内容正文:
第十三章 内能 章末小结
1.人教版九全P9图13.2-3。
【命题点】 气体的扩散现象。
【示例】 如图所示,在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子,使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开。二氧化氮的密度比空气 大 。抽掉玻璃板后,会发生的变化: 两个瓶子里的气体会混在一起,最后颜色均匀 ,该现象说明: 分子在不停地做无规则运动 。能否上面瓶内放二氧化氮,下面瓶内放空气,为什么? 不能,二氧化氮的密度比空气大,如果把较大密度的气体放在上面,不能充分说明气体分子的不停运动 。
2.人教版九全P10图13.2-5。
【命题点】分子间存在引力。
【示例】如图所示,两个铅柱没有被重物拉开,主要是由于铅柱的分子之间有 引力 。
3.人教版九全P16图13.3-5。
【命题点】 做功改变物体内能。
【示例】 研究改变物体内能的方式时,小明做了2个小实验:
(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的硝化棉,把活塞迅速压下去,我们会看到硝化棉燃烧了,说明玻璃筒内气体的 温度 升高, 内能 增大。
(2)如图乙所示,圆底烧瓶内有一些水,水的上方有水蒸气。通过打气筒给瓶内打气,达到一定程度时,瓶塞跳出,同时还能看到瓶口出现白雾。瓶塞跳出过程中的能量转化过程是 内 能转化为 机械 能。
(3)上面两个实验说明,通过 做功 的方式,也可以改变物体的内能。
考点1 比热容
1.(江苏盐城校级期中)小明在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22时对相同质量的沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是( B )
A.早晨6时,海水的温度比沙子高
B.6时到14时,沙子吸收的热量比海水多
C.14时到22时,海水降低的温度比沙子少
D.利用此图像可以比较海水和沙子的比热容
由图像可知,早晨6时,海水的温度比沙子高,故A正确;在同一片天空下,太阳每小时放出的热量相同,即海水和沙子每小时吸收的热量相同,故6时到14时,沙子吸收的热量和海水吸收的热量相等,故B错误;由图像可知,在14时海水温度比沙子低,在22时海水的温度比沙子高,故14时到22时,海水降低的温度比沙子小,故C正确;根据c=可知,相同质量的海水和沙子,吸收或放出相同的热量温度变化大的比热容小,温度变化小的比热容大,故利用此图像可以比较海水和沙子的比热容,故D正确。
2.(河南安阳滑县月考)炼制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420 g、温度为550 ℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50 ℃。已知铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),结合所学知识进行以下研究。
(1)淬火过程是通过 热传递 的途径降低铁件的内能的。
(2)淬火过程中铁件释放的热量为多少?
(3)若铁件释放的热量全部用于加热质量为5 kg、温度为30 ℃的水,则水温将升高到多少摄氏度?
(1)淬火过程是通过热传递的途径降低铁件的内能的;
(2)铁件放出的热量:
Q放=c铁m铁Δt铁=0.46×103 J/(kg·℃)×0.42 kg×(550 ℃-50 ℃)=9.66×104 J;
(3)由题知,水吸收的热量:Q吸=Q放=9.66×104 J,
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:
Δt水===4.6 ℃,
水温升高到:t=Δt水+t0=4.6 ℃+30 ℃=34.6 ℃。
答:(1)热传递;
(2)此过程中铁件释放的热量为9.66×104 J;
(2)水温将升高到34.6 ℃。
考点2 分子动理论的初步知识
3.在“创建文明城市”活动中,同学们在清除居民小区墙壁上的广告纸时,发现广告纸粘在墙壁上很难被清除掉。这是因为( C )
A.分子之间有间隔
B.分子在不断地运动
C.分子之间存在引力
D.分子之间存在斥力
4.有关分子热运动,下列说法不正确的是( B )
A.液体很难被压缩,说明分子间有斥力
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
C.破镜难重圆是因为分子间距离过大作用力太小
D.在做墨水滴入水中的扩散实验时,我们看不到墨水分子的无规则运动
液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故A正确,不符合题意;因为海绵内有空隙,所以用手捏海绵,海绵的体积变小了,不能说明分子间有间隙,故B错误,符合题意;由于镜子破裂处的绝大多数分子间距离较大,大于分子直径的10倍,分子间的作用力就十分微弱,所以“破镜不能重圆”,故C正确,不符合题意;在做墨水滴入水中的扩散实验中,看到的是由分子组成的水的运动,水分子的运动是肉眼看不到的,故D正确,不符合题意。
5.打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是 扩散 现象。慢火熬制,等药汤沸腾后,药香味更加浓郁,这说明温度越高,分子的运动越 剧烈 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
考点3 内能
