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第49讲 内能与比热
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课
标
精
析
例1 关于温度、热量、热传递和内能,下列说法不正确的是( C )
A.0 ℃的冰块内能一定不为零
B.物体温度升高,内能一定增加
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.温度高的物体,内能不一定大
例2 某同学测得甲、乙两杯水的温度分别是45 ℃和75 ℃,下列判断正确的是( C )
A.甲杯水的分子运动一定比乙杯水的分子运动剧烈
B.乙杯水的热量一定比甲杯水的热量多
C.乙杯水的温度降低,水的内能一定减少
D.甲杯水的内能一定比乙杯水的内能小
例3 下列事例中,物体间因发生热传递而导致内能改变的是( A )
A.夏天双手紧紧捂住冰袋感觉凉爽
B.冬天两手相互摩擦感到暖和
C.用力将“摔炮”扔在地上而爆炸
D.用锯条锯木头,锯条会发热
变式题 2021·绍兴如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是( D )
A.水温上升时,水的内能增加
B.加热时管内的水不断汽化
C.管内气体对橡皮塞做功,其内能减少
D.试管口的“白气”是水蒸气
例4 如图所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而气筒下部的筒壁,特别是筒壁底部附近的温度较高,甚至烫手。
(1)导致筒壁发热有两种解释:①打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能__增加__,升温的气体通过__热传递__使筒壁温度__升高__;②打气时活塞与筒壁之间不断地__摩擦生热__,使筒壁的内能增加,__温度__升高。
(2)根据上述筒壁发热现象的描述,解释__①__比较合理。
例5 有关热值的概念,下列说法正确的是( D )
A.1 kg煤的热值是2 kg煤的热值的一半
B.1 kg煤完全燃烧时的热值大于1 kg的煤不完全燃烧时的热值
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多
D.燃料的热值与燃料燃烧情况无关
变式题 关于内能和比热容,下列说法正确的是( B )
A.子弹击中一块木板后温度升高,子弹的内能增大,木板的内能减小
B.火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后内能逐渐增大
C.云中形成的冰粒在下落过程中,不断对外界做功,内能减小
D.给某液体物质加热,若加热前后液体的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
例6 温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度高于乙的温度。关于两种液体的质量m甲、m乙及比热容c甲、c乙 ,下列关系式中可能成立的是( D )
A.m甲<m乙 ,c甲<c乙 B.m甲=m乙 ,c甲<c乙
C.m甲<m乙 ,c甲=c乙 D.m甲>m乙 ,c甲<c乙
变式题 用天然气灶烧水,燃烧0.5 m3的天然气,使100 kg的水从20 ℃升高到70 ℃。已知水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×107 J/m3。求:
(1)0.5 m3的天然气完全燃烧放出的热量Q放。
(2)水吸收的热量Q吸。
(3)燃气灶的效率η。
解:(1)天然气完全燃烧放出的热量Q放=qV=7.0×107 J/m3×0.5 m3=3.5×107 J。
(2)水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(70 ℃-20 ℃)=2.1×107 J。
(3)燃气灶的效率η=×100%=×100%=60%。
例7 2021·宁波在右图所示的“汽油机模型”实验中,将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机,观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( C )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
例8 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况。对图中①②③④的补充正确的是( C )
A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B.①压缩冲程 ②内能转化为机械能
③做功冲程 ④机械能转化为内能
C.①压缩冲程 ②机械能转化为内能
③做功冲程 ④内能转化为机械能
D.①做功冲程 ②机械能转化为内能
③压缩冲程 ④内能转化为机械能
变式题 下图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法错误的是( D )
A.汽油机工作时各冲程的顺序依次为丙、丁、甲、乙
B.甲冲程中能量的变化为内能转化为机械能
C.加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高机械效率
D.如果汽油能更充分燃烧,既能提高机械效率,也能提升汽油的热值
查
漏
补
缺
1.质量、初温均相同的甲、乙两物体,将甲投入一杯热水中,达到热平衡后水温降低5 ℃,将甲取出