暑假讲义第二单元第3讲 内能版-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

第3讲 内能 知识点01 内能 （一）内能 (1)分子动能：分子永不停息地做无规则运动，同一切运动着的物体一样,运动着的分子也具有动能。物体的温度越高,分子具有的动能越大。 (2)分子势能：由于分子之间存在相互作用力,因此分子之间也具有势能。 (3)物体的内能：物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和，叫做物体的内能，俗称热能，内能的单位是焦耳( J)。 (4)影响内能大小的因素：物体的温度、质量、状态、种类等。如在其他因素相同时，温度越高物体的内能越大；在其他因素相同时，物体的质量越大，物体的内能越大；在其他因素相同时，物体的状态不同，物体的内能可能不同；在其他因素相同时，物体的种类不同，物体的内能也可能不同。 （二）物体内能的改变 (1)热传递可以改变物体的内能 ①热传递的条件：物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差。 ②热传递对物体的影响：温度高的物体放出热量，温度降低，内能减少；温度低的物体吸收热量，温度升高，内能增加。 ③内能变化的量度：用热量来量度内能的变化。热量是指在热传递过程中，传递内能的多少。 ④热传递的实质：是内能从高温物体(或同一物体的高温部分)传递到低温物体(或同一物体的低温部分)。 (2)做功可以改变物体的内能 ①大量生活现象和实验表明：外界对物体做功，可以使物体的内能增加。常见对物体做功四种方法如下：压缩体积(如：用打气简打气)摩擦生热(如：钻木取火)锻打物体(如：用铁锤敲打铁块) 弯折物体 (如： 来回多次拧弯细铁丝 ) ②大量实验表明，物体对外做功，物体的内能会减少，如气体体积膨胀 ③通过做功改变物体的内能，实质是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。对物体做了多少功，就有多少其他形式的能转化为内能；物体对外做了多少功，就有多少内能转化为其他形式的能。可见，功可以用来量度内能改变的多少。 【能力拓展】热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“含有”或“具有”来表述，热量的单位是焦耳。 （三）温度、热量、内能之间的区别与联系 温度 热量 内能 定义不同 宏观上：表示物体的冷热程度 微观上：反映物体中大量分子 在热传递过程中， 传递热量的无规则运动的剧烈程度多少 物体内所有分子无规则运动的动能与势能的总和 量的性质 状态量 过程量 状态量 表述 “降低”或“升高” “放出”或“吸收” “有”“具有”“改变”“增加”“减少” 单位 摄氏度(℃) 焦耳(J) 焦耳(J) 联系 温度的变化，可以改变一个物体的内能，,传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如冰融化时要吸收热量，内能增加，但温度却保持在0℃不变。同样，物体放出热量时，温度也不一定降低 【能力拓展】 判断内能改变的方式是通过做功还是热传递，关键是理解做功改变内能的实质是内能与其他形式能的转化，而热传递实质是内能的转移。 方法指南： ①一个物体温度升高了，不一定吸收了热量，也有可能是外界对物体做功，但它的内能一定增加。 ②一个物体吸收了热量，温度不一定升高，但它的内能一定增加(物体不对外做功)，如晶体熔化、液体沸腾等。 ③一个物体内能增加了，它的温度不一定升高，如0℃的冰变成0℃的水；也不一定吸收了热量，有可能是外界对物体做了功。 ④物体本身没有热量。只有发生了热传递，有了内能的转移时，才能讨论热量问题。 ⑤热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，不能说“含有”或“具有”热量。 ⑥热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。 【即学即练1】下列说法中正确的是（　　） A．静止在地面上的冰块没有内能 B．空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多 C．动能大的物体内能一定大 D．自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能 【解答】解：A、静止在地面上的冰块有内能，因为一切物体都具有内能。故A不正确。 B、空中飞行的飞机和地面上静止的火车的内能无法比较，因为内能的大小和温度、质量、状态等有关。故B不正确。 C、动能大的物体内能不一定大，因为内能和动能是两种不同形式的能，两者的大小没什么关系。故C不正确。 D、自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能，因为一切物体都具有内能。故D正确。 故选：D。 【即学即练2】在全球范围内，每年香槟销量近3亿瓶。开启这样的起泡酒，木塞离开瓶颈时，对应的气流速度已经超过了音速，而且还能观察到二氧化碳随之结晶并变幻出缕缕薄雾。以下关于这一过程说法正确的是（　　） A．瓶内气体对瓶塞做功机械能转化为内能 B．瓶内气压降低二氧化碳溶解度减小逸出 C．瓶内气体的温度降低二氧化碳吸热结晶 D．薄雾是二氧化碳晶体熔化形成的小液滴 【解答】解：A、瓶内气体对瓶塞做功内能转化为机械能，故A错误； B、打开香槟瓶盖，有大量的二氧化碳气体逸出，是因为打开香槟瓶盖，压强变小，二氧化碳的溶解度减小，故B正确； C、瓶内气体的温度降低二氧化碳放热结晶，故C错误； D、薄雾是水蒸气遇冷液化成的小水滴，故D错误。 故选：B。 【即学即练3】关于温度、热量、内能、比热容，以下说法正确的是（　　） A．一个物体温度升高了，它的内能一定增加 B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高 C．一块0℃的冰没有了内能，它的分子不会运动 D．物体的质量越大，温度越高，它的比热容就越大 【解答】解： A、一个物体温度升高时，分子的无规则运动速度也越快，内能增加，故A说法正确。 B、一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，如晶体熔化、液体沸腾时，都要吸收热量，但温度不变；故B说法错误。 C、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，0℃的冰仍具有内能，故C说法错误 D、因为比热容是物质的一种特性，与吸收或放出的热量、温度、质量都没有关系，故D说法错误。故选：A。 【即学即练4】关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．温度高的物体一定比温度低的物体具有内能多 B．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变 C．热量也有可能从内能小的物体向内能大的物体转移 D．升高相同温度时，吸收热量越多的物体比热容越大 【解答】解：A、内能的大小与物体的温度、质量、状态等有关系，所以温度高的物体内能不一定多，故A错误； B、0℃的冰变成0℃的水，吸收热量，温度不变，内能增加，故B错误； C、在热传递过程中，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，内能小的物体可能温度高，内能大的物体可能温度低，故C正确； D、根据Q＝cmΔt可知，在Δt相同时，物体吸收热量的多少与物体质量和比热容的大小有关，不知道质量大小关系就无法根据吸收热量的多少来判断比热容的大小，故D错误。 故选：C。 【即学即练5】冬天，为让师生吃上新鲜热乎的饭菜，食堂工人师傅会将盛有饭菜的食盒浸入恒温热水，以达到保温效果。对此下列选项分析正确的是（   ） A．因为热水内能更大，所以内能从热水传递给饭菜 B．因为热水内能更多，所以温度从热水传递给饭菜 C．因为热水温度更高，所以热量从热水传递给饭菜 D．因为热水温度更高，所以热水的内能一定大于饭菜的内能 【答案】C 【详解】ABC．热量总是从高温物体传递给低温物体，食堂工人师傅会将盛有饭菜的食盒浸入恒温热水，说明热水温度更高，热量从热水传递给饭菜，从而达到保温的效果，故C正确，AB错误； D．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，所以，物体的温度高，内能不一定大，故D错误。 故选C。 知识点02 比热容和热量的计算 （一）比热容 (1)定义及单位：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容用符号℃表示，单位为焦/(千克. ℃)，读作焦每千克摄氏度。 (2)水的比热容表示的物理意义意义：水的比热容为4.2x103焦/(千克.℃ ),它的意义是质量为1千克的水，温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2x103焦。 (3)水的比热容的特点和应用：一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收（或放出）的热量较多，根据这特点， 我们用水作为降温物质或用来取暖，用来降温时，让水吸收并带走更多的热量：用来取暖时，让水放出更多的热量。另一方面，由于水的比热容大，在吸收(或放出)相同的热量时，温度升高(或降低)得小，故沿海沿海地区昼夜温差小，沿海地区冬暖夏凉等。 （二）热量的计算公式 Q=cm△t △t表示温度的变化量。 物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定，跟物体温度的高低无关。 比热容c的单位是焦/(千克.℃),质量m的单位是千克，温度的单位是℃(摄氏度)，热量Q的单位是焦，计算时要注意单位的统一。 【即学即练1】甲、乙两个物体放在一起，甲物体吸收热量，乙物体放出热量，则（　　） A．甲物体的比热大 B．乙物体的比热大 C．甲物体的温度低 D．乙物体的热量多 【解答】解：因为热量从高温物体传到低温物体，即高温物体放出热量，低温物体吸收热量，故甲物体吸收热量，则甲的温度低；乙物体放出热量，乙物体的温度高。 故选：C。 【即学即练2】图甲为油汀取暖器，当接通电源后，电热管周围的导热油被加热，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而起到取暖作用。因此导热油材料尤为关键，要求油汀通电后导热油能尽可能快地升温。现在有质量、初温相同的两种导热油材料甲、乙，在相同的加热条件下，甲、乙两种油的温度与加热时间关系如图乙所示。试比较甲、乙两种材料的比热容c甲、c乙大小，并判断用哪种材料更适合做导热油（　　） A．c甲＞c乙，选乙材料 B．c甲＞c乙，选甲材料 C．c甲＜c乙，选乙材料 D．c甲＜c乙，选甲材料 【解答】解：已知两种液体质量相等，由图象可以看出：在加热相同时间，即吸收热量相同时，甲液体升高的温度更大，由公式c可知c甲＜c乙； 由于c甲＜c乙，加热相同时间，两种液体吸收的热量相同，甲温度升高快，所以选甲材料，故D正确， 故选：D。 【即学即练3】有甲、乙两个不同金属物体，已知m甲＞m乙，c甲＞c乙，现将两物体同时放入标况下的沸水中充足时长。现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），则有（　　） A．热量将从甲物体传递给乙物体 B．热量将从乙物体传递给甲物体 C．甲、乙两物体始终处于热平衡状态 D．条件不足，无法判断 【解答】解：将两物体同时放入标况下的沸水中充足时长，两物体的温度相同，现取出后，现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），由于两物体的温度相同，所以不会发生热传递，即两物体始终处于热平衡状态，故C正确。 故选：C。 【即学即练4】根据表中的数据是一些物质的比热容/[]，判断下列说法正确的是（　　） 水 铝 煤油、冰 干泥土 砂石 铜 A．不同物质的比热容不可能相同 B．在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢 C．因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大 D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多 【答案】D 【详解】A．由表中数据可知，煤油和冰的比热容均为，所以不同物质的比热容也可能相同，故A错误； B．因为湿泥土中含有水，则干泥土的比热容比湿泥土的比热容小，相同质量的干泥土和湿泥土在阳光照射下吸收相同热量时，根据可知，干泥土升温比湿泥土升温快，故B错误； C．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低得少，使得沿海地区昼夜的温差小，故C‌错误‌； D．因为铝的比热容比铜大，根据可知，质量相等的铝块和铜块升高相同的温度时，铝块吸收的热量多，故D正确。 【即学即练5】用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知，甲液体的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体的比热容。质量为500克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为 焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克•℃）]。 【解答】小于；6.3×104。 （1）由图象可以看出：在相等时间内，液体甲温度变化量大，则甲液体温度升高较快；而两个加热器相同、加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由公式Q吸＝mcΔt可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，所以甲的比热容小，乙的比热容大； （2）Q吸＝cmΔt＝1.8×103J/（kg•℃）×0.5kg×（90℃﹣20℃）＝6.3×104J。 知识点03 燃料的热值 （一）定义：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。 （二）单位：焦/千克，如木炭的热值是3.4x107焦/千克，它表示1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4x107焦。 （三）能量转化：燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。 （四）热值是燃料的一种特性， 它只与燃料的种类有关，不同燃料的热值一般不同；与燃料的形状质量、体积、是否完全燃烧均无关。 （五）燃料完全燃烧放出热量的计算公式： Q放=mq。其中m代表燃料的质量,其单位为千克,q代表燃料的热值，其单位为焦/千克，Q代表热量，其单位为焦。 （六）燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完全燃烧，同时应尽可能减少各种热损失，既可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、保护环境。 注意：对于热值的定义，我们要抓住其中的三个关键词：1千克、某种燃料、完全燃烧。 ①“1千克”指出热值是对一定质量的燃料而言的，这一定质量是1千克。如果燃烧的不是1千克的燃料，那么，完全燃烧时放出的热量与热值的大小便不同。 ②“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关。确定的燃料有确定的热值，不同的燃料一般有不同的热值。由此可见，热值反映了燃料的燃烧特性。热值大，反映1千克的这种燃料完全燃烧时放出的热量多,或者说化学能转化成的内能多。 ③“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。1千克某种燃料只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值，如果没有完全燃烧，放出的热量就比热值的值小。利用Q放=mq计算燃料燃烧放出的热量是理论值，因为在实际情况下，燃料不可能是完全燃烧的。 【能力拓展】 热效率：将被有效吸收的热量与燃料放出的总热量的比值称为燃料的利用率，用η表示， 则η=Q吸/Q放 ×100%。 【即学即练1】我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星！收官之星，组网圆梦。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料（　　） A．比热容大 B．热值大 C．密度大 D．内能大 【解答】解： 运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量； 故选：B。 【即学即练2】2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．起飞时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 B．加速升空的过程中，火箭的动能不变，重力势能增大 C．火箭可选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢热值比较大 D．太空中的温度很低，飞船的内能为零 【解答】解：A、火箭加速升空的过程中，氢燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故A错误； B、火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变、速度增大，动能增大；质量不变、高度增加，重力势能增大，机械能增大，故B错误； C、火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢可以释放出更多的热量，故C正确； D、由于一切物体在任何情况下都有内能，太空中的温度很低，飞船也有内能，故D错误。 