内容正文:
内能及其利用
一、选择题
1.下面是研究标注黑点的物体内能改变的情景,通过做功使物体内能增加的是(A)
A.把铁丝反复弯折,弯折处变热
B.把钢球放入炉火中,烧一段时间
C.冬天,用热水袋对手进行取暖
D.水烧开时,水蒸气将壶盖顶起
2.
(2023苏州)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常(D)
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
3.
如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中,下列说法正确的是(D)
A.气体的内能转化为活塞的机械能
B.筒内气体温度降低
C.筒内气体的内能不变
D.活塞对筒内气体做了功
4.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,将机械能转化为内能的冲程是(C)
5.关于燃料的热值,下列说法正确的是(D)
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
D.0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热值一样大
6.(多选题)关于分子热运动和内能,下列说法不正确的是(ABC)
A.铁的质量越大,则铁的比热容越大
B.内燃机在压缩冲程中,内能转化为机械能
C.木工锯木块时,锯条会发烫是通过热传递改变物体的内能
D.端午节煮粽子,闻到粽香说明分子在不停地做无规则的运动
二、填空题
7.
(2023岳阳)小明利用图示装置进行实验,加热试管使水沸腾是通过 热传递 (选填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能,在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个实验体现了 热机 (选填“热机”或“电动机”)的原理。
8.今年“五一”小长假,很多人去南湖公园烧烤。烤肉时,香气四溢属于 扩散 现象,表明分子在不停地做无规则运动;炭火烤肉是通过 热传递 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大肉的内能;木炭在燃烧过程中将 化学 能转化为内能。
9.(2023眉山)日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为它的 比热容 大。在标准大气压下,质量为5 kg水温度从30 ℃升高20 ℃,吸收热量 4.2×105 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
10.(2023遂宁改编)小明乘电梯回家,到家后,他用热水加热盒装牛奶。5 min后牛奶的温度升高了40 ℃,这是通过 热传递 的方式改变了内能;已知牛奶的体积为250 mL,则牛奶吸收的热量为 2.55×104 J。[ρ牛奶=1.02×103 kg/m3,c牛奶=2.5×103 J/(kg·℃)]
11.
在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,烧杯中加入 200 g 的水,测得初始温度为45 ℃。如图所示,用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为 95 ℃,则水吸收的热量为 4.2×104 J,这些热量相当于完全燃烧 1.4 g 酒精放出的热量。[水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),酒精热值q=3.0×107 J/kg]
三、实验探究题
12.如图所示,(甲)、(乙)、(丙)三图中的装置完全相同,燃料的质量相等,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值时,应选择 (甲)(乙) 两图进行实验。
(2)比较不同物质吸热升温快慢的特点,应选择 (甲)(丙) 两图进行实验。
(3)在探究物质吸热能力时,得到了下表的实验数据,请根据实验数据,在图(丁)所示的坐标纸上,大概作出两组实验数据的“温度—时间”图象。
物质
初始温
度/℃
加热时
间/min
最后温
度/℃
水
20
6
45
食用油
20
6
70
(4)由实验数据分析可知, 水 (选填“水”或“食用油”)的吸热能力强。
(5)已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),根据实验数据可知,食用油的比热容为 2.1×103 J/(kg·℃) 。
答案:(3)如图所示
四、综合题
13.小明家新安装了一台容积为0.5 m3的太阳能热水器,加满水后,经过4 h阳光的照射,水温由原来的20 ℃升高到了40 ℃。问:在这4 h内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为20%的锅炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?[水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3,水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃),焦炭的热值q=3.0×107 J/kg]
解析:太阳能热水器内水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×0.5 m3=500 kg,
水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×500 kg×(40 ℃-20 ℃)=4.2×107 J,
焦炭放出的热量
Q放===2.1×10