第十四章　内能与热机 专题三　温度、热量与内能的关系 热量的综合计算 -2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

第十四章　内能与热机 专题三　温度、热量与内能的关系 热量的综合计算 　温度、热量与内能的关系 　辨别温度、热量和内能 1. 下列说法中的“热”字，指“热量”的是（　D　） A. 热膨胀 B. 摩擦生热 C. 天热极了 D. 熔化吸热 2. 关于温度、热量、内能三个物理量的认识，下述说法不．正．确．的是（　C　） A. 温度是不能“传递和转移”的，常用单位是“摄氏度” B. 内能是能量的一种形式，物体的温度不变但其内能可能变化 C. 热量是指热传递过程中内能转移的多少，温度高的物体含有的热量就多 D. 温度和内能是物体具有的，而热量不是物体所具有的 D C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 　温度与内能的联系 3. 下列关于物体的温度和内能的说法正确的是（　B　） A. 温度越高的物体，内能越大 B. 摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能 C. 物体运动的速度越快，内能越大 D. －20 ℃的冰块没有内能 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4. “若物体的内能增加，则它的温度一定升高”这个结论是 　错误　（选填“正确”或“错误”）的，支持你的判断的一个事例是： 　晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，但温度不变　. 错误　 晶体在熔化过程中吸收热 量，内能增加，但温度不变　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 　温度与热量的联系 5. 下面是两个有关热学方面的观点，请用实例说明它们是错．误．的. （1）物体吸收热量，温度一定升高. 　冰在熔化过程中，吸收热量，温度不变（答案不唯一）　. （2）物体温度升高，一定是吸收了热量. 　压缩空气做功，使空气温度升高（答案不唯一）　. 冰在熔化过程中，吸收热量，温度不变 （答案不唯一）　 压缩空气做功，使空气温度升高（答 案不唯一）　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 　内能与热量的联系 6. 关于内能与热量的关系，下列说法正确的是（　A　） A. 物体吸收热量，内能可能增加 B. 物体内能增加，一定吸收热量 C. 物体内能增加，可能是物体对外做功引起的 D. 温度很低的物体没有内能 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 　温度、热量与内能的联系 7. 下列有关热和能的说法，正确的是（　D　） A. 物体内能增大，一定是从外界吸收了热量，温度一定升高 B. 物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增大 C. 物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量，内能一定增大 D. 物体内能增大，不一定是从外界吸收了热量，温度也不一定升高 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8. （淮北期中）下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（　B　） A. 两只手分别触摸冰和水，与冰接触的手感觉更冷，这是因为冰的内能比水的内能小 B. 热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体 C. 青少年不宜大量食用巧克力，是因为巧克力含有的热量较多 D. 因为晶体在熔化过程中温度保持不变，所以其内能也保持不变 9. 关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　C　） A. 温度高的物体含有的热量多 B. 物体吸收热量，温度一定升高 C. 气体膨胀对外做功，自身内能会减少 D. 热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体 B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 　热量的综合计算 　物体吸、放热的计算 1. 用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1 min记录一次数据，如下表，则该液体的比热容为（　B　） 加热时间/min 0 1 水的温度/℃ 20 26 液体的温度/℃ 20 34 A. 0.9×103 J/（kg·℃） B. 1.8×103 J/（kg·℃） C. 2.4×103 J/（kg·℃） D. 1.2×103 J/（kg·℃） B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2. （日照中考）有一种小型单缸四冲程汽油机，每个工作循环做功500 J，曲轴的转速是300 r/min，每分钟消耗汽油5 g.则该内燃机的功率是 　1 250　W，机械效率约是 　32.6％　（百分号前保留一位小数）.（q汽油＝4.6×107 J/kg） 1 250　 32.6％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3. 将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图甲所示），通过 　热传递　的方式改变牛奶的内能.如图乙所示是250 g牛奶与热水的温度随时间变化的图像，则牛奶在加热过程中吸收的热量为 　2.1×104　J. [牛奶的比热容取4.2×103 J/（kg·℃）] 热传递　 2.1×104　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4. 小明在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热50 g的冰，每2 min完全燃烧的酒精质量均为0.1 g，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示.由此可知：冰全部熔化成水后4 min吸收的热量为 　1 050　J，该实验中酒精灯的加热效率为 　17.5　％，BC段过程中被加热物质的内能将增加 　1 050　J. [c水＝4.2×103 J/（kg·℃），q酒精＝3×107 J/kg] 1 050　 17.5　 1 050　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5. 社会发展 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，广泛应用在航空航天、交通运输领域.