故选：C。 【即学即练3】为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 （1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 （“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据 来比较放出热量的多少。 （3）小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大。 （4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料1和燃料2的质量相同，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。 【解答】解：（1）如果将温度计的玻璃泡碰到杯底，这样会使得测得的温度值偏大； （2）实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少； （3）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大； （4）对于燃料来说，在相同的时间内放出的热量是相同的， 根据图可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，自5min到10min吸收相同的热量，根据公式Q放＝qm、Q吸＝cmΔt可知：2c水m水Δt1＝mq1； 对于燃料2来说，燃料2用15min让水从20℃升高到80℃，根据公式Q放＝qm、Q吸＝cmΔt可知：c水m水Δt2＝mq2； 解得，两种燃料热值之比为：8：3。 故答案为：（1）偏大；（2）温度计上升的示数；（3）b；（4）8：3。 【即学即练4】如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃，5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，， ，以上过程中，请问： (1)普通煤炉将5kg的20℃水烧开需要吸收多少热量？ (2)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？ (3)双加热煤炉的烧水效率有多大？ 【答案】(1)(2)0.2kg(3)42% 【详解】（1）标准大气压下，水的沸点为100℃，20℃水烧开上升的温度 水烧开需要吸收的热量 （2）普通煤炉完全燃烧煤放出的热量 普通煤炉完全燃烧煤的质量 （3）双加热煤炉炉壁间水吸收的热量 双加热煤炉加热过程中水吸收的热量 双加热煤炉的烧水效率 课堂练习 1.目前，各地十分关注空气质量，主要是PM2.5值走高，PM2.5是指空气中直径小于2.5μm的颗粒物，其浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害，下列关于PM2.5的说法中正确的是（　　） A．温度低于0℃，PM2.5不具有内能 B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 C．颗粒之间存在分子的相互作用力 D．PM2.5是由大量分子组成的 【解答】解：A、环境温度低于0℃时，分子在不停地做无规则运动，PM2.5内能不为零，故A说法错误； B、PM2.5是固体小颗粒，不是分子，PM2.5在空气的运动不属于分子热运动。故B说法错误； C、PM2.5是指直径等于或者小于2.5微米的固态颗粒物，不是分子，PM2.5在空气中运动，不属于分子无规则运动，属于机械运动，故C说法错误； D、物质是由分子组成的，PM2.5是指直径等于或者小于2.5微米的固态颗粒物，所以PM2.5是由大量分子组成的，故D说法正确。 故选：D。 2. 如图为做功改变物体内能的改进实验，当往瓶内推活塞，会看到温度显示器的温度发生变化，下列有关此过程中的说法正确的是（　　） A．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度降低 B．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度升高 C．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度降低 D．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度升高 【解答】解：在向内推动活塞的过程中，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，所以温度显示器上的温度升高，故B正确，ACD错误。 故选：B。 3. 如图为一种引火方式，用铁球甲撞击包裹铝箔的生锈铁球乙，铁球乙上的木屑就会被引燃。其原因是撞击使生锈铁球乙温度升高，引发氧化铁与铝箔发生反应放出大量热，引燃木屑。据此回答下面小题。甲球撞击乙球时，能使乙球温度升高，其原因是（　　） A．甲球对乙球做功，乙球内能增大 B．甲球对乙球做功，乙球内能减小 C．乙球对甲球做功，乙球内能增大 D．乙球对甲球做功，乙球内能减小 【解答】解：由题意可知，甲球撞击乙球时，甲球对乙球做功，乙球内能增大，温度升高。 故选：A。 4. 如图，将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒糊，大大失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，对此现象说法不正确的是（　　） A．在炒肉片过程中，肉片内能增加主要通过做功实现的 B．附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发 C．在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能增加 D．附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动 【解答】解：A、在炒肉片时，肉片吸收热量，温度升高，内能增加主要通过热传递实现的，说法错误； B、肉片外的淀粉糊可以减小液体的表面积，能够有效防止肉片里水分的蒸发，说法正确； C、炒肉片时，肉片的温度升高，内能增加，说法正确； D、附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动，说法正确； 故选：A。 5. 在学习内能一课后，小周利用盛有少量水的矿泉水瓶进行如下实验：先将瓶盖盖紧，使劲旋转矿泉水瓶下部，然后拧松瓶盖，可看到瓶盖被弹出数米远，瓶内出现了白雾。对该过程的分析或解释正确的是（　　） A．瓶盖弹出前越拧越费劲，是因为内部气压在不断增加 B．瓶盖弹出前瓶壁温度升高，是因为瓶壁的机械能在增加 C．瓶盖弹出后落回地面，是因为摩擦力改变了瓶盖的运动状态 D．瓶盖弹出后出现了白雾，是因为水遇热汽化成水蒸气 【解答】解：A、用力拧瓶子时，越拧越费劲，这是因为瓶内气体压强增大，是因为内部气压在不断增加瓶盖被弹出，瓶内气体对瓶盖做了功，内能减小，故A正确； B、瓶盖弹出前瓶壁温度升高，是因为瓶壁的内能在增加，故B错误； C、瓶盖弹出后落回地面，是因为重力改变了瓶盖的运动状态，故C错误； D、当瓶盖弹出时，瓶内及瓶口有白雾，这是因为瓶内气体（包含水蒸气）对外做功，内能减小，水蒸气遇冷液化形成了小水滴，故D错误。 故选：A。 6. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（　　） A．比较不同液体的比热容，不可以选择甲、丙两图 B．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图 C．比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图 D．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图 【解答】解： AB、为了比较不同液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同， 通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验，故AB错误； CD、为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同， 通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验，故C正确，D错误。 