内容正文:
第14章 内能与热机
章末梳理与复习
1.(2025·渝北区)下列现象中,通过热传递改变物体内能的是 ( )
A.烧水时,水逐渐变热
B.用锯子锯木头,锯条发热
C.反复弯折铁丝,铁丝弯折处发热
D.两手相互摩擦,手的温度升高
A
3
2.如图所示,在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中,以下说法正确的是 ( )
A.这个实验是机械能转化为内能
B.水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气内能减小
C.水蒸气的温度升高
D.试管口出现的“白雾”是汽化形成的
B
4
3.(2025·巴蜀)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 ( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.温度相同的物体,内能一定相等
C.物体的温度升高,所含的热量将会增多
D.热量从高温物体传给低温物体,所以热传递具有方向性
D
5
4.下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是 ( )
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
C
6
5.质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知 ( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合作冷却剂
D.甲物质的熔点高于乙物质的熔点
C
6.如图1所示,用相同的电加热器给初温及质量均相同的甲、乙两种不同的液体加热,两种液体每秒吸收的热量相同,两种液体的温度-加热时间的图像如图2所示,则 ( )
A.加热1 min,两种液体吸热关系为Q甲>Q乙
B.乙液体在第2 min时的比热容大于第1
min时的比热容
C.甲液体的吸放热能力比乙强
D.通过图像分析可得,甲、乙两液体的比
热容之比是1∶2
D
7.(2024·德阳)小明在家用热水加热盒装牛奶,这是通过 的方式改变了牛奶的内能;将初温为20 ℃、质量为300 g的牛奶加热到40 ℃吸收的热量是 J。[牛奶的比热容c牛奶=2.5×103 J/(kg·℃)]
热传递
1.5×104
8.(2024·东营)取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b,用完全相同的加热装置同时对a、b加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。由图可知,物质a的比热容 (选填“大于”或“小于”)物质b的比热容;在t1~t2时间内,物质b的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)
大于
增加
9.(2024·广元)1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中,火花塞点火,燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动活塞对外做功,则该冲程 ( )
A.是压缩冲程
B.气体对外做功,内能转化为机械能
C.活塞依靠飞轮的惯性而运动
D.气体对外做功,气体的内能增加
B
10.(2024·枣庄)古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示,以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中,能量转化情况不同的是 ( )
A.内燃机的做功冲程
B.内燃机的压缩冲程
C.钻木取火
D.流星雨的形成
A
11.(2024·黑龙江)汽油机将内能转化为机械能的是 冲程。某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2 400 r/min,则此汽油机每秒对外做功 次。
做功
20
12.(2024·聊城)随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一台风力发电机1 s内提供的电能约为1.8×104 J,1年内提供的电能约为4.8×1011 J。求:
(1)若该风力发电机1 s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,可以使100 g常温下的水升高多少摄氏度;[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
解:水吸收的热量:
Q吸=ηW电=70%×1.8×104 J=1.26×104 J
则水升高的温度:
Δt===30 ℃
(2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供,且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则需要完全燃烧多少千克煤炭。(煤炭的热值q约3.0×107 J/kg)
解:火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量:
Q火===1.2×1012 J
则煤炭质量:m===4×104 kg
13.(2024·山西)山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山,进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360 km,驾车前往大约需要4 h。(汽油的热值q取4.5×107 J/kg,汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3)
(1)求汽车的平均速度;
解:汽车的平均速度:v===90 km/h
(2)汽车全程消耗汽油25 L,求汽油完全燃烧放出的热量Q;
解:消耗汽油的质量:
m=ρV=0.8×103 kg/m3×2.5×10-2 m3=20 kg
则汽油完全燃烧释放的热量:
Q=qm=4.5×107 J/kg×20 kg=9×108 J
(3)若汽车发动机全程的平均功率为25 kW,求汽车发动机的效率。
解:汽车发动机做的机械功:
W=Pt=25×103 W×4×3 600 s=3.6×108 J
则发动机的机械效率:η=×100%=×100%=40%
14.(2025·巴蜀)巴蜀中学的小宁用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小,如图甲所示。
(1)在组装图中器材时,小宁发现温度计的玻璃泡触碰到了烧杯底部,应适当将 (选填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)要完成该实验,除了图甲所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 。
A处向上
天平
(3)为了便于比较,实验中用相同的酒精灯加热,目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相等,通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映吸收热量的多少;加热一段时间后,甲图煤油所示温度为 ℃,这是通过 方式来改变液体内能的。
(4)根据实验数据,小宁作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,由此可得
吸热能力较强,烧杯中的水在第20 min时具有的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)在第25 min时具有的内能。
加热时间
96
热传递
水
小于
(5)实验结束后小宁改造现有装置进行了海波熔化实验,如图丙所示:加热的前3 min完全燃烧了热值为3.0×107 J/kg的酒精0.12 g,第8 min停止加热并将质量为0.6 kg的铁球浸没在海波中,整个过程中海波、铁球温度随时间的变化关系图像如图丁所示,小宁查阅资料得知液态海波的比热容是固态海波比热容的2倍,不计热损失,铁球的比热容为 J/(kg·℃)。
640
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