1、第十三章 内 能 第十四章 内能的利用 一、分子热运动 1.物质的构成: (1)构成:常见的物质是由极其微小的粒子——_____、_____构成的。 (2)大小:人们通常以_____m为单位来度量分子。 2.分子热运动: (1)扩散现象:不同的物质在互相接触时彼此进入_____的现象。 (2)热运动:一切物质的分子都在不停地做___________,分子的 运动与_____有关。 3.分子间的作用力: (1)分子间存在相互作用的___________。 (2)变化特点:当分子间距离很小时,作用力表现为_____; 当分子间距离稍大时,作用力表现为_____。 二、
2、内能 1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的_____与_________的总和。 2.主要影响因素: (1)温度:同一物体,温度越高,内能越大;温度降低时,内能会_____。 (2)质量:在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能大。 3.特点:一切物体任何时候都有_____。 4.内能的改变: (1)两种改变方式:_____和_______。 (2)热量:在热传递过程中,传递_____的多少。 5.比热容: (1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的_____与它的 _____和___________乘积之比。 (2)计算公式:________。 6
3、热量的计算公式:________。 三、热机 1.能量转化:___能转化为_____能。 2.内燃机: (1)定义:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 (2)工作特点。 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门 _____ 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 _____ 关闭 打开 活塞运 动方向 向下 向上 向下 _____ 能的 转化 _______转化成 _____ _____转化成 _______ 四、热机的效率 1.燃料的热值: 某种燃料完全燃烧时放出的_____与其质量之比。 2.热机的效
4、率:用来做_______的那部分能量与燃料完全燃烧放出 的能量_____。 3.能量的转化与守恒: (1)普遍性:在一定条件下,各种形式的能是可以_________的。 (2)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_____为其他形式,或者从一个物体_____到其他物体,而在 转化和转移的过程中,能量的总量_________。 【读·练】 1.【填一填】分子热运动 如图甲,抽掉玻璃板后,两个瓶子内的气体会混合在一起,这是一种 _____现象;如图乙,两个铅柱没有被重物拉开,主要是由于铅柱的分 子之间有_____。 2.【辨一辨】内能的改变方
5、式 冬天,双手摩擦,利用_____改变内能。向手上哈气,利用_______ 改变内能。 3.【判一判】内燃机冲程判断 如图为_____冲程,在此冲程,_______能转化为_____能。 4.【练一练】 小明将1kg温度为10℃的水加热到90℃时,需要吸收_________J的 热量,这相当于完全燃烧________m3的天然气放出的热量。[已知 c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8×107J/m3] 5.【填一填】能量守恒定律 如图是一种设想的永动机,这种永动机_____(选填“能”与“不 能”)永远运动下去。能量在转化和转移的过程中,总能量_____
6、 【示范题1】(2015·邵阳中考)“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒 来”。人们能闻到梅花香味是因为 ( ) A.分子很小 B.分子间存在引力 C.分子在不停地做无规则运动 D.分子间存在斥力 【解析】选C。本题考查分子动理论的相关知识。闻到梅花的香味, 这是扩散现象,这是由于芳香分子在不停地做无规则运动。故选C。 【示范题2】(2015·株洲中考)将两个铅柱的底面削平、紧压,两个 铅柱结合了起来,在下面吊挂一个重物,它们仍没有分开,如图。该 实验说明了 ( ) A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力 C.分子间存在间隙 D.分子无规则运动 【解析】