故选：C。 7. 凝胶暖手宝美观小巧、方便安全，深受同学们喜爱。首次使用前，用热水烫几分钟，使里面的凝胶固态变成液态。当气温降低需要使用时，只需用手掰动几下里面的小铁片就能取暖了。下列分析中错误的是（　　） A．凝胶的比热容较大，相同质量降低相同的温度放出的热量较多 B．用手掰动小铁片的过程相当于内燃机的做功冲程 C．固态的凝胶也具有内能 D．暖手时，通过热传递使手的内能增加 【解答】解：A、质量相同的凝胶和其它物质比较，降低相同的温度，根据Q＝cmΔt，比热容大的物质，放出的热量多，所以凝胶的比热容较大，凝胶放出的热量较多，故A正确； B、内燃机的做功冲程中内能转化为机械能，用手掰动小铁片的过程是机械能转化为内能，故B错误； C、一切物体都有内能，固态的凝胶也具有内能，故C正确。 D、暖手时，凝胶由液态变为固态，放出热量，暖手宝温度升高，热量由暖手宝传递给手，所以是通过热传递使手的内能增加，故D正确。 故选：B。 8. 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团浸有乙醚的棉花，迅速下压活塞，棉花会燃烧起来。下列说法中正确的是（　　） A．空气能被压缩说明分子间有引力的作用 B．棉花能够燃烧是因为蘸上的乙醚是可燃物 C．越往下压越费力，是由于筒内的气压逐渐增大 D．活塞下压，通过克服筒壁的摩擦做功，使空气内能增加 【解答】解：A、空气能被压缩，说明分子间有间隔，且气态分子间的间隔较大，故A错误； B、迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，故B错误； C、越往下压越费力，是由于压缩筒内气体，体积减小，筒内的气压逐渐增大，故C正确； D、活塞下压，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，故D错误。 故选：C。 9.小明想比较铜和铝的比热容，设计了如下实验： （1）将 相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃； （2）取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热材料密封，如图所示； （3）一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。 （4）实验中，用 间接反映两金属块吸收热量的多少。 （5）对比数据可判断，表明 的比热容大（填“铝”或“铜”）。 【解答】解：（1）比较不同物质的比热容要控制质量相同；将质量相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃； （4）根据转换法，实验中，用等质量水的温度下降量间接反映两金属块吸收热量的多少； （5）因同质量水的初温均为23℃，甲、乙两容器中水的末温分别20℃和17℃，故乙图中水的温度变化大，根据Q＝cmΔt，乙图中水放热多，因没有热损失，故铝从水中吸收的热量多； 根据c，质量相同的铝和铜，因铝吸热多，而铝的温度变化小，故铝的比热容大。 故答案为：（1）质量；（2）等质量水的温度下降值；（3）铝。 10. 如图为我国自主研制的两栖战车，整车质量为26.5t，每条履带与地面的接触面积为2.5m2，水上最快航速可达30km/h，达到世界先进水平，某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为66km的水域。已知ρ燃油＝0.85×103kg/m3、q燃油＝4.3×107J/kg、g＝10N/kg、ρ水＝1.0×103kg/m3。求。 （1）该战车的重力。 （2）该战车停在水平地面时对地面的压强。 （3）该战车在此次任务中消耗燃油600L，这些燃油完全燃烧放出的热量是多少。 【解答】解：（1）该战车的重力G＝mg＝26.5×103kg×10N/kg＝2.65×105N； （2）战车停在水平地面时对地面的压力：F＝G＝2.65×105N， 战车对地面的压强：p5.3×104Pa； （3）根据密度公式ρ得，消耗燃油的质量： m燃油＝ρ燃油V＝0.85×103kg/m3×600×10﹣3m3＝510kg， 燃油完全燃观放出的热量为： Q放＝m燃油q燃油＝510kg×4.3×107J/kg＝2.193×1010J。 答：（1）该战车的重力为2.65×105N； （2）该战车停在水平地面时对地面的压强为5.3×104Pa； （3）该战车在此次任务中消耗燃油600L，这些燃油完全燃烧放出的热量是2.193×1010J。 11. 在杭州，已知与太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k＝1.2×103瓦/米一个太阳能热水器，控制其接受太阳光垂直照射的面积始终为2米2，设太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%．太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经过t时间后上升到30℃．（c水＝4.2×103J/（kg•℃）请计算： （1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时多少焦耳？ （2）使水由20℃升温到30℃所用时间t是多少秒？ 【解答】解： （1）太阳能热水器内的水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（30℃﹣20℃）＝4.2×106J； （2）已知太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%，则接收的太阳能： W8.4×106J， 由P可得，水由20℃升温到30℃所用时间： t3500s。 答：（1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时4.2×106J； （2）使水由20℃升温到30℃所用时间t是3500s。 12. 随着能源结构的改善，不同燃料的燃气热水器已走进千家万户，某家庭用的天然气热水器，将30kg的水从14℃加热到80℃，完全燃烧了0.3m3的天然气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4×107J/m3。试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）该热水器烧水的效率是多少？ 【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×30kg×（80℃﹣14℃）＝8.316×106J； （2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.3 m3×4×107J/m3＝1.2×107J； 该热水器烧水的效率为：η100%100%＝69.3%。 答：（1）水吸收的热量是8.316×106J； （2）该热水器烧水的效率是69.3%。 课后巩固 1．炎热的夏天，小明将一瓶饮料放在泡沫箱中的冰块上，两者的温度随时间变化如图。下列说法正确的是（　　） A．甲是冰块 B．内，乙在吸收热量 C．后，两者不再发生热传递 D．后，两者的内能均为0焦 【答案】B 【详解】A．冰块的温度低于饮料的温度，将饮料放在泡沫箱中的冰块上，冰块吸收热量内能增加，温度会升高，饮料放出热量，内能会减小，温度降低，因此甲是饮料，乙是冰块，故A错误； B．内，乙在吸收热量，内能增加，故B正确； C．后，甲温度高于冰块的温度，因此仍然会发生热传递，故C错误； D．一切物体都具有内能，后，两者温度相同，仍具有内能，故D错误。 2．现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生的二氧化碳，会引起温室效应，将会导致两极的冰川熔化，使得海平面上升，淹没城市。则冰川熔化过程中（    ） A．要放热，其温度降低、内能减小 B．要放热，其温度不变、内能不变 C．要吸热，其温度不变、内能增大 D．要吸热，其温度升高、内能增大 【答案】C 【详解】冰是晶体，冰在熔化过程中吸热，但温度保持不变，因吸热，所以冰的内能变大，故ABD不符合题意，C符合题意。 3．2022年4月23日，中国海军首次公布了有“航母杀手”之称的“鹰击—21”高超音速导弹。如图所示是高超音速导弹从起飞到击中目标的轨迹示意图，如果把大气层边缘看作水面，导弹飞行时就像在水面土“打水漂”，因此它突防能力强，难以拦截。下列说法错误的是（　　） A．导弹所用的燃料需要具有较高的热值 B．导弹外壳需要使用耐高温材料制造 C．导弹从起飞点升空时的能量来自内部燃料的化学能 D．导弹从起飞点到攻击点飞行过程中，机械能守恒 【答案】D 【详解】A．为了燃烧相同质量的燃料，能放出更多的热量，所以导弹所用的燃料需要具有较高的热值，故A正确，不符合题意； B．