内容正文:
第13--14章(内能和内能的利用)
1.如图是同一天内某森林公园的气温及园内人工湖的水温随时间变化的图线,那么 (选填“甲”或“乙”)是公园人工湖的水温变化图线。质量为10kg的水在太阳光的照射下,温度升高了2℃,则水吸收的热量为 J,这是通过 的方式改变水的内能。
2.在没有暖气的古代,人们如何优雅而有情调地取暖呢?原来古人有如图所示的暖手神器——手炉,又称“袖炉”,炉内装有炭火,故也称“火笼”。用它可供取暖。这种取暖方式利用了 的方式改变手的内能;手炉里加一些香料,还可以兼做熏香之用,不大一会工夫,房间里香气四溢,说明了 。
3.水可以使地球昼夜及四季的温度变化小,这与水的 大有关,若水的质量为1kg,温度升高了1℃,则水吸收的热量为 J[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。
4.题图是小红根据杜甫《绝句》所画的画。无风时闻到“花草香”,表明 (选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”)。太阳升起时“沙暖”是通过 (选填“做功”“热传递”)的方式增大沙地内能。质量为5kg的水温度从10℃升高到30℃,吸收的热量为 J。[]
5.如图是用水来冷却热牛奶的示意图,此过程改变内能的方式是 。右图是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像,图中表示热牛奶温度随时间变化的曲线应是 (填写I或Ⅱ)。若水的质量为1.5kg,在这个过程中水吸收的热量是 J。c水=4.2×103J/(kg·℃)
6.楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖,这是因为水的 大,若暖气中50kg的水,温度降低2℃,放出的热量是 J。
7.端午节煮粽子,是通过 的方式改变物体的内能。粽子煮熟后,屋内粽香四溢,这属于 现象。
8.“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的 大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃,放出的热量为 J,这一过程中水的内能减少。除热传递外, 也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
9.日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为它的 大。在标准大气压下,质量为水温度从升高,吸收热量 J。【】
10.为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入相同温度的热水,用温度计测量其初温,示数如图1所示, ℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示,A杯中水放出的热量为 。保温性能更好的是 (选填“A”或“B”)杯。[]
11.已知某种汽油的热值是4.6×107J/kg,现有汽油0.02kg,完全燃烧其中的一半,汽油放出的热量是 J;若上述放出的热量使2kg的水温度升高25℃(未沸腾),则水吸收的热量为 J;剩余0.01kg的汽油热值是 J/kg。(已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。如图为某汽油机工作时能量转化图,该汽油机的效率是 。
12.如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出A燃料的热值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B燃料的热值,你判断的依据是 若质量100g的B燃料完全燃烧释放的热量为,则B燃料的热值是 J/kg。
13.合理分类和利用垃圾可以废为宝,在一定条件下,1kg垃圾能“榨”出0.17kg燃料油,若燃料油的热值为,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 J,如果这些热量的被水吸收,则可以使 kg的水温度从20℃升高到100℃,这是通过 的方式改变水的内能。
14.氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满0.02kg氢气,2h能匀速骑行50km,氢能自行车与骑行者总质量为84kg,骑行时受到的阻力为总重的0.05倍,氢气热值为。氢气完全燃烧产生的热量是 J,氢气的利用效率是 ()。
15.在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1kg的水,从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20kg,热水器进水温度是22℃,出水温度是42℃,他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是,天然气的热值是。
16.某研学活动小组在实践活动期间,粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5kg水。盖上锅盖,完全燃烧了1kg干木柴使水温从升高到,水吸收的热量为 J,该柴火灶的热效率为 。[水的比热容是),这种干木柴的热值是]
17.如图1,将水桶平放在地面上,向桶中倒入少量酒精,点燃酒精后,水桶向后喷出燃气并加速向前运动,此过程中,内能转化为 能,该能量转化过程与汽油机 冲程的相同;燃气停止喷出后,迅速堵住水桶口,在 的作用下,水桶变扁,如图2所示。
18.如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
(1)天然气本身无色无味,为了安全和警示,通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置,若燃气未点燃,会闻到臭味,表明 (选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”);
(2)拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,原因是:天然气的喷入导致进口处的天然气流速 (选填“大”“小”),压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强;
(3)壶中装有密度为、质量为的水,则壶中水的体积为 。根据,若天然气的热值,完全燃烧的天然气放出热量为 J,其中的热量被水吸收,已知水未沸腾,比热容为4.2×103J/(kg·℃),则水的温度升高了 ℃。
19.如图所示,是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出A燃料的热值 (选填:“大于”、“小于”或“等于”)B燃料的热值,在燃烧的过程中,A燃料的热值 (选填:“变大”、“变小”或“不变”).
