資源簡介

一、溫度、熱量、內(nèi)能
溫度 熱量 內(nèi)能
定義不同 宏觀上：表示物體的冷熱程度微觀上：反映物體中大量分子 在熱傳遞過程中， 傳遞熱量的無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度多少 物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動的動能與勢能的總和
量的性質(zhì) 狀態(tài)量 過程量 狀態(tài)量
表述 “降低”或“升高” “放出”或“吸收” “有”“具有”“改變”“增加”“減少”
單位 攝氏度(℃) 焦耳(J) 焦耳(J)
聯(lián)系 溫度的變化，可以改變一個物體的內(nèi)能，,傳遞熱量的多少可以量度物體內(nèi)能改變的多少。物體吸收或放出熱量，它的內(nèi)能將發(fā)生改變，但它的溫度不一定改變。如冰融化時要吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度卻保持在0℃不變。同樣，物體放出熱量時，溫度也不一定降低
二、比熱容和熱量的計算
（一）比熱容
(1)定義及單位：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容，比熱容用符號℃表示，單位為焦/(千克. ℃)，讀作焦每千克攝氏度。
(2)水的比熱容表示的物理意義意義：水的比熱容為4.2x103焦/(千克.℃ ),它的意義是質(zhì)量為1千克的水，溫度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的熱量為4.2x103焦。
（二）熱量的計算公式
(1)吸熱公式： Q吸=cm( t-to)。
式中C表示物質(zhì)的比熱容，m表示物體的質(zhì)量，to表示物體加熱前的溫度,t表示物體加熱后的溫度,“t-to”表示升高的溫度，有時可用△to表示，此時吸熱公式可寫成Q吸=cm△to
(2)放熱公式：Q放=cm (to-t)。
式中c、m的含義不變，to表示物體放熱前的溫度，t表示物體放熱后的溫度，“to-t”表示降低的溫度，有時可用△to表示，此時放熱公式可寫成Q放=cm△to
(3) 熱量計算的一般式： Q=cm△t △t表示溫度的變化量。
三、汽油機(jī)
沖程名稱 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程
工作示意圖
進(jìn)氣門開閉情況 打開 關(guān)閉 關(guān)閉 關(guān)閉
排氣門開閉情況 關(guān)閉 關(guān)閉 關(guān)閉 打開
活塞運(yùn)動方向 向下 向上 向下 向上
沖程的作用 吸入汽油和空氣的混合物 壓縮汽油和空氣的混合物，使其壓強(qiáng)增大、溫度升高。在壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花，點燃燃料混合物 燃料混合物燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓邷馗邏喝細(xì)馔苿踊钊蛳逻\(yùn)動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，對外做功 排出廢氣
能的轉(zhuǎn)化 無能量轉(zhuǎn)化 機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 汽油燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；燃?xì)馔苿踊钊龉Γ簝?nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 無能量轉(zhuǎn)化
四、燃料的熱值
（一）定義：1千克某種燃料完全燃燒時放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。
（二）單位：焦/千克，如木炭的熱值是3.4x107焦/千克，它表示1千克木炭完全燃燒時放出的熱量是3.4x107焦。
（三）燃料完全燃燒放出熱量的計算公式： Q放=mq。其中m代表燃料的質(zhì)量,其單位為千克,q代表燃料的熱值，其單位為焦/千克，Q代表熱量，其單位為焦。
例1、關(guān)于溫度、比熱容、熱量、內(nèi)能，以下說法正確的是（　　）
A．溫度高的物體一定比溫度低的物體具有內(nèi)能多
B．0℃的冰變成0℃的水，溫度不變，內(nèi)能不變
C．熱量也有可能從內(nèi)能小的物體向內(nèi)能大的物體轉(zhuǎn)移
D．升高相同溫度時，吸收熱量越多的物體比熱容越大
例2、汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分，現(xiàn)代汽車多數(shù)采用汽油機(jī)作為發(fā)動機(jī)，如圖所示是四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)示意圖，下列說法中，正確的是(　　)
A．甲沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．乙沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C．丙沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．丁沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
例3、用燃?xì)庠顭紵?.5千克的煤氣，能使50千克的水從20℃升高到70℃(不計熱散失)。已知水的比熱容為4.2×103焦/(千克·℃) ，煤氣的熱值為4.2×107焦/千克。求：
（1）0.5千克煤氣完全燃燒放出的熱量。
（2）水吸收的熱量。
（3）燃?xì)庠顭男省?br/>1．關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能，以下說法中正確的是（　　）
A．物體的溫度越低，所含的熱量越多
B．物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，只要溫度不變，物體的內(nèi)能一定不變
C．一個物體溫度升高，內(nèi)能一定增加
D．一個物體吸收熱量，溫度一定升高
2.光發(fā)動機(jī)是一種把光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，主要結(jié)構(gòu)如下圖所示。在太陽光照射下，化學(xué)反應(yīng)室內(nèi)密封著的氣態(tài)物質(zhì)N2O4發(fā)生反應(yīng)：N2O4光照O2+2NO，導(dǎo)致室內(nèi)氣壓增大；在無光條件下，室內(nèi)發(fā)生“逆向反應(yīng)”，導(dǎo)致室內(nèi)氣壓減小。當(dāng)窗口有光射入時，活塞移動，該過程相當(dāng)于下圖汽油機(jī)四個沖程中的（ ）