由于导弹飞行过程中，需要跟大气层摩擦生热，导弹的外壳温度较高，所以导弹外壳需要使用耐高温材料制造，故B正确，不符合题意； C．导弹从起飞点升空时的能量来自内部燃料的化学能，将化学能转化为内能，再将内能转化为导弹升空的机械能，故C正确，不符合题意； D．导弹从起飞点到攻击点飞行过程中，跟大气层摩擦生热，将机械能转化为内能，所以机械能不守恒，故D错误，符合题意。 4．宁波汤圆是浙江经典传统小吃，煮汤圆、品汤圆的过程中蕴含丰富的科学知识，下列说法合理的是（    ） A．煮汤圆时锅口冒出的“白气”是水汽化形成的 B．对着滚烫的汤圆吹气降温，是通过做功的方式改变内能 C．温热的汤圆有内能，冰冻的汤圆没有内能 D．远远就能闻到汤圆的香甜味，说明分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【详解】A．锅口的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴，水汽化产生的水蒸气是肉眼不可见的，故A不符合题意； B．吹气降温是加快空气流速促进蒸发吸热，是通过热传递的方式改变内能，不是做功，故B不符合题意； C．一切物体在任何温度下都具有内能，冰冻的汤圆也有内能，故C不符合题意； D．能闻到汤圆的香味是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D符合题意。 5．如图所示，某同学用天然气处给水壶中的水加热，下列说法正确的是（　　） A．燃气的化学能全部被水壶内的水吸收 B．水的内能增加是通过热传递来实现的 C．天然气在使用过程中热值逐渐变小 D．水壶内水的比热容随温度升高而增大 【答案】B 【详解】A．由于有热量的损失，所以燃气的化学能不能全部被水壶内的水吸收，故A错误； B．给水壶中的水加热，水吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变水的内能，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，与体积无关，天然气在使用过程中热值不变，故C错误； D．比热容是物质的一种的特性，与温度无关，水壶内的水温度升高，比热容不变，故D错误。 6．西湖龙井以“色绿、香郁、味醇、形美”四绝闻名。小科发现喝茶过程中蕴含着丰富的科学知识，下列说法合理的是（　　） A．杯口冒出的“白气”是水汽化形成的 B．向杯口不断吹气是通过做功来降温 C．热茶有内能，冷的茶就不具有内能 D．茶香扑鼻是因为分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【详解】A．杯口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气上升过程中遇冷液化成的小水滴，故A不符合题意； B．向杯口不断吹气，可以加快空气流动速度，加快蒸发，蒸发吸热，可以带走部分热量，这是通过热传递来降温的，故B不符合题意； C．一切物体、在任何温度下都有内能，热茶有内能，冷的茶也具有内能，故C不符合题意； D．茶香扑鼻是扩散现象，说明茶香分子在不停地做无规则运动，故D符合题意。 7．2022年11月29日，“长征二号F遥十五”运载火箭托举神舟十五号载人飞船升空。下列说法正确的是（　　） A．燃料在燃烧过程中热值不断增大 B．太空中的温度很低，飞船的内能可能为零 C．火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的比热容较大 D．加速上升的过程中，飞船的动能增大，重力势能也增大 【答案】D 【详解】A．由于热值是燃料的性质，所以燃料在燃烧过程中热值不变，故A错误； B．由于一切物体在任何温度下都有内能，所以太空中的温度很低，飞船的内能也不为零，故B错误； C．火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的热值较大，故C错误； D．飞船加速上升的过程中，飞船的质量不变，速度增大，故动能增大，高度增高，故重力势能也增大，故D正确。 8．现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体，其中甲、乙为质量相等的不同液体，乙、丙为质量不等的同种液体，若对这三种液体分别加热，根据它们各自吸收的热量和末温度，在温度一热量图象上分别画出对应的甲、乙、丙三点，如图所示。则关于甲、丙之间比热容和质量的大小关系判断正确的是（   ） ①  ②  ③   ④ A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】C 【详解】①②甲、乙为质量相等的不同液体，由下图可知，甲、乙吸收相同的热量时，甲的温度变化小，由可知，甲比乙的比热容大；而乙、丙是同种液体则比热容相同，所以甲比丙的比热容大，即c甲＞c丙，故①正确，②错误； ③④乙、丙为质量不等的同种液体，其比热容相同，由下图可知，乙、丙吸收相同的热量时，乙的温度变化大，由可知，乙的质量比丙小，又因为甲、乙的质量相等，所以甲的质量比丙小，故③错误、④正确。 9．食品级不锈钢速冻“冰块”可快速给饮料降温，且可循环使用、不会稀释饮料口感。将1颗质量为50克的不锈钢“冰块”从的冷冻室取出后立即放入一杯50克的水中，待温度稳定时，发现水温下降了。不考虑热量损失，回答下列问题： (1)不锈钢冰块放入水中后，水温下降，则水的内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过___________方式改变内能的。 (2)不锈钢“冰块”的比热容___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）水的比热容。 【答案】(1) 减小 热传递(2)小于 【详解】（1）物体内能与温度有关，水温下降，分子热运动的平均动能减小，所以水的内能减小。这个过程中，热量从高温的水传递到低温的不锈钢“冰块”，属于通过热传递的方式改变内能。 （2）不考虑热量损失时，水放出的热量等于不锈钢冰块吸收的热量，即。 水和不锈钢质量相等，水降温，最终温度为，则水放出的热量……① 不锈钢从升高到，升温，则不锈钢冰块吸收的热量……② 则 由①②式解得，因此不锈钢的比热容小于水的比热容。 10．小柯利用如图装置探究水和煤油的吸热性质，并得到了一组实验数据如下表。 物质名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min 水 130 28.5 57 6.2 煤油 130 28.5 75 6.2 (1)除了图中显示的器材，完成此实验还需要天平和_________； (2)实验中水和煤油放在同一个烧杯进行水浴加热的目的是_________； (3)通过表格数据分析可知：质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度_________（填“相同”/“不同”）； (4)已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则煤油的比热容为_________。 【答案】(1)秒表(2)使水和煤油在相同时间内吸收相同热量(3)不同 (4)2.6×10³J/（kg·℃） 【详解】（1）实验中需要测量加热时间，所以除了图中器材和天平，还需要秒表或停表。 （2）水和煤油放在同一个烧杯进行水浴加热，目的是使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。 （3）从表格数据看，水和煤油质量相同、加热时间相同以及初温相同，水的末温57℃，煤油的末温75℃，水和煤油升高的温度不同。所以，质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度不同。 （4）在加热6.2min内，水升高的温度为 煤油升高的温度为 水和煤油在6.2min内吸收的热量相同，即 所以，煤油的比热容为 11．从2026年3月1日起国家将实施燃气灶新国标，将燃气灶一级能效热效率从提升至。小芸用未知热效率的燃气灶，将一壶质量为，初温为的水烧开，消耗了的天然气。已知，，气压为一标准大气压。求： (1)水加热至沸腾吸收的热量是多少？ (2)若按照燃气灶新国标热效率达到，烧开这壶水可以节约天然气多少？ 【答案】(1)(2) 【详解】（1）水吸收的热量 （2）由题意可知，天然气完全燃烧放出的热量 需要天然气体积 节约的天然气体积 12．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。若一氢燃料新能源公交车在牵引力的作用下匀速直线运行20km会消耗7.5kg氢燃料（氢的热值是）。求此过程中： (1)牵引力所做的功。 (2)若其发动机的功率为210kW，求公交车行驶的时间为多少秒。 (3)该氢能源汽车发动机的效率。 【答案】(1)(2)2000s(3)40% 【分析】和的应用是前两小问的解答关键；第三小问中，通过计算出燃料完全燃烧放出的热量以及热机效率公式即可求得发动机的效率；第四小问是常规原理的考察。 