内容正文:
2026年新九年级上科学暑假预习第2章第2节物体内能(答卷)
一、重点、难点知识点梳理
01 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。
(1)在其他因素相同时,温度越高物体的内能越大;
(2)在其他因素相同时,物体的质量越大,物体的内能越大;
(3)在其他因素相同时,物体的状态不同,物体的内能可能不同;
(4)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。
例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一定多
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
【答案】D
例2.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能 B.同一物体温度升高,它的内能一定增大
C.热传递是改变物体内能的唯一途径 D.0℃的冰熔化变成0℃的水内能不变
【答案】A
02 物体内能的改变
1、改变物体内能的方式【物体内能改变的途径有两种:热传递和做功】
(1)热传递可以改变物体的内能,此时内能的改变是用热量来计量的。
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:
A. 压缩体积(如:用打气筒打气) B. 摩擦生热(如:钻木取火)
C. 锻打物体(如:用铁锤敲打铁块) D. 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。
2、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
例1.关于温度、热量、内能以下说法正确的是( )
A.一块0℃的冰没有内能 B.热量从高温物体传向低温物体
C.同一物体内能增加,温度升高 D.不同物体温度越高,内能越大
【答案】D
例2.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A.柴火烧水 B.压缩空气发热
C.冬天搓手取暖 D.钻木取火
【答案】A
例3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团没有乙醚的棉花,迅速下压活塞,棉花燃烧。下列说法正确的是( )
A.棉花燃烧,是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高
B.棉花燃烧,是因为下压活塞的过程中,机械转化为空气的内能,使筒内空气温度升高
C.迅速向上抽活塞,棉花也能燃烧
D.缓慢下压活塞,棉花也能燃烧
【答案】B
03 比热容
1、比热容定义
单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容。
2、比热容用符号℃表示,单位为焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度。
3、物理意义
水的比热容为4.2×103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4.2×103焦。
4、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。
例1.关于比热容的概念,下列说法错误的是( )
A.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
B.单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,也叫做这种物质的比热容
C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热也越大,比热与热量有关
D.各种物质都有自己的比热,它是物质的特性之一
【答案】C
例2.如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( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(J·kg-1·℃-1)
4.2×103
2.1×103
2.1×103
0.88×103
0.39×103
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.质是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
【答案】C
例3.质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如图所示,则下列判断正确的是( )
A.甲的比热容大,是水 B.甲的比热容大,是煤油
C.乙的比热容大,是水 D.乙的比热容大,是煤油
【答案】C
04热量的计算
1、吸热公式:Q吸=cm( t-t0)。
<名师指点>:式中C表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温度,“t-t0”表示升高的温度,有时可用△t0表示,此时吸热公式可写成Q吸=cm△t0。
2、放热公式:Q放=cm (t0-t)。
<名师指点>:式中c、m的含义不变,t0表示物体放热前的温度,t表示物体放热后的温度,“t0-t”表示降低的温度,有时可用△t0表示,此时放热公式可写成Q放=cm△t0。
3、热量计算的一般式: Q=cm△t。【△t表示温度的变化量】
<名师指点>: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。
◇区别:Q吸与Q放公式中各物理量的单位
比热容C的单位是焦/(千克·℃),质量m的单位是千克,温度(t、t或△t0)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。
4、两个温度不同物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放。
例1.我国规定,北方每年从11月开始供暖。
(1)北方供暖是将热水通过水管运送到每个家庭。热水通过室内的散热片,使室内气温达到20℃以上。这种情况是通过 方式增加室内空气的内能。
(2)若房间里空气质量为40千克,温度从5℃升高到20℃,则房间里的空气吸收的热量为 焦。[空气的比热为1000焦/(千克•℃)]
【答案】(1)热传递 (2)600000
例2.夏天烈日下爆晒了一天的海滩,发现沙子的温度比海水温度高,说明沙子的比热容 水的比热容(填“大于”、 “小于”或 “等于”)。质量均为2kg,初温均为20℃的水和另一种液体,经同一加热器加热相同时间后,水温度升高到50℃,另一液体温度升高到80℃。那么此过程中水吸收的热量是 。另一种液体的比热容是 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】小于;2.52×105;2.1×103
