,同時發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量。 【答案】 (1)水吸收的熱量是3.36104J; (2)酒精燈燒水的熱效率是37.3%; (3)5g,100℃的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收的熱量是1.13104J。 【解析】- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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