【详解】（1）根据可得，牵引力所做的功 （2）由 可得，公交车的行驶速度 根据可得，公交车行驶的时间 （3）氢燃料完全燃烧放出的热量 则该氢能源汽车发动机的效率 46 / 46 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3讲 内能 知识点01 内能 （一）内能 (1)分子动能：分子永不停息地做无规则运动，同一切运动着的物体一样,运动着的分子也具有动能。物体的温度越高,分子具有的动能越大。 (2)分子势能：由于分子之间存在相互作用力,因此分子之间也具有势能。 (3)物体的内能：物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和，叫做物体的内能，俗称热能，内能的单位是焦耳( J)。 (4)影响内能大小的因素：物体的温度、质量、状态、种类等。如在其他因素相同时，温度越高物体的内能越大；在其他因素相同时，物体的质量越大，物体的内能越大；在其他因素相同时，物体的状态不同，物体的内能可能不同；在其他因素相同时，物体的种类不同，物体的内能也可能不同。 （二）物体内能的改变 (1)热传递可以改变物体的内能 ①热传递的条件：物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差。 ②热传递对物体的影响：温度高的物体放出热量，温度降低，内能减少；温度低的物体吸收热量，温度升高，内能增加。 ③内能变化的量度：用热量来量度内能的变化。热量是指在热传递过程中，传递内能的多少。 ④热传递的实质：是内能从高温物体(或同一物体的高温部分)传递到低温物体(或同一物体的低温部分)。 (2)做功可以改变物体的内能 ①大量生活现象和实验表明：外界对物体做功，可以使物体的内能增加。常见对物体做功四种方法如下：压缩体积(如：用打气简打气)摩擦生热(如：钻木取火)锻打物体(如：用铁锤敲打铁块) 弯折物体 (如： 来回多次拧弯细铁丝 ) ②大量实验表明，物体对外做功，物体的内能会减少，如气体体积膨胀 ③通过做功改变物体的内能，实质是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。对物体做了多少功，就有多少其他形式的能转化为内能；物体对外做了多少功，就有多少内能转化为其他形式的能。可见，功可以用来量度内能改变的多少。 【能力拓展】热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“含有”或“具有”来表述，热量的单位是焦耳。 （三）温度、热量、内能之间的区别与联系 温度 热量 内能 定义不同 宏观上：表示物体的冷热程度 微观上：反映物体中大量分子 在热传递过程中， 传递热量的无规则运动的剧烈程度多少 物体内所有分子无规则运动的动能与势能的总和 量的性质 状态量 过程量 状态量 表述 “降低”或“升高” “放出”或“吸收” “有”“具有”“改变”“增加”“减少” 单位 摄氏度(℃) 焦耳(J) 焦耳(J) 联系 温度的变化，可以改变一个物体的内能，,传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如冰融化时要吸收热量，内能增加，但温度却保持在0℃不变。同样，物体放出热量时，温度也不一定降低 【能力拓展】 判断内能改变的方式是通过做功还是热传递，关键是理解做功改变内能的实质是内能与其他形式能的转化，而热传递实质是内能的转移。 方法指南： ①一个物体温度升高了，不一定吸收了热量，也有可能是外界对物体做功，但它的内能一定增加。 ②一个物体吸收了热量，温度不一定升高，但它的内能一定增加(物体不对外做功)，如晶体熔化、液体沸腾等。 ③一个物体内能增加了，它的温度不一定升高，如0℃的冰变成0℃的水；也不一定吸收了热量，有可能是外界对物体做了功。 ④物体本身没有热量。只有发生了热传递，有了内能的转移时，才能讨论热量问题。 ⑤热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，不能说“含有”或“具有”热量。 ⑥热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。 【即学即练1】下列说法中正确的是（　　） A．静止在地面上的冰块没有内能 B．空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多 C．动能大的物体内能一定大 D．自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能 【即学即练2】在全球范围内，每年香槟销量近3亿瓶。开启这样的起泡酒，木塞离开瓶颈时，对应的气流速度已经超过了音速，而且还能观察到二氧化碳随之结晶并变幻出缕缕薄雾。以下关于这一过程说法正确的是（　　） A．瓶内气体对瓶塞做功机械能转化为内能 B．瓶内气压降低二氧化碳溶解度减小逸出 C．瓶内气体的温度降低二氧化碳吸热结晶 D．薄雾是二氧化碳晶体熔化形成的小液滴 【即学即练3】关于温度、热量、内能、比热容，以下说法正确的是（　　） A．一个物体温度升高了，它的内能一定增加 B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高 C．一块0℃的冰没有了内能，它的分子不会运动 D．物体的质量越大，温度越高，它的比热容就越大 【即学即练4】关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．温度高的物体一定比温度低的物体具有内能多 B．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变 C．热量也有可能从内能小的物体向内能大的物体转移 D．升高相同温度时，吸收热量越多的物体比热容越大 【即学即练5】冬天，为让师生吃上新鲜热乎的饭菜，食堂工人师傅会将盛有饭菜的食盒浸入恒温热水，以达到保温效果。对此下列选项分析正确的是（   ） A．因为热水内能更大，所以内能从热水传递给饭菜 B．因为热水内能更多，所以温度从热水传递给饭菜 C．因为热水温度更高，所以热量从热水传递给饭菜 D．因为热水温度更高，所以热水的内能一定大于饭菜的内能 知识点02 比热容和热量的计算 （一）比热容 (1)定义及单位：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容用符号℃表示，单位为焦/(千克. ℃)，读作焦每千克摄氏度。 (2)水的比热容表示的物理意义意义：水的比热容为4.2x103焦/(千克.℃ ),它的意义是质量为1千克的水，温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2x103焦。 (3)水的比热容的特点和应用：一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收（或放出）的热量较多，根据这特点， 我们用水作为降温物质或用来取暖，用来降温时，让水吸收并带走更多的热量：用来取暖时，让水放出更多的热量。另一方面，由于水的比热容大，在吸收(或放出)相同的热量时，温度升高(或降低)得小，故沿海沿海地区昼夜温差小，沿海地区冬暖夏凉等。 （二）热量的计算公式 Q=cm△t △t表示温度的变化量。 物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定，跟物体温度的高低无关。 比热容c的单位是焦/(千克.℃),质量m的单位是千克，温度的单位是℃(摄氏度)，热量Q的单位是焦，计算时要注意单位的统一。 【即学即练1】甲、乙两个物体放在一起，甲物体吸收热量，乙物体放出热量，则（　　） A．甲物体的比热大 B．乙物体的比热大 C．甲物体的温度低 D．乙物体的热量多 【即学即练2】图甲为油汀取暖器，当接通电源后，电热管周围的导热油被加热，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而起到取暖作用。因此导热油材料尤为关键，要求油汀通电后导热油能尽可能快地升温。现在有质量、初温相同的两种导热油材料甲、乙，在相同的加热条件下，甲、乙两种油的温度与加热时间关系如图乙所示。试比较甲、乙两种材料的比热容c甲、c乙大小，并判断用哪种材料更适合做导热油（　　） A．c甲＞c乙，选乙材料 B．c甲＞c乙，选甲材料 C．c甲＜c乙，选乙材料 D．c甲＜c乙，选甲材料 【即学即练3】有甲、乙两个不同金属物体，已知m甲＞m乙，c甲＞c乙，现将两物体同时放入标况下的沸水中充足时长。现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），则有（　　） A．热量将从甲物体传递给乙物体 B．热量将从乙物体传递给甲物体 C．甲、乙两物体始终处于热平衡状态 D．条件不足，无法判断 【即学即练4】根据表中的数据是一些物质的比热容/[]，判断下列说法正确的是（　　） 水 铝 煤油、冰 干泥土 砂石 铜 A．