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专题2内能与热机
学问点一:内能
1、内能:把物体内全部的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
2、单位:焦耳,符号J。
3、变更内能的方式:做功;热传递。
典例1.(2024深圳中考)端午节,妈妈蒸制粽子的过程中,涉及的有关物理现象表述正确的是()
A.蒸粽子时,冒出的“白气”是汽化现象
B.粽子香味扑面而来,说明分子不停地做无规则运动
C.水沸腾时汲取热量,温度上升
D.蒸粽子主要是通过做功的方式变更物体的内能
【答案】B
【解析】A.“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故A错误;
B.闻到粽子的香味说明香味分子不停地做无规则运动,故B正确;
C.水沸腾时,汲取热量,温度不变,故C错误;
D.蒸粽子是通过热传递的方式变更物体的内能,故D错误。
故选B。
典例2.(2024成都中考)母亲节,小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条,下列分析正确的是?()
A.面条入锅后温度上升,内能增加
B.煮面条时,主要通过做功的方式变更了面条的内能
C.闻到了面条的香味,表明扩散只在气体中发生
D.面条没有粘在一起,表明分子间有斥力
【答案】A
【解析】AB.面条放入沸水中,通过热传递从沸水中汲取热量,温度上升,内能增大,故A正确、B
错误;
C.扩散可以在固体、液体和气体中发生,故C错误;
D.面条没粘在一起,是因为面条分子间的距离太大,分子间作用力可以忽视,故D错误。
故选A。
典例3.(2024西安模拟)夏天,将厚衣物和樟脑丸装入带有排气孔的塑料收纳袋内,用抽气筒向外抽气,收纳袋在___________作用下体积缩小,如图所示。抽气时,抽气筒壁因摩擦而发热,这是通过_________的方式变更了它的内能。冬天打开收纳袋,会闻到樟脑的气味,说明白分子______________________。
【答案】大气压;做功;在不停地做无规则运动(或在运动)
【解析】抽出收纳袋内的空气,使收纳袋里面的气体压强变小,小于外界的大气压,在大气压的作
用下,收纳袋体积变小,抽气时,抽气筒因摩擦变热,这是通过做功的方式变更物体的内能,闻到
樟脑的气味,是因为樟脑的分子扩散到空气中,说明分子在不停地运动。
学问点二:热量
1、定义:把物体在热传递过程中内能变更的多少叫做热量。
2、单位:焦耳,符号是J。
3、实质:能量(内能)从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。(也就是说内能在物体间的转移,能的形式并未发生变更)
典例4.(2024广德月考)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()
A.物体的温度越高,所含的热量越多B.0℃的冰没有内能
C.一个物体汲取热量时,温度不肯定上升D.对物体做功,物体的温度肯定上升
【答案】C
A.热量不是状态量,所以“含有”热量的说法不对,A不正确,故A错误;
B.任何温度的物体都具有内能,故B错误;
C.物体吸热时,温度不肯定上升,如,晶体的熔化过程吸热温度保持不变,故C正确;
D.对物体做功,物体温度不肯定上升,如,做功的同时,物体对外放热,内能有可能减小,温度降低,故D错误。
故选C。
典例5.(2024晋江月考)下列说法正确的是()
A.热量从热量多的物体传向热量少的物体B.热量从温度高的物体传向温度低的物体
C.温度从高温物体传向低温物体D.物体放出热量,它的温度肯定降低
【答案】B
【解析】A.热量是过程量,不是状态量,不能说“热量多”的物体,故A错误;
B.热量从温度高的物体传向温度低的物体,故B正确;
C.热传递传递的是内能,不温度,故C错误;
D.晶体凝固过程中放出热量,但是温度不变,故D错误。
故选B。
学问点三:热值
1、概念:把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值。
2、符号:q
3、单位:J/kg
4、公式:Q=mq
典例6.(2024成都模拟)小李家运用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了0.15m3的自然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),自然气的热值为4×107J/m3,则下列与该
过程有关的计算结果和分析正确的是?()
A.水汲取的热量与水的末温成正比
B.水汲取的热量是3.15×105J
C.热水器的能量转化效率是52.5%
D.热水器的能量转化效率与环境温度无关
【答案】C
【解析】A.依据公式Q吸=cmΔt可知水汲取的热量与水温度的变更量成正比,故A错误;
B.水汲取的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(45℃-20℃)=3.15×106J
故B错误;
C.水放出的热量为
Q放=Vq=0.15m3×4×107J/m3=6
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