A. B. C. D.
3．老師用圖1所示實驗裝置，加熱試管使水沸騰，發(fā)現(xiàn)試管斜上方的小風(fēng)車開始不停地轉(zhuǎn)動。由此引出以下問題，請利用所學(xué)的知識回答。
（1）圖1實驗中能量轉(zhuǎn)化方式與圖2中汽油機(jī)的哪個沖程相同？　 　，
（2）圖2汽油機(jī)的工作沖程順序是丁→　 　→乙
4．城市中到處可見的違章“小廣告”，嚴(yán)重影響著城市市容市貌，被稱為“城市牛皮癬”，已成為城市管理中的一大“頑癥”，在創(chuàng)建“美麗商城”活動中，我校學(xué)生到街頭巷尾用粗糙的砂紙清除那些違章“小廣告”。過了一會兒小敏感覺砂紙發(fā)熱，是因為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為　 　能，這是通過　 　方式改變的。
5.如圖所示為某市某風(fēng)景區(qū)山中的一段盤山公路照片。以汽油為燃料的觀光汽車沿該盤山公路(盤山公路近似處理為斜面)以36千米/時的速度勻速行駛，經(jīng)過15分鐘從山腳到達(dá)山頂；汽車上山時沿路面獲得的牽引力恒為9.2×103牛。已知汽油完全燃燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為汽車牽引力做功的效率為30%，汽油熱值q＝4.6×107焦/千克，求：
（1）汽車上山時牽引力發(fā)揮的功率為多大。
（2）汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油。
6．一輛質(zhì)量為1.8噸的家用轎車以50km/h的速度勻速行駛100千米，其油耗為10L，所受阻力為車重的0.04倍，求：
（1）牽引力做的功是多少？
（2）熱機(jī)用來做功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比叫做熱機(jī)的效率，則該汽車發(fā)動機(jī)的效率？（汽油的熱值為4.6×107J/kg，汽油的密度為0.72g/cm3）（結(jié)果小數(shù)點后保留一位）
1．下列說法不正確的是（　　）
A．物體內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動和分子間的相互作用有關(guān)
B．熱傳遞中物體吸收熱量，內(nèi)能增大，溫度不一定升高
C．熱傳遞中熱量總是從內(nèi)能大的物體傳給內(nèi)能小的物體
D．若外界沒有對物體做功時，同一物體，溫度降低得越多，放出的熱量越多
2.如圖所示,在試管內(nèi)裝適量的水,用橡皮塞塞緊管口,加熱一段時間后橡皮塞沖出,同時管口附近產(chǎn)生“白氣”。以下分析不正確的是（ ）
A.水溫上升時,水的內(nèi)能增加 B.加熱時管內(nèi)的水不斷汽化
C.管內(nèi)氣體對橡皮塞做功,其內(nèi)能減少 D.試管口的“白氣”是水蒸氣
3．如圖所示，吹足氣的氣球放手后，在空中飛行一段時間，氣球噴氣口溫度降低。如圖所示的熱機(jī)四沖程與上述能量轉(zhuǎn)化原理相同的是（　　）
A．B．C． D．
4.如圖是四沖程汽油機(jī)做功沖程的示意圖，汽油燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動活塞向下運(yùn)動。在活塞向下運(yùn)動的過程中，有關(guān)氣缸內(nèi)氣體的說法正確的是（ ）
A.氣體的溫度升高 B.氣體的內(nèi)能減少 C.氣體的密度增大 D.氣體的壓強(qiáng)增大
5.有一款太陽能熱水器，銘牌上的部分參數(shù)如表所示。將它安裝在陽光充足的水平臺面上，并裝滿水。
型號 JL8801A
水容量/L 80
自身質(zhì)量/kg 50
（1）某地區(qū)（晴天）一天中接收的太陽能3.36×107J，接收的太陽能，如果由燃燒煤氣（熱值q=4.2×107J/kg）來獲得，則需要完全燃燒多少千克煤氣？
（2）裝滿的水質(zhì)量是多少千克？
（3）若這一天中接收的太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使初溫為20℃的水溫度升高到多少度 [c=4.2×103J/（kg·℃)]
參考答案
例1、C
【解答】解：A、內(nèi)能的大小與物體的溫度、質(zhì)量、狀態(tài)等有關(guān)系，所以溫度高的物體內(nèi)能不一定多，故A錯誤；
B、0℃的冰變成0℃的水，吸收熱量，溫度不變，內(nèi)能增加，故B錯誤；
C、在熱傳遞過程中，熱量從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體，內(nèi)能小的物體可能溫度高，內(nèi)能大的物體可能溫度低，故C正確；
D、根據(jù)Q＝cmΔt可知，在Δt相同時，物體吸收熱量的多少與物體質(zhì)量和比熱容的大小有關(guān)，不知道質(zhì)量大小關(guān)系就無法根據(jù)吸收熱量的多少來判斷比熱容的大小，故D錯誤。