不同物质的比热容不可能相同 B．在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢 C．因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大 D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多 【即学即练5】用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知，甲液体的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体的比热容。质量为500克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为 焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克•℃）]。 知识点03 燃料的热值 （一）定义：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。 （二）单位：焦/千克，如木炭的热值是3.4x107焦/千克，它表示1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4x107焦。 （三）能量转化：燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。 （四）热值是燃料的一种特性， 它只与燃料的种类有关，不同燃料的热值一般不同；与燃料的形状质量、体积、是否完全燃烧均无关。 （五）燃料完全燃烧放出热量的计算公式： Q放=mq。其中m代表燃料的质量,其单位为千克,q代表燃料的热值，其单位为焦/千克，Q代表热量，其单位为焦。 （六）燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完全燃烧，同时应尽可能减少各种热损失，既可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、保护环境。 注意：对于热值的定义，我们要抓住其中的三个关键词：1千克、某种燃料、完全燃烧。 ①“1千克”指出热值是对一定质量的燃料而言的，这一定质量是1千克。如果燃烧的不是1千克的燃料，那么，完全燃烧时放出的热量与热值的大小便不同。 ②“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关。确定的燃料有确定的热值，不同的燃料一般有不同的热值。由此可见，热值反映了燃料的燃烧特性。热值大，反映1千克的这种燃料完全燃烧时放出的热量多,或者说化学能转化成的内能多。 ③“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。1千克某种燃料只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值，如果没有完全燃烧，放出的热量就比热值的值小。利用Q放=mq计算燃料燃烧放出的热量是理论值，因为在实际情况下，燃料不可能是完全燃烧的。 【能力拓展】 热效率：将被有效吸收的热量与燃料放出的总热量的比值称为燃料的利用率，用η表示， 则η=Q吸/Q放 ×100%。 【即学即练1】我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星！收官之星，组网圆梦。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料（　　） A．比热容大 B．热值大 C．密度大 D．内能大 【即学即练2】2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．起飞时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 B．加速升空的过程中，火箭的动能不变，重力势能增大 C．火箭可选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢热值比较大 D．太空中的温度很低，飞船的内能为零 【即学即练3】为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 （1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 （“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据 来比较放出热量的多少。 （3）小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大。 （4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料1和燃料2的质量相同，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。 【即学即练4】如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃，5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，， ，以上过程中，请问： (1)普通煤炉将5kg的20℃水烧开需要吸收多少热量？ (2)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？ (3)双加热煤炉的烧水效率有多大？ 课堂练习 1.目前，各地十分关注空气质量，主要是PM2.5值走高，PM2.5是指空气中直径小于2.5μm的颗粒物，其浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害，下列关于PM2.5的说法中正确的是（　　） A．温度低于0℃，PM2.5不具有内能 B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 C．颗粒之间存在分子的相互作用力 D．PM2.5是由大量分子组成的 2. 如图为做功改变物体内能的改进实验，当往瓶内推活塞，会看到温度显示器的温度发生变化，下列有关此过程中的说法正确的是（　　） A．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度降低 B．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度升高 C．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度降低 D．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度升高 3. 如图为一种引火方式，用铁球甲撞击包裹铝箔的生锈铁球乙，铁球乙上的木屑就会被引燃。其原因是撞击使生锈铁球乙温度升高，引发氧化铁与铝箔发生反应放出大量热，引燃木屑。据此回答下面小题。甲球撞击乙球时，能使乙球温度升高，其原因是（　　） A．甲球对乙球做功，乙球内能增大 B．甲球对乙球做功，乙球内能减小 C．乙球对甲球做功，乙球内能增大 D．乙球对甲球做功，乙球内能减小 4. 如图，将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒糊，大大失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，对此现象说法不正确的是（　　） A．在炒肉片过程中，肉片内能增加主要通过做功实现的 B．附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发 C．在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能增加 D．附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动 5. 在学习内能一课后，小周利用盛有少量水的矿泉水瓶进行如下实验：先将瓶盖盖紧，使劲旋转矿泉水瓶下部，然后拧松瓶盖，可看到瓶盖被弹出数米远，瓶内出现了白雾。对该过程的分析或解释正确的是（　　） A．瓶盖弹出前越拧越费劲，是因为内部气压在不断增加 B．瓶盖弹出前瓶壁温度升高，是因为瓶壁的机械能在增加 C．瓶盖弹出后落回地面，是因为摩擦力改变了瓶盖的运动状态 D．瓶盖弹出后出现了白雾，是因为水遇热汽化成水蒸气 6. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是（　　） A．比较不同液体的比热容，不可以选择甲、丙两图 B．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图 C．