20.某市部分公交车采用天然气来代替燃油。某公交车在一段时间内消耗了天然气,若这些天然气完全燃烧,可放出 J的热量(天然气的热值为)。剩余天然气的热值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。该公交车发动机的效率为20%,则得到的机械能为 J。
参考答案
1. 乙 8.4×104 热传递
[1]陆地与水吸收相同的热量,由于水的比热容较大,温度变化较小,因此乙是公园人工湖的水温变化图线。
[2]水吸收的热量为
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×2℃=8.4×104J
[3]水通过吸收热量增加内能,是通过热传递改变内能的。
2. 热传递 分子在不停地做无规则运动
[1]手炉内的炭火温度较高,手与手炉之间存在温度差,热量会从温度高的炭火传递到温度低的手上,使手的内能增加、温度升高,这是利用热传递的方式改变手的内能。
[2]手炉里的香料分子会不断地运动,逐渐扩散到空气中,使得整个房间都能闻到香气,这一现象说明分子在不停地做无规则运动。
3. 比热容 4.2×103
[1] 比热容是物质的特性,反映物质吸、放热时温度变化的难易程度,由于水的比热容较大,相同质量的水和其他物质,吸收(或放出)相同热量时,水的温度变化更慢,故地球昼夜、四季温度变化小。
[2]水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃×1kg×1℃=4.2×103J
4. 分子做无规则运动 热传递 4.2×105
[1]无风时闻到“花草香”,是因为花草的香气分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,进入人的鼻腔,从而使人闻到花香,这表明分子做无规则运动。
[2]太阳升起时,太阳辐射的热量传递给沙地,使沙地的内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式增大沙地的内能。
[3]水吸收的热量。
5. 热传递 I 5.04×104
[1]用水来冷却热牛奶,水吸收热量,牛奶放出热量,内能减小,通过热传递的方式改变牛奶的内能。
[2]用水来冷却牛奶,热牛奶的温度是逐渐降低的,所以热牛奶温度随时间变化的曲线应是Ⅰ。
[3]A点温度为18℃,它是牛奶和水最后的温度;这个过程中水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(18℃-10℃)=5.04×104J
6. 比热容
[1]因为水的比热容较大,所以相同质量的水和其他物质相比较,放出同样热量的情况下,水的温度变化小,故采用热水循环的方式取暖。
[2]水放出的热量
7. 热传递 扩散
[1]煮粽子时,粽子吸收热量,内能增加,是通过热传递方式增加粽子的内能。
[2]粽香四溢是因为香味分子在永不停息地做无规则运动,属于扩散现象。
8. 比热容 6.3×107J 做功
[1]沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的比热容大,相同质量的水和砂石,白天吸收相同的热量后,水的温度升高的少;夜晚放出相同的热量后,水的温度降低的少。
[2]放出的热量
Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(65℃-35℃)=6.3×107J
[3]改变内能的方式有两种:做功和热传递。
9. 比热容 4.2×105
[1]因为水的比热容较大,即相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以,汽车水箱中用水作为冷却液。
[2]水温度变化量为20℃,由知道,水吸收的热量
10. 80 A
[1]如图1所示,图中温度计的分度值是1℃,温度计的显示刻度是下面为70、上面为80,表明液柱的高度在0℃的上面,所以,读数是80℃,即
[2]如图2所示,水的末温是30℃,则A杯中水放出的热量为
[3]根据可知,质量相同的水在A、B两保温杯中,温度变化相同时,即都达到30℃,A保温杯需要更长的时间,所以保温性能更好的是A杯。
11. 4.6×105 2.1×105 4.6×107 40%
[1]由Q=qm可得,完全燃烧0.01kg汽油释放的热量为
Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg=4.6×105J
[2]由Q=cmΔt可得,水吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×25℃=2.1×105J
[3]燃料的热值是其本身的一种属性,与其质量无关,故剩余0.01kg的汽油热值不变,仍为4.6×107J/kg。
[4]由图中可知,汽油完全燃烧释放的能量为
W总=500J+600J+150J+250J=1500J
有用机械能为W有=600J,故该汽油机的效率为
12. 小于 完全燃烧相同质量的A、B材料,A放出的热量更小 4.6×107
[1][2]由图像可知,当二者质量相等时,B燃料完全燃烧时放出的热量更多,根据热值的定义可以知道,B的热值大。
[3]B的热值为
13. 6.8×106 8.5 热传递
[1]这些燃料油完全燃烧放出的热量为
[2]由题可知,水吸收的热量为
由可知可加热水的质量
[3]燃料油燃烧放出的热量传递给水,因此这是通过热传递的方式改变水的内能。
14. 75%
[1]氢气完全燃烧产生的热量是
[2]骑行时受到的阻力为
自行车匀速行驶,受到的牵引力与阻力平衡,所以
做的功为
氢气的利用效率是
15. 3.36×105 0.075
[1]水吸收的热量
[2]洗澡时水吸收的热量
由得,天然气完全燃烧放出的热量
由Q放=Vq得,需要天然气的体积
16.
[1]5kg的水温度从升高到吸收的热量为
[2]1kg的干木柴完全燃烧放出的热量为
该柴火灶的效率
17. 机械 做功 大气压
[1][2]酒精燃烧时将化学能转化为内能,当水桶向后喷出燃气并加速向前运动时,燃气对水桶做功,此过程中内能转化为机械能,该能量转化过程与汽油机做功冲程的相同。
[3]燃气停止喷出后,迅速堵住水桶口,桶内气压减小,水桶在外界大气压的作用下,水桶被压扁。
18. 分子做无规则运动 大 小于 20
(1)[1]拧动点火装置,若燃气未点燃,臭味分子通过空气传到人的鼻子,使人闻到臭味,这是一种扩散现象,表明分子做无规则运动。
(2)[2][3]拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,是因为天然气喷入后,进口处的空气流速增大,压强减小,小于大气压,在大气压的作用下不会外泄。
(3)[4]根据可得,壶中水的体积为
[5]根据,若天然气的热值,完全燃烧的天然气放出热量为
[6]根据可得,水的温度升高了
19. 小于 不变
(1)取相同质量m0,由图可知,QA<QB,根据q=可知,qA<qB;
(2)热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与其是否燃烧和燃烧是否充分无关,所以在燃烧的过程中,A燃料的热值将不变.
20. 不变
[1]这些天然气完全燃烧放出的热量
[2]热值是燃料的特性,剩余天然气的种类不变,故热值不变。
[3]公交车发动机的效率为20%,则得到的机械能为:W机械=ηQ放=20%×2.1×107J=4.2×106J
学科网(北京)股份有限公司
$