6.如图所示的实验或事例,不属于用做功方式来改变物体内能的是( D )
A.小孩滑下滑梯臀部发热
B.压缩活塞中的空气乙醚着火
C.钻木取火
D.加热使水沸腾
7.下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( D )
A.冰熔化成水的过程中,温度不变,内能不变
B.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
C.物体温度一旦降到0 ℃,那么物体的内能就变成零
D.两个内能相同的物体互相接触时,有可能发生热传递
晶体熔化过程中,吸收热量,温度保持不变,内能增加,故A错误;物体温度升高,分子热运动更剧烈,内能一定增加,物体温度升高,可能是吸收热量,也可能是外界对物体做功,故B错误;一切物体在任何情况下都有内能,故C错误;热传递的条件是物体间要有温度差,两个内能相同的物体可以温度不同,故有可能发生热传递,故D正确。
8.(河北保定期中)在探究“比较不同物质吸收热量的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
10
15
20
25
30
乙的温度/℃
10
20
30
40
50
(1)实验中应取 质量 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格相同的电加热器加热;
(2)实验中通过 加热时间 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;
(3)根据表格所示的实验数据分析,可知 甲 (选填“甲”或“乙”)液体的吸热能力较强,甲与乙两种液体的比热容之比为 2∶1 ;
(4)如图丙所示,①是乙液体加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙液体质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图中的 ③ (选填“①”“②”或“③”)。
9.如图M所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1 000 J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容为2×103 J/(kg·℃);让两个加热器同时开始工作,60 s后停止加热,然后立即将质量为2.7 kg的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热量平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图像如N所示。
(1)加热20 s时,乙液体吸收的热量为多少;
(2)甲液体的质量多少;
(3)合金球的比热容为多少?
(1)已知加热器每秒钟放出热量1 000 J,则加热20 s时,加热器放出的热量:
Q放=1 000 J/s×20 s=2×104 J,
根据题意可知,乙液体吸收的热量:
Q乙吸=Q放×90%=2×104 J×90%=1.8×104 J;
(2)由题意可知,A、B两个容器底部装有完全相同的加热器,故加热20 s时,甲液体在20 s内吸收的热量等于乙液体20 s内吸收的热量:
Q甲吸=Q乙吸=1.8×104 J,
加热到20 s时,甲液体的温度从10 ℃升高到40 ℃,根据Q吸=cm(t-t0)可得,甲液体的质量:
m甲==
=0.3 kg;
(3)由图N可知,加热60 s时,乙液体的温度从10 ℃升高到60 ℃,则加热60 s乙液体升高的温度:
Δt乙升=60 ℃-10 ℃=50 ℃,
加热60 s乙液体吸收的热量:
Q′乙吸=c乙m乙Δt乙升,
因加热20 s时乙液体吸收的热量Q乙吸=1.8×104 J,故加热60 s时乙液体吸收的热量:
Q′乙吸=3Q乙吸=3×1.8×104 J=5.4×104 J,
合金球放入乙液体后,乙液体的温度从60 ℃降低到40 ℃,则乙液体放热时降低的温度:
Δt乙降=60 ℃-40 ℃=20 ℃,
合金球放入乙液体后,乙液体放出的热量:
Q乙放=c乙m乙Δt乙降,
则两过程中乙液体放出的热量与其吸收的热量的比值:
====,
所以:Q乙放=Q乙吸=×5.4×104 J=2.16×104 J,
从合金球放入到达到热量平衡不计热损失,则Q球吸=Q乙放=2.16×104 J,
由图像可知,合金球放入乙液体后,合金球的温度从20 ℃升高到40 ℃,则合金球升高的温度:
Δt球升=40 ℃-20 ℃=20 ℃,
由Q吸=cmΔt可得,合金球的比热容:c球===0.4×103 J/(kg·℃)。
答:(1)乙液体吸收的热量为1.8×104 J;
(2)甲液体的质量0.3 kg;
(3)合金球的比热容为0.4×103 J/(kg·℃)。
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第十三章 内能 章末小结
1.人教版九全P9图13.2-3。
【命题点】 气体的扩散现象。
【示例】 如图所示,在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子,使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开。二氧化氮的密度比空气 。抽掉玻璃板后,会发生的变化: ,该现象说明: 。能否上面瓶内放二氧化氮,下面瓶内放空气,为什么? 。
2.人教版九全P10图13.2-5。
【命题点】分子间存在引力。