05 燃料的热值
1、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。
2、单位:焦/千克,如:木炭的热值是3.4×107焦/千克,
它表示1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107焦。
<注意>
燃料的热值与燃料的种类有关,热值反映的是不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关,是物质的一种特性,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。
3、热值公式及简单计算:
(1)公式:Q=mq(Q为燃烧放出的热量);气体燃料有Q=Vq (V为气体体积)。
(2)热值在计算中用于计算某种燃料所能提供的能量总和。
<名师指点>:分析计算:第一步:找完全燃烧(没有,不能算;有,跳到第二步);
第二步:摆公式Q放 = mq 分析计算。
4、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。
5、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。
例1.下列说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量多
D.1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
【答案】A
例2.随着乡村振兴的持续推进,以天然气为燃料的燃气灶逐渐取代了以下木材为燃料的土灶,保护了生态环境。将质量为3kg、初温为23℃的水加热到98℃,土灶燃烧了干木材0.315kg,则该土灶的热效率为 %;若热效率为60%的燃气灶,则需要消耗天然气 (结果保留小数点后两位)。干木材热值取,天然气热值取,水的比热容。
【答案】25; 0.04
巩固练习:
1.下列改变内能的方式与其他三种不同的是( )
A.钻木取火 B.锅被烧热
C.锅盖被顶开 D.搓手取暖
【答案】B
2.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.相同质量的物体升高相同的温度,吸收热量多的比热容小
【答案】C
3.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
【答案】A
4.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
B.0~6min甲比乙吸收的热量多
C.8~10min甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
D. 甲的比热容大于乙的比热容
【答案】C
5.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放在表面平整的石蜡上。经过一定时间后,观察到的现象如图所示。三块金属的比热( )
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
【答案】C
6.下列说法中正确的是(不计热量损失)( )
A.一壶开水,温度从100℃降到70℃比温度从70℃降到40℃放出的热量多
B.质量相同的物体,吸收相同热量后,末温高的物体比热容小
C.热水和冷水混合后,冷水吸收的热量一定等于热水放出的热量
D.热水和冷水混合后,冷水升高的温度一定等于热水降低的温度
【答案】C
7.炎热的夏天,小嘉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.甲是饮料,降温到后没有内能
B.乙是冰块,升温到后不再吸热
C.甲降温到后,甲、乙间不再发生热传递
D.整个热传递过程中,乙的比热保持不变
【答案】C
8.下列关于温度、内能、热量及比热容和热值的说法中正确的是( )
A.内能不相等的两物体间也可能会发生热传递
B.一个物体的温度越高,它能放出的热量越多
C.一个物体吸收了热量,它的内能将增加,其温度一定升高
D.一种燃料的质量减半,它的比热容不变,但其热值将减半
【答案】A
9.一种装有乙醚液体的玻璃瓶,瓶子分上下两部分,中间由一段弧形玻璃细管连接,如图所示。把热的手捂在下面装有液体的部位时,液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上,沸腾起来;松开手,液体就会流回底部。
(1)手捂住下部时,手掌的热通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式,改变了乙醚的内能。
(2)乙醚的沸点为,比热容为2.4×103J/(kg·℃),将10g乙醚从19.5℃加热到沸腾,需要吸收 焦的热量。
【答案】(1)热传递 (2)
10.在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出 (选填“甲”或“乙”)物质是某种液体,水在0~15min内放出的热量为 J。某种液体的比热容为 J/(kg·℃)。
【答案】乙;8.4×104;2.1×103
11.当今太阳能热水器已经用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将5℃、120L水加热到45℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),水的密度为1.0×103kg/m3]
(1)热水器中水的质量是多少?
(2)在此过程中,水吸收了多少热量?
【答案】(1)120kg;(2)2.016×107J
(1)太阳能热水器中水的体积
V=120L=120dm3=0.12m3
水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.12m3=120kg
(2)水吸收热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×120kg×(45℃-5℃)=2.016×107J
答:(1)热水器中水的质量是120kg;
(2)在此过程中,水吸收了2.016×107J热量。
12.一容器中装有40kg温度是10℃的冷水,若用某一天然气灶把它加热到温度为60℃时,共用了0.6m3的天然气,已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃)。
(1)这次加热过程中,水吸收的热量是多少?
(2)若此期间天然气释放的热量1.68×107 J,则该热水的效率是多少?
【答案】(1)8.4×106J;(2)50%
(1) 根据吸热公式可知
(2)
则该热水器的实际效率是
13.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,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?