故選：C。
例2、A
【解析】A、甲圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，活塞壓縮氣缸內(nèi)物質(zhì)做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確；B、乙圖中排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程，沒有能量的轉(zhuǎn)化，故B錯誤；C、丙圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，氣缸內(nèi)高溫高壓氣體推動活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯誤；D、丁圖中進(jìn)氣門開啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程，沒有能量的轉(zhuǎn)化，故D錯誤。
例3、（1）煤氣燃燒放出的熱量Q=qm=4.2×107焦/千克×0.5千克=2.1×107焦；
（2）水吸收的熱量Q吸=c水m水△t水=4.2×103焦/(千克·℃)×50千克×（70℃-20℃）=1.05×107J；
（3）燃?xì)庠畹男省?br/>【解析】（1）根據(jù)Q=qm計算煤氣放出的熱量；
（2）根據(jù)Q吸=c水m水△t水計算水吸收的熱量；
（3）根據(jù)計算燃?xì)庠畹男省?br/>1．C
【解答】解：A、熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，故A錯誤；
B、內(nèi)能的大小與物體的溫度、質(zhì)量、狀態(tài)等因素有關(guān)，溫度不變，內(nèi)能不一定不變，故B錯誤；
C、同一物體，它的溫度升高，內(nèi)能一定增大，故C正確；
D、物體吸收熱量，它的溫度不一定會升高，如晶體熔化過程中，吸熱但溫度變，故D錯誤。
故選：C。
2.A
【解析】當(dāng)窗口有光射入時，化學(xué)反應(yīng)室內(nèi)氣壓增大，推動活塞做功向外移動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，據(jù)此分析判斷。
【解答】A.火花塞點火，為做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A符合題意；
B.進(jìn)氣門打開，為吸氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化，故B不合題意；
C.排氣門打開，為排氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化，故C不合題意；
D.兩個氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，為壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D不合題意。
故選A。
3．（1）做功或丙（2）甲→丙
【解答】（1）在圖1中，蒸汽將瓶塞頂出，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，這和圖2中的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。
（2）根據(jù)圖2可知：甲：兩個氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，為壓縮沖程；
乙：排氣門打開，為排氣沖程；
丙：兩個氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，為做功沖程；
丁：進(jìn)氣門打開，為吸氣沖程。
汽油機(jī)的工作沖程順序為吸氣、壓縮、做功和排氣，即丁→甲→丙→乙。
4．解：用粗糙的砂紙清除那些違章“小廣告”時，砂紙在摩擦的過程中發(fā)熱，這是一個摩擦生熱的現(xiàn)象，此過程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功的方式使物體內(nèi)能增加的。
故答案為：內(nèi)；做功。
5.（1）已知v＝36千米/小時＝10米/秒
P＝W/t＝Fs/t＝Fv＝9.2×103牛×10米/秒＝9.2×104瓦
（2）t＝15分鐘＝900秒
因為P＝W/t所以牽引力所做的功：W＝Pt＝9.2×104瓦×900秒＝8.28×107焦
因為η＝W/Q，所以W＝ηQ＝ηqm
則m＝W/(qη)＝8.28×107焦/(4.6×107焦/千克×30%)＝6千克
【解析】（1）已知觀光汽車受到的牽引力和速度根據(jù)公式計算汽車上山的功率；
