第十三章 内能与热机 -2023-2024学年沪科版九年级物理上学期

单元复习(二) 内能与热机 考点一 改变物体内能的方法 【例1】做功和热传递都能改变物体的内能，在下列实例中，属于通过热传递方式改变物体内能的是 ( ) A.在锯木料时，锯和木料的温度都升高了 B.冷水和热水混合成一杯温水 C.用铁锤敲打铁块，铁锤和铁块的温度都升高了 D.流星在空中划过一道弧线 【分析】A、D都是克服摩擦对物体做功改变了物体的内能，C是锻打铁块做功使铁锤和铁块的温 度都升高了，冷水与热水温度不同，混合后发生热传递. 考点二 内能、温度和热量的区别 【例2】关于温度、内能和热量，下列正确的是 ( ) A.物体温度越低，分子运动越剧烈 B.物体温度越高，含有的热量越多 C.水沸腾时吸收热量，温度保持不变 D.物体的温度为0℃时，其内能为零 【分析】物体温度越高，分子的运动越剧烈，A错误；物体的温度越高，具有的内能越大，不能说含有的热量越多，B错误；水沸腾时吸收热量，温度不变，内能增加，C正确；任何物体在任何时候都具有内能,D错误. 考点三 比热容的理解与应用 【例3】根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是 ( ) 物质 比热容/ /(J·(kg·℃)⁻¹) 水银 0.14×10³ 水 4.2×10³ 砂石 0.92×10³ 冰 2.1×10³ A.制作体温计常用水银作测温物质，原因之一是水银的比热容小 B.北方楼房中的暖气用水作介质，利用了水的比热容大的特性 C.由于水比砂石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大 D.由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好 【分析】水银的比热容小，在相同情况下，容易与人体达到热平衡，故体温计用水银作测温物质；比热容大的物质还有一个特点就是在温度变化相同的情况下，吸收或放出的热量多，作为热的介质比较合适，所以A、B、C均正确.冷却食品时0℃的冰比0℃的水效果好，原因是晶体熔化时吸热，温度不变. 考点四 热机的使用 【例4】如图甲所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气的 能转化为塞子的机械能.图 (填“乙”或“丙”)中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的. 【分析】在酒精燃烧的过程中，酒精的化学能转化为水的内能，水的内能又转化为塞子的机械能，所以塞子被推了出去.这一实验过程是将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程的原理是相同的，通过观察图乙、丙中内燃机的气门和飞轮的转动方向可知，图乙是做功冲程，图丙是压缩冲程，所以甲的实验过程与图乙的能量转化是一致的. 【例5】(2014·安顺)一台柴油机飞轮的转速为2400 r/min,则在1s内,柴油机完成 个冲程；对外做功的次数是 . 【分析】在四个冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功 1次，曲轴和飞轮转2圈.故该柴油机每秒钟转40圈，完成20个工作循环，柴油机完成80个冲程；对外做20次功. 考点五 有关比热容、热值及效率的计算 (一)热量的简单计算 【例6】某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg 的水从25℃加热到 100℃,燃烧了6kg的无烟煤,[水的比热容是4.2×10³ J/(kg·℃),无烟煤的热值是 3.4×10⁷ J/kg]试求: (1)锅炉内 200kg的水吸收的热量是多少? (2)6 kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? (3)此锅炉的效率是多少? 【分析】我们可以用分析法来理清此题的思路，要求锅炉内200 kg的水吸收的热量，根据 Q吸=cm(t-t₀),需要知道c、m(t-t₀),而这些量均已知,代入数值即可解得Q吸；要求6 kg无烟煤完全燃烧. 针对练一 1.下列现象中，属于用热传递的方法改变物体内能的是 ( ) A.刚从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了 B.冬天天冷，通过搓手发热取暖 C.用锤子敲打石头时，锤子发热 D.给自行车车胎打气，打气筒壁变热了 2.第二届亚洲青年运动会于 2013 年8月在南京举行.2013年5月8日上午10点 20分许,通过古老的钻木取火方式，在几分钟内采火成功，这个过程 中 能转化为 能.之后，用采集的火种点燃亚青会火炬，此过程是通过 方式改变物体内能的. 针对练二 3.关于内能和热量