内容正文:
第十四章 内能与热机
第一节 内能及其改变
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1. 如图所示,四个完全相同的烧杯放在同一水平桌面上。甲容器中水的内能 乙容器中水的内能;丙容器中煤油的内能 丁容器中煤油的内能。(选填“大于”“小于”或“等于”)
小于
大于
2. 夏天常常将饮料和冰块放在一起,制作“冰镇饮料”。这是因为饮料和冰块的 不同,两者之间发生了 ,冰块的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”),饮料的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
温度
热传递
增大
减小
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3. 跨学科实践·日常生活 (2024·宁夏)如图所示,下列实例中属于做功改变物体内能的是 ( )
A. 图甲中,炉火烧水
B. 图乙中,搓手取暖
C. 图丙中,用暖手宝暖手
D. 图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
B
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4. (2023·成都)把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越 。若将冷水倒掉一些,对比原来这杯冷水,杯中剩余冷水的内能 。
剧烈
减小
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解析:热水的温度高、冷水的温度低,由图可知墨水在热水中扩散得快,这表明分子的无规则运动与温度有关,且温度越高,分子的无规则运动越剧烈。若将冷水倒掉一些,对比原来这杯冷水,水的质量减小,温度不变、状态不变,杯中剩余冷水的内能减小。
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5. 如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 的方式,使筒内空气内能 ,温度升高,达到艾绒的着火点。
做功
增大
解析:封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,所以气体内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点使艾绒着火,达到取火的目的。
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6. 如图所示,向装有少量水的烧瓶内打气。当瓶塞跳起时,瓶
内气体内能 (选填“增大”或“减小”),温度
(选填“升高”或“降低”),瓶内水蒸气发生 (选填物态
变化名称)现象,从而出现“白气”。
减小
降低
液化
解析:用气筒向装有少量水的烧瓶里打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,使气体自身的内能减小,温度降低。受温度降低的影响,瓶内水蒸气液化成小水滴,这些小水滴就是看到的“白气”。
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7. 关于物体的内能,下列说法正确的是 ( )
A. 同一物体温度越高,物体内能越大
B. 物体运动越快,物体的内能越大
C. 高温的铁水具有内能,0℃的冰块没有内能
D. 温度相等的1kg水和100g水内能相同
A
解析:一切物体都具有内能,物体的内能与物体的质量、状态及温度有关,与物体的速度无关;同一物体质量不变,温度越高,分子的热运动越剧烈,所以内能越大。
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8. 关于热量,下列说法正确的是 ( )
A. 热水比冷水含的热量多
B. 一大桶水比一小桶水含的热量多
C. 一个物体内能越多,它具有的热量越多
D. 热量是热传递过程中物体内能的改变量
D
解析:热量是一个过程量,不能说含(具)有热量的多少,只能说吸收或放出热量的多少,故A、B、C错误;热量总是自发地从高温物体传递到低温物体,热量只存在于热传递或热交换过程中,故D正确。
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9. (2023·龙东地区)以下关于同一物体的内能、热量、温度的说法正确的是 ( )
A. 物体内能增大,温度一定升高 B. 物体温度升高,一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增大 D. 物体内能增大,一定吸收了热量
C
解析:晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,故A错误;物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故B错误;同一物体,质量不变,温度升高,内能增大,故C正确;物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故D错误。
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10. 易错题 夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低。下列说法正确的是 ( )
A. 饮料将温度传递给冰箱中的空气
B. 饮料放出热量后自身所含热量减少
C. 饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D. 饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
C
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解析:夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料的温度比冰箱中空气的温度高,饮料会将热量传递给空气,此过程中饮料放出热量,内能减小,温度降低,空气吸收热量,内能增大,温度升高,说明饮料温度降低的过程伴随着内能的转移,C正确。在热传递过程中,传递的是热量,并不是温度,A错误。热量是过程量,不能说物体“所含热量”,B错误。饮料放热是因为饮料的温度比冰箱内空气的温度高,温度高的物体内能不一定多,D错误。
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对热传递的认知
只要存在温差就一定会发生热传递,热传递是把热量从温度高的物体传递到温度低的物体,而温度高的物体内能不一定多,故热传递不能表述为把热量从内能多的物体传递到内能少的物体。
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11. (2024·长沙)冬至时节煮饺子,小明发现其中蕴含了很多物理知识。下列说法正确的是 ( )
A. 冷冻饺子中的分子不运动
B. 冷冻饺子升温过程中内能不变
C. 煮熟的饺子香气四溢是扩散现象
D. 煮熟的饺子冷却是通过做功的方式改变内能
C
解析:一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,A错误;冷冻饺子升温过程中,温度升高,内能增大,B错误;煮熟的饺子香气四溢,是香味分子不停地做无规则运动的结果,这是扩散现象,C正确;煮熟的饺子冷却,温度降低,内能减小,是通过热传递的方式改变了内能,D错误。
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12. 为了探究做功与物体内能变化的关系,某小组同学利用气压式喷雾
器、数字式温度计、小叶轮等进行实验。实验中,他们先关闭喷嘴处的阀门,接着用手压活塞快速打气,然后打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体,并用温度计测出喷雾器内部的气体温度(物体温度升高,内能增大),研究过程如图(a)(b)和(c)所示。请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
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(1) 比较(a)和(b)两图可知 。
(2) 比较(b)和(c)两图可知 。
外界对气体做功,气体内能增大
气体对外界做功,气体内能减小
解析:(1) 比较(a)和(b)两图,手压活塞,对壶内气体做功,观察到气体温度上升,即气体内能增大,所以外界对气体做功,气体的内能增大。(2) 比较(b)和(c)两图,气体被放出,使得小叶轮转动,即气体对外界做功,此时,观察到气体温度下降,即气体内能减小,所以气体对外界做功,气体内能减小。
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13. 如图所示为某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像,由图可知:t4时刻物体内能 (选填“等于”或“不等于”)零,t1时刻物体分子总动能 (选填“大于”“小于”或“等于”)t2时刻物体分子总动能,t2时刻物体内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)t3时刻物体内能。
不等于
大于
大于
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解析:t4时刻物体温度为零,但其分子仍不停地做无规则运动,所以具有内能;t1时刻温度比t2时刻高,所以t1时刻物体分子总动能比t2时刻大;t2、t3时刻温度相同,但在凝固过程中物体不断放热,所以内能减小。
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14. 跨学科实践·工程实践 (2024·山西)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术,起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是 ( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C. 高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D. 高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
D
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解析:高压泵压缩CO2,对气体做功,气体内能增大,温度升高,A、B错误;高压CO2气体喷出时,气体对外做功,气体内能减小,温度降低,D正确,C错误。
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