（2）首先根據(jù)公式計算出牽引力做的功，然后再根據(jù)計算出汽油燃燒放出的熱量，最后根據(jù)計算汽車從山腳到山頂消耗汽油的質(zhì)量
6．解：（1）汽車所受阻力為：f＝0.04G＝0.04mg＝0.04×1.8×103kg×10N/kg＝720N，
由二力平衡的條件可知汽車的牽引力為：F＝f＝720N，
則牽引力做的功為：W＝Fs＝720N×100×103m＝7.2×107J；
（2）汽油的密度為ρ＝0.72g/cm3＝0.72×103kg/m3，
消耗燃油的質(zhì)量為：m＝ρV＝0.72×103kg/m3×10×10﹣3m3＝7.2kg，
汽油完全燃燒放出的熱量為：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×7.2kg＝3.312×108J，
則該汽車發(fā)動機(jī)的效率為：η21.7%。
答：（1）牽引力做的功是7.2×107J；
（2）該汽車發(fā)動機(jī)的效率為21.7%。
1．C
解：A、由內(nèi)能的定義可知，構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能，所以內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動和分子間的相互作用有關(guān)，故A正確；
B、物體吸收熱量，內(nèi)能一定會增大，可能是物體溫度升高，也可能是物體的狀態(tài)發(fā)生改變，故B正確；
C、發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，熱量從高溫物體傳向低溫物體，而不一定從內(nèi)能大的物體傳給內(nèi)能小的物體，故C錯誤。
D、由Q＝cmΔt可知，同一物體，比熱容和質(zhì)量是一定的，因此溫度下降的越多，放出的熱量就越多，故D正確；
故選：C。
2.D
【解析】（1）溫度升高，物體的內(nèi)能增大；溫度降低，物體的內(nèi)能減小；
（2）物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)叫汽化；
（3）物體對外界做功，物體的內(nèi)能減小；外界對物體做功，物體的內(nèi)能增大；
（4）水蒸氣是無色、無味和透明的氣體。
【解答】A.水溫上升時，水的內(nèi)能增加，故A正確不合題意；
B.加熱時管內(nèi)的水吸熱，從液體變成氣體不斷汽化，故B正確不合題意；
C.管內(nèi)氣體對橡皮塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡皮塞的機(jī)械能，則其內(nèi)能減少，故C正確不合題意；
D.試管口的“白氣”不是水蒸氣，是水蒸氣液化而成的小水珠，故D錯誤符合題意。
3．C
【解答】解：A圖兩氣閥關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動為壓縮沖程，該沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；B排氣閥打開為排氣沖程；C圖兩氣閥關(guān)閉，活塞向下移動為做功沖程，該沖程高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊龉Γ瑢?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；D圖進(jìn)氣閥打開為吸氣沖程；
吹足氣的氣球放手后，氣球內(nèi)的氣體對外做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，相當(dāng)于熱機(jī)的做功沖程，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
4.B
【解析】在活塞向下運(yùn)動的過程中，燃?xì)獾耐苿踊钊龉Γ瑢?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，因此氣體的內(nèi)能減少，溫度降低，故A錯誤，B正確；
活塞向下運(yùn)動時，氣缸的容積增大，那么氣體的密度減小，壓強(qiáng)也減小，故C、D錯誤。
5.（1）需要完全燃燒煤氣的煤氣質(zhì)量： ;
（2）裝滿的水的質(zhì)量：;
（3）水一天中吸收的熱量Q'＝ηQ＝60%×3.36×107J＝ 2.016×107J，
由公式Q＝cmΔt＝cm（t-t0）得：
水升高到的溫度：。
【解析】（1）根據(jù)公式Q＝qm進(jìn)行計算；
（2）根據(jù)密度公式計算水的質(zhì)量；
（3）根據(jù)熱水器的效率，利用公式Q＝cmΔt完成計算。
2022-2023學(xué)年上學(xué)期浙教版科學(xué)九年級“精講精練”講義（十六）
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