【示例】如图所示,两个铅柱没有被重物拉开,主要是由于铅柱的分子之间有 。
3.人教版九全P16图13.3-5。
【命题点】 做功改变物体内能。
【示例】 研究改变物体内能的方式时,小明做了2个小实验:
(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的硝化棉,把活塞迅速压下去,我们会看到硝化棉燃烧了,说明玻璃筒内气体的 升高, 增大。
(2)如图乙所示,圆底烧瓶内有一些水,水的上方有水蒸气。通过打气筒给瓶内打气,达到一定程度时,瓶塞跳出,同时还能看到瓶口出现白雾。瓶塞跳出过程中的能量转化过程是 能转化为 能。
(3)上面两个实验说明,通过 的方式,也可以改变物体的内能。
考点1 比热容
1.(江苏盐城校级期中)小明在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22时对相同质量的沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是( )
A.早晨6时,海水的温度比沙子高
B.6时到14时,沙子吸收的热量比海水多
C.14时到22时,海水降低的温度比沙子少
D.利用此图像可以比较海水和沙子的比热容
2.(河南安阳滑县月考)炼制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420 g、温度为550 ℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50 ℃。已知铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),结合所学知识进行以下研究。
(1)淬火过程是通过 的途径降低铁件的内能的。
(2)淬火过程中铁件释放的热量为多少?
(3)若铁件释放的热量全部用于加热质量为5 kg、温度为30 ℃的水,则水温将升高到多少摄氏度?
考点2 分子动理论的初步知识
3.在“创建文明城市”活动中,同学们在清除居民小区墙壁上的广告纸时,发现广告纸粘在墙壁上很难被清除掉。这是因为( )
A.分子之间有间隔
B.分子在不断地运动
C.分子之间存在引力
D.分子之间存在斥力
4.有关分子热运动,下列说法不正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明分子间有斥力
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
C.破镜难重圆是因为分子间距离过大作用力太小
D.在做墨水滴入水中的扩散实验时,我们看不到墨水分子的无规则运动
5.打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是 现象。慢火熬制,等药汤沸腾后,药香味更加浓郁,这说明温度越高,分子的运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
考点3 内能
6.如图所示的实验或事例,不属于用做功方式来改变物体内能的是( )
A.小孩滑下滑梯臀部发热
B.压缩活塞中的空气乙醚着火
C.钻木取火
D.加热使水沸腾
7.下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( )
A.冰熔化成水的过程中,温度不变,内能不变
B.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
C.物体温度一旦降到0 ℃,那么物体的内能就变成零
D.两个内能相同的物体互相接触时,有可能发生热传递
8.(河北保定期中)在探究“比较不同物质吸收热量的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
10
15
20
25
30
乙的温度/℃
10
20
30
40
50
(1)实验中应取 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格相同的电加热器加热;
(2)实验中通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;
(3)根据表格所示的实验数据分析,可知 (选填“甲”或“乙”)液体的吸热能力较强,甲与乙两种液体的比热容之比为 ;
(4)如图丙所示,①是乙液体加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙液体质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图中的 (选填“①”“②”或“③”)。
9.如图M所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1 000 J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容为2×103 J/(kg·℃);让两个加热器同时开始工作,60 s后停止加热,然后立即将质量为2.7 kg的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热量平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图像如N所示。
(1)加热20 s时,乙液体吸收的热量为多少;
(2)甲液体的质量多少;
(3)合金球的比热容为多少?
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