水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），氢的热值为1.4×108 J/kg.求： （1）某火箭发射时携带50 t液氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？ 解：（1）液氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放＝m氢q氢＝50×103 kg×1.4×108 J/kg＝7×1012 J. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2）若上述氢燃料燃烧放出的热量有6％被水吸收，使其温度恰好升高50 ℃，则水的质量为多少千克？ 解：（2）水吸收的热量为Q吸＝ηQ放＝6％×7×1012 J＝4.2×1011 J，水的质量为m水＝＝＝2×106 kg. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （3）某次测试中，一辆氢能源汽车以70 kW的功率匀速行驶30 min，发动机的效率是45％，则需要消耗多少氢燃料？（假设燃料完全燃烧） 解：（3）一辆氢能源汽车以70 kW的功率匀速行驶30 min，发动机做的机械功为W＝Pt＝70×103 W×30×60 s＝1.26×108 J. 消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放'＝＝＝2.8×108 J，故消耗氢燃料的质量为m氢'＝＝＝2 kg. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 　炉具效率 6. 小明用燃气灶把12 kg初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧掉0.42 m3的天然气，则这些天然气完全燃烧放出的热量是 　1.47×107　J，此燃气灶的热效率约是 　27％　.（q天然气＝3.5×107 J/m3，结果百分号前保留整数） 1.47×107　 27％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7. （苏州中考）如图为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作燃料.水壶装入2 L初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至100 ℃，消耗了25 g丁烷气体[c水＝4.2×103 J/（kg·℃），q丁烷＝4.8×107 J/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3].求： （1）水壶中水的质量. 解：（1）水壶中水的质量为m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×2×10－3 m3＝2 kg. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2）水吸收的热量. 解：（2）水吸收的热量为Q水＝c水m水Δt水＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（100－25）℃＝6.3×105 J. （3）卡式炉的加热效率. 解：（3）丁烷放出的热量Q丁烷＝m丁烷q丁烷＝25×10－3 kg×4.8×107 J/kg＝1.2×106 J，卡式炉的加热效率为η＝×100％＝×100％＝52.5％. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 　热机效率 8. 有一辆汽油机提供动力的汽车，该车输出功率与汽油机转速的关系如图所示.这辆汽车在某次测试时以90 km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10 min，消耗1.1 kg的汽油，此过程中汽油机的转速为2 000 r/min，q汽油＝4.6×107 J/kg.求： （1）该汽车行驶时产生的牵引力为多大？ 解：（1）由题图可知，当汽油机的转速为2 000 r/min时，该车输出功率为30 kW，则该汽车行驶时产生的牵引力为F＝＝＝1 200 N. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2）若消耗的汽油完全燃烧，汽油机在一个工作循环中汽油完全燃烧产生的热量是多少？ 解：（2）1.1 kg汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝mq汽油＝1.1 kg×4.6×107 J/kg＝5.06×107 J，此过程中汽油机的转速为2 000 r/min，飞轮转2圈完成一个工作循环，对外做一次功，即每分钟完成1 000个工作循环，则10 min汽油机对外做功的次数n＝10 000，则汽油机在一个工作循环中汽油完全燃烧产生的热量为Q＝＝＝5.06×103 J. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （3）此过程中汽油机的效率是多少？（百分号前保留一位小数）；为了节约能源，请你写出一种提高热机效率的方法. 解：（3）此过程中汽油机做的有用功为W＝Pt＝30 000 W×10×60 s＝1.8×107 J，此过程中汽油机的效率为η＝×100％＝×100％≈35.6％.为了节约能源，可以通过改善机械传动装置和润滑材料来减少能量的损失，从而提高热机效率. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机.若该飞机以270 km/h的速度匀速直线航行20 min，消耗航空燃油1.35 t，飞机发动机的功率为2.25×107 W. （航空燃油的热值为4×107 J/kg）求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ 解：（1）已知消耗的航空燃油的质量 m＝1.35 t＝1 350 kg， 航空燃油的热值q＝4×107 J/kg， 则这些燃油完全燃烧放出的热量为Q放＝qm＝4×107 J/kg×1 350 kg＝5.4×1010 J. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2）飞机在航行过程中的阻力是多少？ 解：（2）已知飞机发动机的功率 P＝2.25×107 W，飞机匀速航行的速度 v＝270 km/h＝75 m/s， 由P＝＝＝Fv可知，飞机航行过程中的牵引力为F＝＝＝3×105 N. 由二力平衡的条件可知，飞机航行过程中的阻力为f＝F＝3×105 N. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （3）发动机的效率是多少？ 解：（3）由P＝可知，飞机发动机做的功为W＝Pt＝2.25×107 W×20×60 s＝2.7×1010 J， 则发动机的效率为η＝＝＝50％. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 $$