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新版教材
牵手重高
科学
培优教程
九年级全一册
(浙教版)
宁波出版社
NINGBO PUBLISHING HOUSE
第6讲物体的内能
思维导图
内容
分子动理论
扩散运动
分子间作用力
性质及应用
比热容
热平衡方程及计算
内能
概念
内能
影响内能的因素
做功
改变内能大小的方式
条件
热传递
热传导
方式
热对流
内燃机
牵手重高
热机
热辐射
热机效率
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知识梳理
088988885.98e。080888888
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一、分子热运动
1.扩散
(1)扩散是指不同种物质彼此进入对方的现象。其实质是分子的互相渗透。
(2)扩散现象表明,一切物质的分子都在做永不停息的无规则运动,也说明物质的分子
间存在间隙。
(3)影响因素:温度越高,扩散越快。
(4)理解扩散现象:分子运动而自发形成扩散现象,固体颗粒受外力作用为宏观机械运动。
①扩散现象只能发生在不同的物质之间。
②不同物质只有相互接触时,才能发生扩散现象。
③扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方。
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④不同状态的物体之间也可以发生扩散现象。
2.分子热运动
一切物质的分子都在不停地做无规则运动。分子的无规则运动与温度有关,温度越
高,这种运动越剧烈。所以这种永不停息的无规则运动叫作分子的热运动。
3.分子动理论
(1)分子动理论内容
物体是由大量分子组成的,一切物质的分子在做永不停息的无规则运动,分子之间存
在着相互作用的引力和斥力。
(2)分子间的作用力
分子间同时存在相互作用的引力和斥力。当分子距离很小时,引力小于斥力,表现为
斥力;当分子间距离稍大时,引力大于斥力,表现为引力;当分子间距离很大时,分子间作用
力变得十分微小,可以忽略。
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(3)分子间作用力与物质状态的关系
①固体中的分子距离非常小,相互作用力很大。分子只能在一定位置的附近振动,所
以,固体既有一定的体积,又有一定的形状。
②液体中分子距离较小,相互作用力较大,以分子群的形态存在。分子可以在某个位
置附近振动,分子群可以互相滑过,所以,液体有一定的体积,但有流动性。液体的形状随
容器而变。
③气体分子间的距离很大,相互作用力很小。每个分子几乎都可以自由运动。所以,
气体既没有固定的体积,也没有固定的形状,可以充满整个空间。
④固体物质很难被拉伸,是因为分子间存在引力。固体和液体物质很难被压缩,是因
为分子间存在斥力。液体物质能保持一定的体积,是因为分子间存在引力。
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二、热传递
1.定义
热量可以从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分,
这种现象叫作热传递。
2.热传递的条件
只要物体之间或同一物体的不同部分存在温度差,就会有热传递发生,并且一直持续到温度
相同时为止。
3.热传递的方式
热传递的方式有热传导、热对流和热辐射三种。
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表1热传递的方式
方式
热传导
热对流
热辐射
传热特点
热沿物体传导
依靠物质流动传热
沿直线传热
区别
液体、气体传热的
不需要媒介物质,可在
媒介物质
固体传热的主要方式
主要方式
真空中进行
1.发生的条件:必须有温度差才能进行
相同点
2.传热方向:热总是从温度高的地方传向温度低的地方
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三、内能
1.分子动能
分子在不停地做无规则热运动,因此分子具有动能;物体温度越高,分子运动越快,分
子热运动的平均动能越大。
2.分子势能
由于分子间具有一定的距离,存在着相互作用力,因此分子间具有势能。
3.内能
物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫作物体的内能。
物体在任何情况下都有内能。既然物体内部分子永不停息地运动着,和分子之间存在
着相互作用,则内能无条件地存在着。
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4.影响内能的因素
(1)温度:影响物体内能的最主要因素。在物体的质量、材料、状态相同时,温度越高,
物体内能越大。
(2)质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
(3)材料:在物体的温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
(4)状态:在物体的温度、材料、质量相同时,物体存在的状态不同,物体的内能也可能
不同。如晶体熔化,水沸腾时,吸收热量,温度不变,内能增加;晶体凝固时,放出热量,温度
不变,内能减少。