【答案】(1);(2)69.3%
(1)水吸收的热量
(2)天然气完全燃烧放出的热量
该热水器烧水的效率为
答:(1)水吸收的热量是;
(2)该热水器烧水的效率是69.3%。
14.我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min,消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N。已知燃油的热值为4.5×107J/kg。求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量;
(2)汽车牵引力所做的功;
(3)发动机的效率。
【答案】(1)1.35×107J;(2)5.4×106J;(3)40%
(1)完全燃烧汽油释放的热量
Q放=mq=0.3kg×4.5×107J/kg=1.35×107J
(2)汽车行驶的路程
s=vt=18m/s×5×60s=5400m
汽车发动机所做的有用功
W=Fs=1000N×5400m=5.4×106J
(3)发动机的效率
答:(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是1.35×107J;
(2)汽车牵引力所做的功是5.4×106J;
(3)发动机的效率是40%。
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2026年新九年级上科学暑假预习第2章第2节物体内能(问卷)
一、重点、难点知识点梳理
01 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 。
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 。
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 ,俗称 ,内能的单位是 。
4、影响内能大小的因素: 、 、 、 等。
(1)在其他因素相同时,温度越高物体的内能 ;
(2)在其他因素相同时,物体的质量越大,物体的内能 ;
(3)在其他因素相同时,物体的状态不同,物体的内能可能 ;
(4)在其他因素相同时,物体的种类不同,物体的内能也可能 。
例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一定多
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
例2.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能 B.同一物体温度升高,它的内能一定增大
C.热传递是改变物体内能的唯一途径 D.0℃的冰熔化变成0℃的水内能不变
02 物体内能的改变
1、改变物体内能的方式【物体内能改变的途径有两种: 和 】
(1)热传递可以改变物体的内能,此时内能的改变是用热量来计量的。
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 。
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 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 物体(或同一物体的高温部分)传递到 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 。常见对物体做功四种方法如下:
A. 压缩 (如:用打气筒打气) B. 摩擦 (如:钻木取火)
C. 锻打物体(如:用铁锤敲打铁块) D. 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 ,如气体体积 。
③通过做功改变物体的内能,实质是 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 ;物体对外做了多少功,就有多少内能转化为 。
2、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”
或 ”
“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 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
降低
例1.关于温度、热量、内能以下说法正确的是( )
A.一块0℃的冰没有内能 B.热量从高温物体传向低温物体
C.同一物体内能增加,温度升高 D.不同物体温度越高,内能越大
例2.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A.柴火烧水 B.压缩空气发热
C.冬天搓手取暖 D.钻木取火
例3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团没有乙醚的棉花,迅速下压活塞,棉花燃烧。下列说法正确的是( )
A.棉花燃烧,是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高
B.棉花燃烧,是因为下压活塞的过程中,机械转化为空气的内能,使筒内空气温度升高
C.迅速向上抽活塞,棉花也能燃烧
D.缓慢下压活塞,棉花也能燃烧
03 比热容
1、比热容定义
单位质量的某种物质温度 (或降低)1℃所 (或放出)的热量,叫做这种物质的 。
2、比热容用符号℃表示,单位为焦/(千克·℃),读作 。
3、物理意义
水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃),它的意义是 。
4、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 ,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 ,在吸收(或放出)相同的热量时,温度升高(或降低)得 ,故沿海沿海地区昼夜温差 ,沿海地区冬暖夏凉等。
例1.关于比热容的概念,下列说法错误的是( )
A.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
B.单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,也叫做这种物质的比热容
C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热也越大,比热与热量有关
D.各种物质都有自己的比热,它是物质的特性之一
例2.如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( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(J·kg-1·℃-1)
4.2×103
2.1×103
2.1×103
0.88×103
0.39×103
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.质是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
例3.质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如图所示,则下列判断正确的是( )
A.甲的比热容大,是水 B.甲的比热容大,是煤油
C.乙的比热容大,是水 D.乙的比热容大,是煤油
04热量的计算
1、吸热公式: 。
<名师指点>:式中C表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温度,“t-t0”表示升高的温度,有时可用△t0表示,此时吸热公式可写成Q吸=cm△t0。
2、放热公式: 。
<名师指点>:式中c、m的含义不变,t0表示物体放热前的温度,t表示物体放热后的温度,“t0-t”表示降低的温度,有时可用△t0表示,此时放热公式可写成Q放=cm△t0。