7、选A。本题考查分子间的作用力。两表面磨平的铅块紧密接 触后,由于铅块分子之间存在引力,使两个铅块连成了一个整体,所以 可以让重物悬挂在下面。故选A。 【备选例题】(2014·泰安中考)下面现象可以说明分子的热运动 的是 ( ) A.风吹树叶摇动 B.扫地时尘土飞扬 C.玫瑰花芳香四溢 D.河水向低处流 【解析】选C。本题考查分子热运动。水向低处流、风吹树叶动、尘 土飞扬是物体的机械运动,不属于分子的运动。玫瑰花芳香四溢是花 香分子运动到空气中被人们闻到了,属于分子的热运动。故选C。 【示范题3】(2014·衡阳中考)关于温度、热量和内能的说
8、法中 不正确的是 ( ) A.0℃的冰块也有内能 B.温度高的物体,内能一定大 C.物体放出热量,温度不一定降低 D.物体对外做功,内能可能减小 【解析】选B。本题考查温度、热量和内能的关系。物体在任何情况 下都有内能,A选项正确;温度高的物体,内能不一定大,内能的大小还 与质量等有关,B选项错误;物体放出热量,温度不一定降低,如物体的 凝固过程,C选项正确;物体对外做功,内能可能减小,也可能增大。因 为还可能通过热传递的方式使物体的内能增加,D选项正确。 【示范题4】(2015·张家界中考)下列选项中通过做功的方式改变 物体内能的是 ( ) A.冬天,烤火取暖
9、 B.夏天,在饮料中放冰块 C.冬天,搓动双手会发热 D.夏天,石头被晒得很热 【解析】选C。本题考查改变物体内能的两种方式。改变物体的内能 有两种方式:做功和热传递。冬天烤火、饮料中放冰块、石头被晒热 都是通过热传递的方式改变物体内能的,搓动双手会发热是通过做功 改变物体的内能,A、B、D错,C正确。故选C。 【示范题5】(2014·益阳中考)关于比热容,下列说法正确的是 ( ) A.500 mL水比200 mL水的比热容大 B.相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同,是
10、因为它们的 比热容不同 C.质量相同的铁和铝,吸收相同的热量后,铝的温度升高较少,说明 铝的比热容比铁大 D.热水变凉后其比热容变小 【解析】选C。本题考查比热容。物质的比热容与物体的体积大小、 温度高低均无关,A、D选项均错误;相同质量的酒精与汽油完全燃烧 放出的热量不同,是因为它们的热值不同,B选项错误;由Q=cmΔt知, 在质量和吸收的热量Q相同时,升高的温度越少,比热容越大,C选项正 确,故选C。 【示范题6】(2014·邵阳中考)沿海地区昼夜温度变化比内陆地区 小,这是因为沿海地区多水,水的比热容比沙石的比热容 (选填 “大”或“小”)。 【解题关键】解答
11、本题应抓住的关键:相同质量的不同物质,吸收 或放出相同热量时,比热容大的温度变化小。 【解析】本题考查利用水的比热容大解释现象。因为水的比热容比 沙石的比热容大,在白天相同的日照条件下,吸热情况相同,沿海地 区温度升高得少,内陆地区温度升高得多;在晚上同样放热的条件下, 沿海地区温度降低得少,内陆地区温度降低得多,所以沿海地区昼夜 温度变化比内陆地区小。 答案:大 【示范题7】(2014·邵阳中考)某热水器内装有100 kg的水, 将这些水从20℃加热到70℃,水吸收的热量为[已知c水=4.2 ×103J/(kg·℃)] ( ) A.2.1×106J
12、B.2.1×107J C.8.4×106J D.8.4×107J 【解题关键】解答本题应抓住的关键:知道水吸收热量的计算公式 Q吸=cmΔt。 【解析】选B。本题考查热量的计算。 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100 kg×(70℃-20℃)=2.1×107J, 故选B。 【示范题8】(2015·衡阳中考)质量为2 kg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) 【解析】本题考查热值和比热容的相关计算。依据Q吸=cmΔt和Q=mq 进行计算即可。该物质的比热容为: 需燃烧的干木材质量为: 答案:470 1.57×10-3 【备选例题】(2014·绥化中考)如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于做功冲程的是 ( ) 【解析】选B。A项排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;B项两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;C项进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;D项两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程。故选B。
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