5.改变物体内能的两种方式
(1)做功
①外界对物体做功,物体的内能会增大(例如:摩擦生热);物体对外做功,物体内能会减
小。(例如:通过活塞向盛有水的烧瓶里打气。当活塞从瓶口跳起时,烧瓶中出现“白雾”)
②实质:能量从一种形式的能(其他形式的能)转化为另一种形式的能(内能)。
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(2)热传递
①热传递:温度不同的两个物体互相接触,热量从高温物体向低温物体传递。低温物
体温度升高,高温物体温度降低的过程叫热传递。
②热传递条件:物体之间有温度差。
③传递方向:能量从高温物体传递到低温物体。
④热传递的结果:高温物体温度降低,内能减少;低温物体温度升高,内能增加;持续到
两个物体的温度相同为止。
(3)热量:Q。
定义:在热传递过程中,传递能量的多少叫作热量。单位:焦耳,符号是J。
实质:能量(内能)从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分
的过程。(也就是说,内能在物体间的转移,能的形式并未发生变化)
做功和热传递对于改变物体的内能是等效的。
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四、热量、温度和内能的关系:热量不能含,温度不能传,内能不能算
1.热量是一个过程量。只有发生了热传递过程,有了内能的转移,才能讨论热量问题。
所以,物体本身没有热量。不能说某个物体具有多少热量,更不能比较两个物体热量的大小。
2.内能是一个状态量,但是它具有不可测量性。所以,不能说物体具有多少的内能。
3.在热传递过程中,热量从高温物体传到低温物体,而不能说将高温物体的温度传递给
了低温物体。
4.温度、内能、热量是热学中三个重要的物理量。它们之间既有区别,又有联系。热量
的大小与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。
5.物体的内能与机械能的比较见表2所列。
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表2物体的内能与机械能的比较
内能
机械能
物体中所有分子热运动动能与分子势能
物体的动能、重力势能和弹性势能的统
定义
的总和
称
跟宏观运动状态、参考系和零势能点的
决定因素
与物体的温度、体积、物态和分子数有关
选取有关
量值
任何物体都有内能,不可能为零
可以为零
测量
无法测量
可测量
本质
微观分子的运动和相互作用的结果
宏观物体的运动和相互作用的结果
运动形式
热运动
机械运动
联系
在一定条件下可以相互转化,能的总量守恒
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五、比热容
1.定义
比热容是指单位质量的某种物质,温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量。
2.物理意义
比热容表示物体吸热或放热能力的物理量。
3.比热容是物质的一种属性
(1)比热容反映了质量相等的不同物质,在温度升高(降低)度数相同时,吸收(放出)的
热量不同。
(2)每种物质都有自己的比热容。不同物质,比热容一般不同。
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4.比热容也是物质的一种特性
(1)比热容不随物质质量的改变而改变。
(2)比热容不随温度变化而改变。
(3)比热容与物质吸热或放热的多少无关。
5.比热容与状态有关:物体状态改变,比热容改变
6.比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量
在同样吸热或冷却的情况下,比热容大的物体温度变化小,比热容小的物体温度变化大。
热量的计算:Q=cm△t;Q吸=cm(t一to);Q放=cm(to一t)(to是初温;t是末温;△t是
温度的变化量)
热平衡关系式:两个温度不同的物体放在一起时,高温物体将放出热量,温度降低;低
温物体将吸收热量,温度升高。若放出的热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体
温度相同,达到热平衡,则Q吸=Q放。
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六、热机
1.汽油机
其工作原理是:汽油在汽油机的气缸内燃烧。生成高温高压的燃气,推动活塞而对外
做功,其工作过程由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程四个冲程循环进行。
汽油机的结构主要包括气缸、活塞、连杆、曲轴、火花塞和两个气门。工作一个周期曲
轴转2圈,每半圈为一个冲程,每个周期有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。其中,只有做
功冲程是内能转化为机械能的冲程。
2.柴油机
其工作原理和工作过程都与汽油机基本相同。两者的差别主要在于:结构上,柴油机
气缸顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴;工作过程中,汽油机靠火花塞产生电火花点燃燃
料,而柴油机则是利用压缩冲程末,汽缸内被压缩的空气温度已超过柴油的燃点,当喷油嘴
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向缸内喷出雾状柴油时,柴油立即在缸内燃烧起来。
3.热机的效率
热机是利用燃料燃烧来做功的装置,用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的
能量之比,称为热机的效率。内燃机和蒸汽机都是热机。其中,蒸汽机的效率只有6%~
15%,汽油机的效率约为20%~30%,柴油机的效率约为30%~45%。
(1)热机燃料燃烧释放能量的主要走向
①燃料未完全燃烧。
②克服摩擦消耗的能量。
③废气带走的能量。
④机械传热损失的能量。
⑤对外做有用功的能量。
(2)效率的计算式:7=Qm×100%。
Q放
(3)提高热机效率的途径:减少热机工作中的各种能量损失。
①使燃料充分燃烧。
②减少机械摩擦损失。
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③减少机械散热和废气带走热量。
(4)热机工作的污染:废气(二氧化硫、氮氧化物);粉尘;噪声。
例题精讲
一、分子动理论
【例1】如图所示,将两个表面光滑清洁的铅块放在一起挤压后,发现它们会结合在一
起。这个现象说明
分子间存在引力
。想把这个实验做成功,
要利用铅块较软的特点,并且要用力挤压。据此你推想分子间作用力的一个特点
是引力只有在分子间距很小的情况下才起作用
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【例2】下列现象能说明分子在做无规则运动的是(C)。
A.我国北方地区发生沙尘暴时,空气中弥漫着大量的沙尘
B.五月份怀化市部分地区发生洪灾,河水中夹带着大量泥沙
C.春天来了,怀化乡村桃花盛开,处处闻到浓浓的花香
D.冬季,寒潮来临,温度骤降,雪花漫天飞舞
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【变式训练1】下列说法正确的是(C)。
A.原子由质子和中子组成
B.海绵容易被压缩,说明分子间有空隙
C.“二手烟”危害他人健康,是由于吸烟产生的有害分子不停地运动
D.液体很难被压缩,说明分子间有引力
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【变式训练2】制造钢铁零件时,可以把零件放入含碳的渗碳剂中,使碳分子渗入零件的表面
层,增加零件表面的硬度。这种渗入现象说明(D)。
A.分子可以分成更小的微粒
B.分子间有引力
C.分子间有斥力
D.分子是运动的
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【变式训练3】两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色二氧化氮(NO2)气体,用玻璃板
隔开后按图水平放置,抽去玻璃板、保持两瓶口紧贴静置较长时间后,两瓶中气体颜色
变得相同。已知瓶中O2气体的密度比瓶中空气的大,下列说法正确的是(D
)。
A.此现象能说明分子间存在相互作用的引力
玻璃板
B.此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同
NO2
空气
气体
C.颜色变得相同后,瓶中气体分子停止运动
中
D.颜色变得相同后,左侧瓶中气体密度变大
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【变式训练4】一种神奇的“纳米纸”厚度约为3×10-8m,合30
nm。
如图所示,水在“纳米纸”表面呈露珠状。两水滴靠近时,常会自动结
合在一起,这是因为分子间存在引力
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二、内能及热量的基本概念
【例1】关于内能,下列说法正确的是(A)。
A.物体温度越低,该物体内能越少
B.内能是机械能的一种形式
C.内能就是每个分子所具有的能
D.内能的大小就是热量
牵手重高
【例2】关于温度和热量,下列说法正确的是(B)。
A.物体所含有的热量越多,温度越高
B.温度不同的物体互相接触时,热量就会自动地从高温物体流向低温物体
C.热量多的物体总是把热量传给热量少的物体
D.当物体温度发生变化时,一定伴随着吸收或放出热量
牵手重高
【例3】关于功、内能和热量,下列描述正确的是(B)。
A.物体的温度不变,内能一定不变
B.做功和热传递都能改变物体的内能
C.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
牵手重高
三、改变内能的方式
【例1】下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是(A)。
A.用热水袋暖手,手的温度升高
B.用锯条锯木板,锯条的温度升高
C.两手相互摩擦,手的温度升高
D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
牵手重高
【例2】如图所示,塞子从试管口跳出,是由于水蒸气对塞子做了功。这个过程中能量的转化
是(A)。
A.内能转化为机械能
B.化学能转化为内能
C.机械能转化为内能
D.只有内能的转移
牵手重高
【例3】在物体内能改变的过程中,不可能发生的是(D)。
A.温度没有改变
B.物体与外界未发生热传递
C.外力未对物体做功,物体也未对外做功
D.以上B、C两种现象同时存在
牵手重高
【变式训练1】铁的比热容约为酒精的三。取铁块质量为酒精质量的5倍,并使它们吸收相
同的热量后,再把铁块放入酒精中,此后,(D)。
A.热从铁块传向酒精
B.热从酒精传向铁块
C.铁和酒精间不发生热传递
D.以上情形均可能发生
牵手重高
【变式训练2】在热传递过程中,关于热量、内能和温度变化的关系,下列说法正确的有(D)。
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.物体温度降低,一定放出热量
C.物体的内能增加,一定吸收热量
D.物体放出热量,内能一定减小
牵手重高
【变式训练3】关于做功和热传递,下列说法正确的是(B)。
A.做功只能把其他形式的能转化为内能
B.热传递过程实际上就是热量的转移过程
C.做功和热传递是没有区别的
D.做功和热传递对改变物体的内能而言,效果总是不同的
牵手重高
【变式训练4】分析下列几种现象中温度变化的原因,其中一种与其他三种不同。它应该
是(D)。
A.开啤酒瓶盖瞬间,瓶口的二氧化碳气体温度会降低
B.当化妆品或杀虫剂之类的自动喷剂喷了一会儿,罐身温度会降低
C.用打气筒打气,过了一会儿,筒身会发热
D.夏天,用嘴向手背快速吹气,手会感到凉意
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【变式训练5】甲、乙两物体接触时,它们之间没有发生热传递。然后,我们将这两个物体分开,
并用一支玻璃水银温度计先测量甲的温度,又立即去测量乙的温度。若温度计的第一个
读数比第二个读数小,则(D)。
A.物体甲原来的温度比物体乙低
B.温度计原来的温度比物体甲高
C.物体乙原来含有的热量比物体甲多
D.温度计原来的温度比物体乙低
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四、比热容
【例1】关于物质的比热容,下列说法正确的是(C)。
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B.同种物质质量越大,比热容就越大
C.因为水的比热容较大,所以比较适合做冷却剂
D.物质的状态发生变化时,其比热容一般不变
牵手重高
【例2】如图所示为海风形成的示意图。海风形成的根本原因是:与海
张
高空气流
洋相比,陆地的(A)。
下沉(
上升
海风
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
海洋
陆地
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
牵手重高
【例3】把两块质量相等、比热容分别为c1和c2的金属熔合为均匀的合金,该合金的比热容
为(C)。
A.C1+C2
B.C1C2
C.
C1十C2
D.
C1C2
2
2
牵手重高
【例4】有两只温度和质量都相同的金属球A和金属球B。先将球A放入盛有热水的杯中,达
到热平衡后,水的温度降低了3℃;把球A取出,再将球B放入这个杯中,再次热平衡后,
水的温度又降低了3℃,则球A和球B的比热容大小关系为(B)。
A.球A大
B.球B大
C.一样大
D.无法确定
牵手重高
【变式训练1】不考虑其他地区空气流动的影响,可以判断,沿海地区的风向是(A)。
A.白天从海洋吹向陆地
B.无论白天或夜晚,都是从海洋吹向陆地
C.夜晚从海洋吹向陆地
D.无论白天或夜晚,都是从陆地吹向海洋
牵手重高
【变式训练2】质量和初温相同的甲、乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后,甲的温
度大于乙的温度,则甲液体的比热容小于(填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比
热容。若乙液体的质量为1kg,初温为20℃,加热一段时间后,温度升高到50℃,吸收
的热量为1.26×10J,则乙液体的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
牵手重高
【变式训练3】某学生用两个相同的酒精灯分别同时对质量为1、比热容为c1的甲物质和质
量为2、比热容为c2的乙物质进行加热。若在相等时间内(甲、乙物质吸收的热量相等),
甲物质的温度变化量比乙物质的温度变化量多,则下列推断错误的是(D)。
A.若m1=m2,则c1<c2
B.若c1=c2,则m1<m2
C.若c1>c2,则m<m2
D.若m1<m2,则C1>c2
牵手重高
【变式训练4】用密度和比热容分别为pp2和c1c2,且p1>p2,c<c2的两种金属,制成体
积相等的两实心球甲、乙。甲球中,两种金属的体积相等;乙球中,两种金属的质量相等,
则制成后,两金属球的比热容c甲、c乙大小关系为(B)。
A.C甲>C乙
B.C甲<C乙
C.c甲=C乙
D.不能确定
牵手重高
五、热量的计算
【例】化石能源长期被大规模开采,不久的将来会消耗殆尽,所以,开发新能源、更好地利用
已知能源,是全球范围内的重要课题。人们根据生活需要制成了一种新型太阳能热水
器。晴天,它可利用太阳能集热;阴雨天,它可用电辅助加热。小荣家新安装了一台这
种热水器,铭牌如下表。请据表回答下列问题。
表3热水器信息表
额定电压220V
容积100L
额定功率2000W
频率50Hz
(1)太阳能热水器贮满水,水温从20℃升高到50℃时,需要吸收多少热量?
(2)用电加热时,热水器正常工作的电流为多少?(结果保留1位小数)
(3)贮满水的热水器,阴雨天时,也要使水温从20℃升高到50℃。其中,50%的热量由
电能辅助提供。若不计热量损失,则热水器正常工作需要加热多长时间?
【解答】(1)水的体积V=100L=100dm2=0.1m,由p=受得,
水的质量:m=pV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg
牵手重高
水吸收的热量:Q贼=m(t-t。)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(50℃-20℃)=1.26×10J;
(②》由P=UI得,热水器正常工作的电流:1=号
2000W
220V
≈9.1A;
(3)由题意知,阴雨天需要的电能:W=Q吸×50%=1.26×10J×50%=6.3×10J,
由P=}
得,热水器正常工作需要的加热时间:4=
W_6.3×10J
2000W
=3150s。
牵手重高
【变式训练1】一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J。这些能量相当于
完全燃烧0.55kg的干木柴所得到的能量,则干木柴的热值为12×107J/kg。若
用掉一半后,干木柴的热值将
不变(填“变大”“变小”或“不变”)。
牵手重高
【变式训练2】物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水,谁的吸热本领大”时,选用了两只完全
相同的酒精灯,分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随
加热时间变化的图像如图所示。请问:
(1)图1和图2中,哪个是沙子吸热升温的图像?
T°C
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?
250
(3)沙子的比热容是多少?
70+
20
1/min 0
2
5
t/min
图1
图2
【解答】(1)图1表示的是沙子吸热升
温的过程,因为沙子和水的质量相等,吸收相同热量时,沙子的比热容比水小,从公式△=
Q
可知,沙子
C72
一温度升高得更多更快,所以图1表示的是沙子吸热升温的图像;
牵手重高
(2)由图2可知,水的温度从20℃上升到70℃,加热满2min时水吸收的热量:
Q水吸=c水m水△1水=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J。
T°C
/d
250
70-
20-1-
0
2
1/min 0 2
5 t/min
图1
图2
(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,在2分钟的时间内Q莎吸=Q水吸=4.2×10丁,
又因为加热满2min,沙子的温度从20℃上升到250℃,
△t沙=250℃-20℃=230℃,m沙=200g=0.2kg,
4.2×10J
C沙
Q沙吸=
m△t
0.2kg×230℃≈0.9×10J/(kg·℃)。
牵手亚高
【变式训练3】2017年5月18日,中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功,实
现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染,储量巨大,是一种
非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大,是天然气热值的10倍以上。若按15
倍计算,[c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×10J/m3]求:
(1)体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧可放出的热量为多少?
(2)若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收,则水升高的温度是多少?
【解答】(1)由题意可得,可燃冰的热值:9可燃冰=15q天然气=15×7.0×10J/m3=1.05×10J/m3;
0.01m3可燃冰完全燃烧放出的热量:Q微=Vg可燃冰=0.01m3×1.05×10°J/m3=1.05×10J;
(2)由7
题得被水吸收的热量:Q,=7Qx=90%×1.05×10J=9.45X10J:
Q
由Q吸=cm△t可得,水升高的温度:△t=
Q级
9.45×106J
=22.5℃。
牵手重高
cm4.2×103J/(kg·℃)×100kg
六、连续或多次热平衡过程的分析与求解
【例1】将一杯热水倒入冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器中倒入同样一杯热水,冷水温
度又升高6℃。若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高(不计热损失)
(B)。
A.4.5℃
B.4℃
C.3.5℃
D.3℃
牵手重高
【例2】将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,再向容器内倒入一杯
相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了6℃。请你推导出倒杯水后,容器中
的水温总共会升高多少摄氏度的公式。(设冷水质量为m1,热水质量为m2,热水、冷水温
差为to)
【解答】设热水和冷水的温度差为t,
,'质量为m2的一小杯热水倒入盛有质量为1的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了10℃,
.Q吸=Q放,从而可知:cm2(t一10℃)=cm1×10℃
①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为。同温度的热水,
水温又上升了6℃,△Q吸=△Q放,
从而可知,cn2(t一10℃一6℃)=c(m1+m2)×6℃
②
则①一②得:6℃×cm2=10℃×cm1一6℃×cm1一6℃×cm2,
整理得:12℃×cm2=4℃×cm1,解得:m1=3m2;
代入①式,可得t=40℃;
牵手重高
当倒入n杯水后,和一次性倒入n杯水效果一样,冷水总共温度升高为x:
C·m2(i。一x)=cm1·x,解得:x=”
n十36。
【变式训练1】将质量为m、温度为0℃的雪(可看成是冰水混合物)投入装有热水的容器中,
热水的质量为M,平衡后,水温下降了t;向容器中再投入质量为2m上述同样性质的雪,
平衡后,容器中的水温恰好又下降了t,则m:M为(B)。
A.1:2
B.1:3
C.1:4
D.1:5
牵手重高
【变式训练2】有质量相同、比热容不同、温度不同的甲、乙、丙三种液体,甲的温度是44℃,
乙的温度是32℃,丙的温度是24℃。若将甲和乙混合后,温度为36℃;若将乙和丙混
合后,温度为30℃。问:甲、丙混合后,温度将变为多少?
【解答】已知,甲的温度是44℃,乙的温度是32℃,丙的温度是24℃,则:
甲、乙混合时,甲液体放热,乙液体吸热,热平衡的温度为1,根据Q放=Q吸可得:
c甲m甲(t甲-t1)=czmz(t1一tz),即c甲m甲(44℃-36℃)=czmz(36℃一32℃),
整理可得:c甲m甲=
2czmz①
乙和丙混合时,乙液体放热,丙液体吸热,热平衡的温度为2,根据Q微=Q吸可得:
c乙mz(tz一t2)=c丙m丙(t2一t丙),即czmz(32℃-30℃)=c两m丙(30℃-24℃)》
整理可得:Cm两三3C2m2@
将甲和丙混合时,甲液体放热,丙液体吸热;设热平衡的温度为,根据Q微=Q暖可得:
c甲m甲(t甲一t)=c丙2丙(t一t丙)③
1
牵手重高
将①@代人③式可得:2zm2(44℃-D=32mz1-24℃),
解得:t=36℃。故甲、丙混合后温度将变为36℃。
【变式训练3】有五个完全相同的杯子,其中一个盛满开水,其他杯中没有水。仅利用杯子的
吸热作用,将开水的温度降低,则下列方法中效果最好的是(B)。
A.将第一杯中的水平均倒入其余四个杯子中
B.先将第一杯中的水全部倒入第二个杯子,等到杯子不再吸热时,再倒入第三个杯子,
以此类推,最后倒入第五个杯子
C.先平均倒入其中两个杯子,等到杯子不再吸热,再平均倒入剩下的两个杯子
D.无论怎样,最终的结果都是相同的
牵手重高
【变式训练4】质量相等的28℃和100℃的水分别装在甲、乙两个容器中。现将一个温度为100℃
的金属球放入甲容器,达到温度相同时,甲容器水温升高到40℃,然后迅速取出金属球放入
乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中的水温是(不计质量和热量的损失)(D)。
A.60℃
B.70℃
C.88℃
D.90℃
牵手重高
七、热机
【例1】如图所示是汽油机一个工作循环的四个冲
程,排列顺序正确的是(C)。
A.甲乙丙丁
奢
B.乙丙甲丁
乙
丙
C.丁乙丙甲
D.丁甲丙乙
牵手重高
【例2】汽油机和柴油机有很多的异同点。有关四冲程汽油机和柴油机的异同点,下列说法不
正确的是(B)。
A.汽油机和柴油机都是内燃机
B.吸气冲程,汽油机吸入的只有空气,柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
C.汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功,活塞往复两次
D.柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高,燃料燃烧更完全,效率比汽油机高
牵手重高
【变式训练1】如图表示四冲程汽油机工作循环中的(A)。
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
汽缸,火花塞
进气门N后
排气门
活塞
曲轴
连杆
牵手重高
【变式训练2】汽油机和柴油机相比较,下列叙述正确的是(B)。
A.柴油机吸入气缸的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的是
空气
B.在做功冲程中,柴油机里的燃气压强比汽油机里的高
C.在压缩冲程中,它们的压缩程度是一样的
D.在压缩冲程末,汽油机气缸内的温度比柴油机的高
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牵手重高·科学
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