3、热量计算的一般式: Q=cm△t。【△t表示温度的变化量】
<名师指点>: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。
◇区别:Q吸与Q放公式中各物理量的单位
比热容C的单位是焦/(千克·℃),质量m的单位是千克,温度(t、t或△t0)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。
4、两个温度不同物体放在一起时,高温物体放出 ,温度 ;低温物体吸收 ,温度 。若放出热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放。
例1.我国规定,北方每年从11月开始供暖。
(1)北方供暖是将热水通过水管运送到每个家庭。热水通过室内的散热片,使室内气温达到20℃以上。这种情况是通过 方式增加室内空气的内能。
(2)若房间里空气质量为40千克,温度从5℃升高到20℃,则房间里的空气吸收的热量为 焦。[空气的比热为1000焦/(千克•℃)]
例2.夏天烈日下爆晒了一天的海滩,发现沙子的温度比海水温度高,说明沙子的比热容 水的比热容(填“大于”、 “小于”或 “等于”)。质量均为2kg,初温均为20℃的水和另一种液体,经同一加热器加热相同时间后,水温度升高到50℃,另一液体温度升高到80℃。那么此过程中水吸收的热量是 。另一种液体的比热容是 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
05 燃料的热值
1、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。
2、单位: ,如:木炭的热值是3.4×107焦/千克,
它表示 。
<注意>
燃料的热值与燃料的 有关,热值反映的是不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的 。燃料的热值只与燃料的 有关,是物质的一种 ,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧 。
3、热值公式及简单计算:
(1)公式:Q= (Q为燃烧放出的热量);气体燃料有Q= (V为气体体积)。
(2)热值在计算中用于计算某种燃料所能提供的能量总和。
<名师指点>:分析计算:第一步:找完全燃烧(没有,不能算;有,跳到第二步);
第二步:摆公式Q放 = mq 分析计算。
4、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 转化为 的过程。
5、燃料很难完全燃烧,燃料燃烧放出的热量也不可能 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。
例1.下列说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量多
D.1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
例2.随着乡村振兴的持续推进,以天然气为燃料的燃气灶逐渐取代了以下木材为燃料的土灶,保护了生态环境。将质量为3kg、初温为23℃的水加热到98℃,土灶燃烧了干木材0.315kg,则该土灶的热效率为 %;若热效率为60%的燃气灶,则需要消耗天然气 (结果保留小数点后两位)。干木材热值取,天然气热值取,水的比热容。
巩固练习:
1.下列改变内能的方式与其他三种不同的是( )
A.钻木取火 B.锅被烧热
C.锅盖被顶开 D.搓手取暖
2.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.相同质量的物体升高相同的温度,吸收热量多的比热容小
3.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
4.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
B.0~6min甲比乙吸收的热量多
C.8~10min甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
D. 甲的比热容大于乙的比热容
5.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放在表面平整的石蜡上。经过一定时间后,观察到的现象如图所示。三块金属的比热( )
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
6.下列说法中正确的是(不计热量损失)( )
A.一壶开水,温度从100℃降到70℃比温度从70℃降到40℃放出的热量多
B.质量相同的物体,吸收相同热量后,末温高的物体比热容小
C.热水和冷水混合后,冷水吸收的热量一定等于热水放出的热量
D.热水和冷水混合后,冷水升高的温度一定等于热水降低的温度
7.炎热的夏天,小嘉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.甲是饮料,降温到后没有内能
B.乙是冰块,升温到后不再吸热
C.甲降温到后,甲、乙间不再发生热传递
D.整个热传递过程中,乙的比热保持不变
8.下列关于温度、内能、热量及比热容和热值的说法中正确的是( )
A.内能不相等的两物体间也可能会发生热传递
B.一个物体的温度越高,它能放出的热量越多
C.一个物体吸收了热量,它的内能将增加,其温度一定升高
D.一种燃料的质量减半,它的比热容不变,但其热值将减半
9.一种装有乙醚液体的玻璃瓶,瓶子分上下两部分,中间由一段弧形玻璃细管连接,如图所示。把热的手捂在下面装有液体的部位时,液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上,沸腾起来;松开手,液体就会流回底部。
(1)手捂住下部时,手掌的热通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式,改变了乙醚的内能。
(2)乙醚的沸点为,比热容为2.4×103J/(kg·℃),将10g乙醚从19.5℃加热到沸腾,需要吸收 焦的热量。
10.在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出 (选填“甲”或“乙”)物质是某种液体,水在0~15min内放出的热量为 J。某种液体的比热容为 J/(kg·℃)。
11.当今太阳能热水器已经用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将5℃、120L水加热到45℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),水的密度为1.0×103kg/m3]
(1)热水器中水的质量是多少?
(2)在此过程中,水吸收了多少热量?
12.一容器中装有40kg温度是10℃的冷水,若用某一天然气灶把它加热到温度为60℃时,共用了0.6m3的天然气,已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃)。
(1)这次加热过程中,水吸收的热量是多少?
(2)若此期间天然气释放的热量1.68×107 J,则该热水的效率是多少?
13.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,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?
14.我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min,消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N。已知燃油的热值为4.5×107J/kg。求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量;