比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图 D．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图 7. 凝胶暖手宝美观小巧、方便安全，深受同学们喜爱。首次使用前，用热水烫几分钟，使里面的凝胶固态变成液态。当气温降低需要使用时，只需用手掰动几下里面的小铁片就能取暖了。下列分析中错误的是（　　） A．凝胶的比热容较大，相同质量降低相同的温度放出的热量较多 B．用手掰动小铁片的过程相当于内燃机的做功冲程 C．固态的凝胶也具有内能 D．暖手时，通过热传递使手的内能增加 8. 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团浸有乙醚的棉花，迅速下压活塞，棉花会燃烧起来。下列说法中正确的是（　　） A．空气能被压缩说明分子间有引力的作用 B．棉花能够燃烧是因为蘸上的乙醚是可燃物 C．越往下压越费力，是由于筒内的气压逐渐增大 D．活塞下压，通过克服筒壁的摩擦做功，使空气内能增加 9.小明想比较铜和铝的比热容，设计了如下实验： （1）将 相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃； （2）取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热材料密封，如图所示； （3）一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。 （4）实验中，用 间接反映两金属块吸收热量的多少。 （5）对比数据可判断，表明 的比热容大（填“铝”或“铜”）。 10. 如图为我国自主研制的两栖战车，整车质量为26.5t，每条履带与地面的接触面积为2.5m2，水上最快航速可达30km/h，达到世界先进水平，某次任务中它以最快航速匀速穿过一宽为66km的水域。已知ρ燃油＝0.85×103kg/m3、q燃油＝4.3×107J/kg、g＝10N/kg、ρ水＝1.0×103kg/m3。求。 （1）该战车的重力。 （2）该战车停在水平地面时对地面的压强。 （3）该战车在此次任务中消耗燃油600L，这些燃油完全燃烧放出的热量是多少。 11. 在杭州，已知与太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k＝1.2×103瓦/米一个太阳能热水器，控制其接受太阳光垂直照射的面积始终为2米2，设太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%．太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经过t时间后上升到30℃．（c水＝4.2×103J/（kg•℃）请计算： （1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时多少焦耳？ （2）使水由20℃升温到30℃所用时间t是多少秒？ 12. 随着能源结构的改善，不同燃料的燃气热水器已走进千家万户，某家庭用的天然气热水器，将30kg的水从14℃加热到80℃，完全燃烧了0.3m3的天然气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4×107J/m3。试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）该热水器烧水的效率是多少？ 课后巩固 1．炎热的夏天，小明将一瓶饮料放在泡沫箱中的冰块上，两者的温度随时间变化如图。下列说法正确的是（　　） A．甲是冰块 B．内，乙在吸收热量 C．后，两者不再发生热传递 D．后，两者的内能均为0焦 2．现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生的二氧化碳，会引起温室效应，将会导致两极的冰川熔化，使得海平面上升，淹没城市。则冰川熔化过程中（    ） A．要放热，其温度降低、内能减小 B．要放热，其温度不变、内能不变 C．要吸热，其温度不变、内能增大 D．要吸热，其温度升高、内能增大 3．2022年4月23日，中国海军首次公布了有“航母杀手”之称的“鹰击—21”高超音速导弹。如图所示是高超音速导弹从起飞到击中目标的轨迹示意图，如果把大气层边缘看作水面，导弹飞行时就像在水面土“打水漂”，因此它突防能力强，难以拦截。下列说法错误的是（　　） A．导弹所用的燃料需要具有较高的热值 B．导弹外壳需要使用耐高温材料制造 C．导弹从起飞点升空时的能量来自内部燃料的化学能 D．导弹从起飞点到攻击点飞行过程中，机械能守恒 4．宁波汤圆是浙江经典传统小吃，煮汤圆、品汤圆的过程中蕴含丰富的科学知识，下列说法合理的是（    ） A．煮汤圆时锅口冒出的“白气”是水汽化形成的 B．对着滚烫的汤圆吹气降温，是通过做功的方式改变内能 C．温热的汤圆有内能，冰冻的汤圆没有内能 D．远远就能闻到汤圆的香甜味，说明分子在不停地做无规则运动 5．如图所示，某同学用天然气处给水壶中的水加热，下列说法正确的是（　　） A．燃气的化学能全部被水壶内的水吸收 B．水的内能增加是通过热传递来实现的 C．天然气在使用过程中热值逐渐变小 D．水壶内水的比热容随温度升高而增大 6．西湖龙井以“色绿、香郁、味醇、形美”四绝闻名。小科发现喝茶过程中蕴含着丰富的科学知识，下列说法合理的是（　　） A．杯口冒出的“白气”是水汽化形成的 B．向杯口不断吹气是通过做功来降温 C．热茶有内能，冷的茶就不具有内能 D．茶香扑鼻是因为分子在不停地做无规则运动 7．2022年11月29日，“长征二号F遥十五”运载火箭托举神舟十五号载人飞船升空。下列说法正确的是（　　） A．燃料在燃烧过程中热值不断增大 B．太空中的温度很低，飞船的内能可能为零 C．火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的比热容较大 D．加速上升的过程中，飞船的动能增大，重力势能也增大 8．现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体，其中甲、乙为质量相等的不同液体，乙、丙为质量不等的同种液体，若对这三种液体分别加热，根据它们各自吸收的热量和末温度，在温度一热量图象上分别画出对应的甲、乙、丙三点，如图所示。则关于甲、丙之间比热容和质量的大小关系判断正确的是（   ） ①  ②  ③   ④ A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 9．食品级不锈钢速冻“冰块”可快速给饮料降温，且可循环使用、不会稀释饮料口感。将1颗质量为50克的不锈钢“冰块”从的冷冻室取出后立即放入一杯50克的水中，待温度稳定时，发现水温下降了。不考虑热量损失，回答下列问题： (1)不锈钢冰块放入水中后，水温下降，则水的内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过___________方式改变内能的。 (2)不锈钢“冰块”的比热容___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）水的比热容。 10．小柯利用如图装置探究水和煤油的吸热性质，并得到了一组实验数据如下表。 物质名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min 水 130 28.5 57 6.2 煤油 130 28.5 75 6.2 (1)除了图中显示的器材，完成此实验还需要天平和_________； (2)实验中水和煤油放在同一个烧杯进行水浴加热的目的是_________； (3)通过表格数据分析可知：质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度_________（填“相同”/“不同”）； (4)已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则煤油的比热容为_________。 11．从2026年3月1日起国家将实施燃气灶新国标，将燃气灶一级能效热效率从提升至。小芸用未知热效率的燃气灶，将一壶质量为，初温为的水烧开，消耗了的天然气。已知，，气压为一标准大气压。求： (1)水加热至沸腾吸收的热量是多少？ (2)若按照燃气灶新国标热效率达到，烧开这壶水可以节约天然气多少？ 12．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。若一氢燃料新能源公交车在牵引力的作用下匀速直线运行20km会消耗7.5kg氢燃料（氢的热值是）。求此过程中： (1)牵引力所做的功。 (2)若其发动机的功率为210kW，求公交车行驶的时间为多少秒。 (3)该氢能源汽车发动机的效率。 46 / 46 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $