搜索
1专题06内能及其利用讲和练1.了解：分子间相互作用力与固液气三态的关系；热量的概念；热传递的概念；比热容的概念；热机工作原理；热值概念。2.会：利用分子热运动解释问题；利用分子间相互作用力解释问题；比热容的简单计算；利用比热容解释问题；热值的简单计算。3.理解：分子热运动理论；分子间相互作用力；内能的概念；四冲程热机内能与做功特点；热机效率；能量的转化与守恒定律。4.掌握：改变物体内能的两种方式。1.（2018·东营）水煎包是东营特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，一面焦脆，三面嫩软，皮薄馅大，香而不腻。在水煎包的制作过程中，以下说法正确的是（）。①水煎包“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动；②水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低；③木柴燃烧时将化学能转化为内能；④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，“白气”是水汽化形成的；⑤锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能。A．①②③⑤B．①③⑤C．①③④⑤D．②③④⑤2.（2018·绵阳）如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，紧紧压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验事实说明（）。2A．物质是由分子构成的；B．分子在不停地做热运动；C．分子之间存在引力；D．分子之间存在斥力3.（2018•广安）关于物体的内能，下列说法中正确的是（）。A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量；B．0℃的冰熔化成0℃的水内能不变；C．汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能；D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移4.（2018•达州）对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的是（）。A．甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加；B．乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力；C．丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程；D．丁图中小朋友下滑时，内能转化为机械能5.（2018•达州）如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第6min时的内能第8min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的倍（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）。6.（2018·桂林）经常下厨的小关发现，同时用相同的锅和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。这是因为（）。A.水的比热容小，吸热后温度升高得快；B.油的比热容小，吸热后温度升高得快；C.在相同的时间内，水吸收的热量较多；D.在相同的时间内，油吸收的热量较多7.（2019·武威）如图所示是汽油机的______冲程。38.（2019·湘潭）图是某电水壶的铭牌，该电水壶正常工作1min产生J的热量，如果这些热量84%被冷水吸收能使2.0L的水温度升高上℃。9.（2019·邵阳）电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化情况主要是（）。A．电能转化成热能；B．电能转化成机械能；C．机械能转化成电能；D．太阳能转化成机械能一、分子热运动1.分子热运动（1）分子动理论：物质是由和组成的，分子在永不停息地做，分子之间有。（2）热运动：分子运动快慢与有关，温度越高，分子热运动越。（3）扩散：不同物质相互时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象，固体、液体和气体都能发生扩散现象，温度越高，扩散。2.分子间作用力分子间相互作用的和是同时存在的。当固体被压缩时，分子间距离变小，分子作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间距离变大，作用力表现为引力。如果分子间距离很大，作用力几乎为，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的，具有流动性。二、内能41.内能：物体内部所有分子热运动的与的总和，叫做物体的内能。(1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。（2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的有关。（3）物体内能的大小：物体的内能与物体的、、及有关。一切物体中的分子都在做永不停息的做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体处于何种状态，是何形状与体积、温度是高是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有。2.内能的改变：改变物体内能的方法有和；热传递是能量的，做功是能量的。这两种方法对改变物体内能是等效的。1）做功：外界对物体做功，物体的内能会（例如：摩擦生热）；物体对外做功，物体内能会（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”）。实质：能量从一种形式的能（其它形式的能）转化为另一种形式的能（内能）。2）热传递：只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着，就会发生热传递，直到温度变得相同(即没有温度差)为止。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小。3.热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量；在国际单位制中，热量单位是，符号是。4.内能与机械能是两种不同形式的能量，它们之间是可以相互转化的。整个物体可以处于静止状态，没有动能；整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能，但它一定具有内能。物体可以同时具有内能和机械能。5．热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。1）热量是一个，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，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。三、比热容1.比热容（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫做。温度不同的两个物体相互接触，高温物体内能减5少，低温物体内能增大；对物体做功时，物体内能会增大，物体对外做功时，物体内能会减少。（2）比热容是物质的一种，与物质的种类和，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。（3）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。2.热量的简单计算热量的计算：(1)吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）放热：Q放=cm△t=cm(t0-t)。其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）m—质量，单位：千克（kg）△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。四、热机及其效率1.热机：利用的机械叫热机。热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。2.内燃机的工作原理（1）汽油机：四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。冲程—活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；压缩冲程—外界对做功，机械能转化为，气体温度；做功冲程—化学能转化为，气体温度，气体做功，内能转化为；排气冲程—靠惯性运动，排出废气。（2）柴油机：四冲程柴油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。3．热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的，叫热值；热值单位是：。（1）燃料燃烧放出热量：Q放＝qm；（Q放是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m是质量，单6位是kg。）对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。4.热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式：qmWQW有用总有用5.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）；②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。五、能量转化与守恒1.能量守恒定律：能量既不会，也不会，它只会从一种形式转化为另一种，或者从一个物体转移到另一个，而在转化和转移过程中，能量的总量。2．能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。考点一：分子热运动、分子间相互作用力【经典例题】（2019·贵港）下列现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是（）。A．刮风时灰尘在空中飞舞；B．酒精瓶盖打开可以嗅到酒精气味；C．夏日的“荷城”贵港，荷花飘香；D．在一杯热水中加盐，过一段时间整杯水都变咸了【趁热打铁】1.（2019·深圳市龙岗区中考一模）宏观的热现象用微观的分子运动理论分析，常常会得到全新的认识，7以下说法正确的是（）。A．某物体的分子热运动越剧烈，其温度越高；B．液体物质不会自动缩小体积，说明液体的分子间不存在引力；C．固体物质不易拉伸，说明固体的分子间只存在引力；D．当温度下降为0℃时，分子热运动停止2.（2019·益阳）关于物质的构成与分子热运动，下列说法正确的是（）。A．物质是由分子、原子组成，原子由质子和中子组成；B．光学显微镜能分辨出组成物质的分子、原子；C．两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起，说明分子间只存在引力；D．在一小杯清水中滴入红墨水，一段时间后整杯水变红，这是扩散现象3．（2019·濮阳市中考物理二模）以下几条摘录是出自某同学在学习“内能”一章时的课堂笔记，其中不正确的是（）。A.扩散现象不能在固体之间发生；B.分子间的引力和斥力是同时存在的；C.物体吸收热量，温度不一定升高；D.摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能4．（2019·苏州）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（）。A.地球绕太阳运行，太阳是宇宙的中心；B.分子由原子组成，原子由质子和中子组成；C.水和酒精均匀混合后总体积变小，因为分子间存在空隙；D.两个表面光滑的铅块紧压后会粘在一起，因为分子间存在排斥力5.（2018·自贡）关于分子热运动及热现象，下列说法正确的是（）。A.扩散现象只能发生在气体与液体中；B.固体很难被压缩，说明分子间存在斥力；C.物体吸收热量，温度一定升高；D.0℃的冰块内没有内能6.（2019·深圳市龙岗区中考一模）我们常常受到“二手烟”的危害，我们之所以闻到“二手烟”是因为（）。A．一切物体都是由分子组成；B．分子间存在间隙；C．分子间存在斥力和引力；D．分子在不停地做无规则运动7.（2019·随州市中考物理模拟）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