(2)汽车牵引力所做的功;
(3)发动机的效率。
1
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$2026年新九年级上科学暑假预习第2章第2节物体内能(答卷)
一、重点、难点知识点梳理
D知识点01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①。
4、影响内能大小的因素:物体的温度、质量、状态、种类等。
(1)在其他因素相同时,温度越高物体的内能越太;
(2)在其他因素相同时,物体的质量越大,物体的内能越大:
(3)在其他因素相同时,物体的状态不同,物体的内能可能不同:
(4)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。
例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一定多
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
【答案】D
例2.关于物体的内能,下列说法正确的是()
A.温度为0C的物体没有内能
B.同一物体温度升高,它的内能一定增大
C.热传递是改变物体内能的唯一途径
D.0C的冰熔化变成0C的水内能不变
【答案】A
。知识点2物体内能的改变
1、改变物体内能的方式【物体内能改变的途径有两种:热传递和做功】
(1)热传递可以改变物体的内能,此时内能的改变是用热量来计量的。
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。
1
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:
A.压缩体积(如:用打气筒打气)
B.摩擦生热(如:钻木取火)
C.锻打物体(如:用铁锤敲打铁块)
D.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,如气体体积膨张。
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。
2、温度、热量、内能之间的区别与联系
温度
热量
内能
宏观上:
在热传递过程中,传递热
定义
表示物体的冷热程度
物体内所有分子无规则运动的动
量的无规则运动的剧烈程
不同
微观上:
能与势能的总和
度多少
反映物体中大量分子
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)
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
联系
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
例1.关于温度、热量、内能以下说法正确的是()
A.一块0℃的冰没有内能
B.热量从高温物体传向低温物体
C.同一物体内能增加,温度升高
D.不同物体温度越高,内能越大
【答案】D
例2.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是()
2
A.柴火烧水
B.压缩空气发热
C.冬天搓手取暖
D.钻木取火
【答案】A
例3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团没有乙醚的棉花,迅速下压活塞,棉花燃烧。
下列说法正确的是()
A.棉花燃烧,是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高
B.棉花燃烧,是因为下压活塞的过程中,机械转化为空气的内能,使筒内空气温度升高
C.迅速向上抽活塞,棉花也能燃烧
D.缓慢下压活塞,棉花也能燃烧
【答案】B
D知识点03比热容
1、比热容定义
单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容。
2、比热容用符号℃表示,单位为焦/(千克℃),读作焦每壬克摄压度。
3、物理意义
水的比热容为4.2×103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42X103焦。
4、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。
例1.关于比热容的概念,下列说法错误的是()
A.单位质量的某种物质,温度升高1C所吸收的热量,叫做这种物质的比热容
B.单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,也叫做这种物质的比热容
C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热也越大,比热与热量有关
D.各种物质都有自己的比热,它是物质的特性之一
3
【答案】C
例2.如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()
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(Jkg1.℃)
4.2×103
2.1×103
2.1×103
0.88×103
0.39×103
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.质是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
【答案】C
例3.质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如
图所示,则下列判断正确的是()
◆温度/℃
甲
时间/min
A.甲的比热容大,是水
B.甲的比热容大,是煤油
C.乙的比热容大,是水
D.乙的比热容大,是煤油
【答案】C
。知识点04热量的计算
1、吸热公式:Q吸=cn(ttn。
<名师指点>:式中C表示物质的比热容,表示物体的质量,t表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温
度,t-t”表示升高的温度,有时可用△to表示,此时吸热公式可写成Q毁=c△to。
2、放热公式:Q=cmo。
<名师指点>:式中c、m的含义不变,to表示物体放热前的温度,t表示物体放热后的温度,“to-t”表示降低
的温度,有时可用△to表示,此时放热公式可写成Qc△to。
3、热量计算的一般式:Q=cm△t。【△t表示温度的变化量】
<名师指点>: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。
◇区别:Q吸与Q放公式中各物理量的单位
比热容C的单位是焦/(千克℃),质量m的单位是千克,温度(t、t或△t)的单位是℃(摄氏度),热量
4
Q的单位是焦,计算时要注意单位的统一。
4、两个温度不同物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出
热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放。
例1.我国规定,北方每年从11月开始供暖。
(1)北方供暖是将热水通过水管运送到每个家庭。热水通过室内的散热片,使室内气温达到20℃以上。这种
情况是通过
方式增加室内空气的内能。
(2)若房间里空气质量为40千克,温度从5℃升高到20℃,则房间里的空气吸收的热量为
焦。[空
气的比热为1000焦/(千克℃)]
【答案】(1)热传递
(2)600000
例2.夏天烈日下爆晒了一天的海难,发现沙子的温度比海水温度高,说明沙子的比热容
水的比热容
(填“大于”、“小于”或“等于)。质量均为2kg,初温均为20℃的水和另一种液体,经同一加热器加热相同时
间后,水温度升高到50℃,另一液体温度升高到80C。那么此过程中水吸收的热量是
。另一种
液体的比热容是
J/kgC)。[ck=4.2×103J/kgC)]
【答案】小于:2.52×10;2.1×103
。知识点05燃料的热值
1、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。
2、单位:焦/千克,如:木炭的热值是3.4×107焦/千克,
它表示1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×10?焦。
<注意
燃料的热值与燃料的种类有关,热值反映的是不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小。燃料
的热值只与燃料的种类有关,是物质的一种特性,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。
3、热值公式及简单计算:
(1)公式:Q=g(Q为燃烧放出的热量):气体燃料有Q=Vg(V为气体体积)。
(2)热值在计算中用于计算某种燃料所能提供的能量总和。
<名师指点>:分析计算:第一步:找完全燃烧(没有,不能算:有,跳到第二步):
第二步:摆公式Q放=mq分析计算。
4、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。
5、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。
例1.下列说法正确的是()
A.燃料的热值与燃料燃烧情况无关
5
B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量多
D.1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
【答案】A
例2.随着乡村振兴的持续推进,以天然气为燃料的燃气灶逐渐取代了以下木材为燃料的土灶,保护了生态环境。
将质量为3kg、初温为23℃的水加热到98℃,土灶燃烧了千木材0.315g,则该土灶的热效率为
%
若热效率为60%的燃气灶,则需要消耗天然气
m3(结果保留小数点后两位)。干木材热值取1.2×10J/
kg,天然气热值取3.9×10J/m3,水的比热容4.2×103J/(kg·℃)。
【答案】25:
0.04
巩固练习:
1.下列改变内能的方式与其他三种不同的是()
钻木取火
锅被烧热
锅盖被项开
D
搓手取暖
【答案】B
2.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0C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,相同质量的物体升高相同的温度,吸收热量多的比热容小
【答案】C
3.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
6
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
【答案】A
4.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图像如图所示,下
列说法正确的是()
↑温度/℃
80
A.甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
60
40
B.0~6min甲比乙吸收的热量多
时间/mim
C.&~l0min甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
10
D.甲的比热容大于乙的比热容
【答案】C
甲
乙
丙
5.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放在表面平整的石蜡
石蜡
上。经过一定时间后,观察到的现象如图所示。三块金属的比热()
A.甲最大
B.乙最大
木板
C.丙最大
D.一样大
【答案】C
6.下列说法中正确的是(不计热量损失)()
A.一壶开水,温度从100℃降到70C比温度从70℃降到40℃放出的热量多
B.质量相同的物体,吸收相同热量后,末温高的物体比热容小
C.热水和冷水混合后,冷水吸收的热量一定等于热水放出的热量
D.热水和冷水混合后,冷水升高的温度一定等于热水降低的温度
【答案】C
7.炎热的夏天,小嘉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.甲是饮料,降温到0℃后没有内能
温度/℃
B.乙是冰块,升温到0℃后不再吸热
甲
C.甲降温到0℃后,甲、乙间不再发生热传递
时间s
D.整个热传递过程中,乙的比热保持不变
【答案】C
8.下列关于温度、内能、热量及比热容和热值的说法中正确的是()
A.内能不相等的两物体间也可能会发生热传递
B.一个物体的温度越高,它能放出的热量越多
C.一个物体吸收了热量,它的内能将增加,其温度一定升高
D.一种燃料的质量减半,它的比热容不变,但其热值将减半
【答案】A
9.一种装有乙醚液体的玻璃瓶,瓶子分上下两部分,中间由一段弧形玻璃细管连接,如图所示。把热的手捂在
下面装有液体的部位时,液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上,沸腾起来:松开手,液体就会流回底部。
(1)手捂住下部时,手掌的热通过」
(选填“做功”或“热传递)的方式,改变了乙醚的内能。
(2)乙醚的沸点为34.5℃,比热容为2.4×103J/kg℃,将10g乙醚从19.5℃加热到沸腾,需要吸收焦
的热量。
【答案】1)热传递
(2)Q吸=cm4t=2.4×103Jkg℃)×0.01kg×(34.5℃-19.5C)=360j
10.在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验,并用图像
对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得
必
(选填“甲'或“乙”)物质是某种液体,水在0-15min内放出的热量为
J。某种液体的
比热容为
J/(kg℃)。
↑温度℃
60
50
40
30
甲
20
10
05101520时间mim
【答案】乙;8.4×104:2.1×103
11.当今太阳能热水器已经用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将5℃、
120L水加热到45℃。[水的比热容为4.2×10J/(kg℃),水的密度为1.0×10kgm]
(1)热水器中水的质量是多少?
(2)在此过程中,水吸收了多少热量?
【答案】(1)120kg:(2)2.016×10J
(1)太阳能热水器中水的体积
V=120L=120dm3=0.12m3
水的质量
m-pV=1.0×10kg/m3×0.12m3=120kg
(2)水吸收热量
Q吸=cm(t-to)=4.2×103J/(kg℃)×120kg×(45C-5℃)=2.016×10J
答:(1)热水器中水的质量是120kg:
(2)在此过程中,水吸收了2.016×10J热量。
8
12.一容器中装有40kg温度是10℃的冷水,若用某一天然气灶把它加热到温度为60℃时,共用了0.6m3的天然
气,已知水的比热容4.2×103J/kgC)。
(1)这次加热过程中,水吸收的热量是多少?
(2)若此期间天然气释放的热量1.68×10?J,则该热水的效率是多少?
【答案】(1)8.4×10J:(2)50%
(1)根据吸热公式Q吸=c水m4t可知
(2)Q吸=c水m(t1-to)=4.2×103]/kgC)×40kg×(60C-10C)=8.4×10j
则该热水器的实际效率是n=号×100%=×100%=50%
1.68×10]
13.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,完全燃烧了0.33
的天然气,已知水的比热容为4.2×10J/(kg·℃),天然气的热值为4×10J/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?
【答案】(1)8.316×10J:(2)69.3%
(1)水吸收的热量
Q吸=cm4t=4.2×103J/kgC)×30kg×(80°C-14C=8.316×10
(2)天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.3m2×4×107]/m3=1.2×107j
该热水器烧水的效率为
Q暖8316×1061
-012x10]
=69.3%
答:(1)水吸收的热量是8.316×10J:
(2)该热水器烧水的效率是69.3%。
14.我国自主研制的“红旗HQ3'无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18n/s的速度匀速行驶了5min,
消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N。己知燃油的热值为4.5×10J/g。求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量:
(2)汽车牵引力所做的功:
(3)发动机的效率。
【答案】(1)1.35×10J:(2)5.4×10J:(3)40%
(1)完全燃烧汽油释放的热量
9
Q放mq=0.3kg×4.5×10Jkg=1.35×10J
(2)汽车行驶的路程
sg=vt=181/s×5×60s=5400m
汽车发动机所做的有用功
W=Fs=1000N×5400m=5.4×10J
(3)发动机的效率
W
×100%
5.4×10J
1一0
1.35×107×100%-409%
答:(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是1.35×10J:
(2)汽车牵引力所做的功是5.4×10J:
(3)发动机的效率是40%。
102026年新九年级上科学暑假预习第2章第2节物体内能(问卷)
一、重点、难点知识点梳理
D知识点01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
0
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」
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
俗称
内能的单位
是
4、影响内能大小的因素:
等。
(1)在其他因素相同时,温度越高物体的内能
(2)在其他因素相同时,物体的质量越大,物体的内能
(3)在其他因素相同时,物体的状态不同,物体的内能可能
(4)在其他因素相同时,物体的种类不同,物体的内能也可能
例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一定多
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
例2.关于物体的内能,下列说法正确的是()
A.温度为0C的物体没有内能
B.同一物体温度升高,它的内能一定增大
C.热传递是改变物体内能的唯一途径
D.0C的冰熔化变成0C的水内能不变
。知识点02物体内能的改变
1、改变物体内能的方式【物体内能改变的途径有两种:
和
】
(1)热传递可以改变物体的内能,此时内能的改变是用热量来计量的。
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」
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
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。
1
④热传递的实质:是内能从
物体(或同一物体的高温部分)传递到」
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
常见对物体做功四种方法如下:
A.压缩
(如:用打气筒打气)
B.摩擦
(如:钻木取火)
C.锻打物体(如:用铁锤敲打铁块)
D.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
,如气体体积
③通过做功改变物体的内能,实质是
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
;物体对外做了多少功,就有多少内能转化为
2、温度、热量、内能之间的区别与联系
温度
热量
内能
宏观上:
在热传递过程中,传递热
定义
表示物体的冷热程度
物体内所有分子无规则运动的动
量的无规则运动的剧烈程
不同
微观上:
能与势能的总和
度多少
反映物体中大量分子
量的性质
状态量
过程量
状态量
表述
“降低”或“升高”
或
“有“具有“改变增加减少”
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
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
改变。如冰融化
联系
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
降低
例1.关于温度、热量、内能以下说法正确的是()
A.一块0℃的冰没有内能
B.热量从高温物体传向低温物体
C.同一物体内能增加,温度升高
D.不同物体温度越高,内能越大
例2.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是()
2
A.柴火烧水
B.压缩空气发热
C.冬天搓手取暖
D.钻木取火
例3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团没有乙醚的棉花,迅速下压活塞,棉花燃烧。下列说
法正确的是()
A.棉花燃烧,是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高
B.棉花燃烧,是因为下压活塞的过程中,机械转化为空气的内能,使筒内空气温度升高
C.迅速向上抽活塞,棉花也能燃烧
D.缓慢下压活塞,棉花也能燃烧
。知识点03比热容
1、比热容定义
单位质量的某种物质温度
(或降低)1C所
(或放出)的热量,叫做这种物质的
2、比热容用符号℃表示,单位为焦/(千克.C),读作
3、物理意义
水的比热容为4.2×103焦/(千克.℃),它的意义是
4、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
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
,在吸收(或放出)相同的热量时,温度升高(或降低)得
,故沿海沿海地
区昼夜温差
,沿海地区冬暖夏凉等。
例1.关于比热容的概念,下列说法错误的是()
A.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
B.单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,也叫做这种物质的比热容
C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热也越大,比热与热量有关
D.各种物质都有自己的比热,它是物质的特性之
一
例2.如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(
物质
水
煤油
冰
铝
铜
3
比热容/Jkg1.℃)
4.2×103
2.1×103
2.1×103
0.88×103
0.39×103
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.质是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
例3.质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如
图所示,则下列判断正确的是()
个温度/℃
时间/min
A.甲的比热容大,是水
B.甲的比热容大,是煤油
C.乙的比热容大,是水
D.乙的比热容大,是煤油
。知识点04热量的计算
1、吸热公式:
<名师指,点>:式中C表示物质的比热容,表示物体的质量,t表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温
度,t-to”表示升高的温度,有时可用△t表示,此时吸热公式可写成Q吸cm△to。
2、放热公式:
<名师指点>:式中c、m的含义不变,to表示物体放热前的温度,t表示物体放热后的温度,to-t”表示降低
的温度,有时可用△to表示,此时放热公式可写成Q放cm△to。
3、热量计算的一般式:Q=cm△t。【△t表示温度的变化量】
<名师指点>: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。
◇区别:Q吸与Q放公式中各物理量的单位
比热容C的单位是焦(千克℃),质量的单位是千克,温度(t、t或△to)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。
4、两个温度不同物体放在一起时,高温物体放出
,温度;低温物体吸收,温度一。
若放出热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。用公式表示为Q殿Q
放。
例1.我国规定,北方每年从11月开始供暖。
4
(1)北方供暖是将热水通过水管运送到每个家庭。热水通过室内的散热片,使室内气温达到20℃以上。这种
情况是通过
方式增加室内空气的内能。
(2)若房间里空气质量为40千克,温度从5℃升高到20℃,则房间里的空气吸收的热量为
焦。[空
气的比热为1000焦/(千克℃)]
例2.夏天烈日下爆晒了一天的海滩,发现沙子的温度比海水温度高,说明沙子的比热容
水的比热
容(填“大于”、“小于或“等于”)。质量均为2kg,初温均为20℃的水和另一种液体,经同一加热器加热相同
时间后,水温度升高到50℃,另一液体温度升高到80℃。那么此过程中水吸收的热量是
。另一
种液体的比热容是
J/kgC)。[c*=4.2×103J/kgC]
。知识点05燃料的热值
1、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。
2、单位:
如:木炭的热值是3.4×107焦/千克,
它表示
<注意
燃料的热值与燃料的
有关,热值反映的是不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领
的
。燃料的热值只与燃料的
有关,是物质的一种
,与燃料的形态、质量、体
积以及是否完全燃烧
3、热值公式及简单计算:
(1)公式:Q=
(Q为燃烧放出的热量):气体燃料有Q=
(V为气体体积)。
(2)热值在计算中用于计算某种燃料所能提供的能量总和。
<名师指点>:分析计算:第一步:找完全燃烧(没有,不能算;有,跳到第二步);
第二步:摆公式Q放=q分析计算。
4、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
转化为
的过程。
5、燃料很难完全燃烧,燃料燃烧放出的热量也不可能
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。
例1.下列说法正确的是()
A.燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量多
D.1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
例2.随着乡村振兴的持续推进,以天然气为燃料的燃气灶逐渐取代了以下木材为燃料的土灶,保护了生态环境。
将质量为3kg、初温为23℃的水加热到98℃,土灶燃烧了干木材0.315kg,则该土灶的热效率为
%
若热效率为60%的燃气灶,则需要消耗天然气
m3(结果保留小数点后两位)。千木材热值取1.2×10J/
kg,天然气热值取3.9×10J/m3,水的比热容4.2×103J/(kg·℃)。
巩固练习:
1.下列改变内能的方式与其他三种不同的是()
钻木取火
B
锅被烧热
锅盖被顶开
搓手取暖
2.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.0C的冰变成0C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.相同质量的物体升高相同的温度,吸收热量多的比热容小
3.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
4.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图像如图所示,
下列说法正确的是()
↑温度/℃
80
甲
A.甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
60
40
B.0-6min甲比乙吸收的热量多
时间/mim
C.&~l0min甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
10
D.甲的比热容大于乙的比热容
5.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放在表面平整的石蜡上。经过一定时间后,观察
到的现象如图所示。三块金属的比热()
6
甲
乙
丙
A.甲最大
B.乙最大
石蜡
C.丙最大
D.一样大
木板
6.下列说法中正确的是(不计热量损失)()
A.一壶开水,温度从100C降到70℃比温度从70C降到40℃放出的热量多
B.质量相同的物体,吸收相同热量后,末温高的物体比热容小
C.热水和冷水混合后,冷水吸收的热量一定等于热水放出的热量
D,热水和冷水混合后,冷水升高的温度一定等于热水降低的温度
7.炎热的夏天,小嘉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.甲是饮料,降温到0℃后没有内能
温度/℃
B.乙是冰块,升温到0℃后不再吸热
甲
C.甲降温到0℃后,甲、乙间不再发生热传递
时间s
D.整个热传递过程中,乙的比热保持不变
8.下列关于温度、内能、热量及比热容和热值的说法中正确的是()
A.内能不相等的两物体间也可能会发生热传递
B.一个物体的温度越高,它能放出的热量越多
C.一个物体吸收了热量,它的内能将增加,其温度一定升高
D.一种燃料的质量减半,它的比热容不变,但其热值将减半
9.一种装有乙醚液体的玻璃瓶,瓶子分上下两部分,中间由一段弧形玻璃细管连接,如图所示。
把热的手捂在下面装有液体的部位时,液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上,沸腾起来;松开手,
液体就会流回底部。
(1)手捂住下部时,手掌的热通过
(选填“做功”或“热传递”)的方式,改变了乙醚的内能。
(2)乙醚的沸点为34.5℃,比热容为2.4×10J/kgC),将10g乙醚从19.5℃加热到沸腾,需要吸收
焦
的热量。
10.在探究物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验,并用图像
对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得
出
(选填甲”或乙)物质是某种液体,水在0~15mim内放出的热量为
J。某种液体的
比热容为
_J/(kgC)。
>
↑温度℃
60
50
40
30
20
0
05101520时间/min
11.当今太阳能热水器已经用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将5C、
120L水加热到45℃。[水的比热容为4.2×10J/(kg℃),水的密度为1.0×10kgm]
(1)热水器中水的质量是多少?
(2)在此过程中,水吸收了多少热量?
12.一容器中装有40kg温度是10℃的冷水,若用某一天然气灶把它加热到温度为60℃时,共用了0.6m3的天然
气,已知水的比热容4.2×103J/kgC)。
(1)这次加热过程中,水吸收的热量是多少?
(2)若此期间天然气释放的热量1.68×107J,则该热水的效率是多少?
13.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,完全燃烧了0.33
的天然气,已知水的比热容为4.2×10J/(kg·℃),天然气的热值为4×10Jm3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?
-+
14.我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18/s的速度匀速行驶了5mim,
消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N。已知燃油的热值为4.5×10Jkg。求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量:
(2)汽车牵引力所做的功:
(3)发动机的效率。