資源簡介

3.5 物體的內能
目錄
模塊一 知己知彼 1
模塊二 知識掌握 2
知識點一、內能 2
知識點二、溫度、熱量、內能之間的區別與聯系 5
知識點三、比熱容和熱量的計算 7
知識點四、熱機 10
知識點五、燃料的熱值 14
模塊三 鞏固提高 17
模塊一 知己知彼
學習目標 目標解讀
1.了解內能的概念，理解做功和熱傳遞是改變內能的兩種方法，知道做功和熱傳遞過程中能量轉化和轉移的實質。 2.知道熱量的概念，知道在熱傳遞過程中用熱量來量度內能的變化。 3.通過實驗認識比熱容的概念與單位，嘗試用比熱容解釋有關自然現象。4.知道熱機的工作原理，了解汽油機的工作沖程。 5.知道燃料的熱值，了解提高燃燒效率的措施。 解讀1：理解溫度、內能和熱量的關系，知道做功和熱傳遞是改變內能的兩種途徑，常見題型為選擇題和填空題，難度較小。 解讀2：知道在熱傳遞過程中用熱量來量度內能的變化，能利用比熱容及熱值的公式進行熱量的計算，常見題型為填空題和解答題，難度適中。 解讀3：理解化學能和內能的轉化，了解汽油機的工作過程，知道汽油機的四個沖程和能量轉化，常見題型為選擇題和填空題，難度適中。
模塊二 知識掌握
知識點一、內能
（一）內能
(1)分子動能：分子永不停息地做無規則運動，同一切運動著的物體一樣,運動著的分子也具有動能。物體的溫度越高,分子具有的動能越大。
(2)分子勢能：由于分子之間存在相互作用力,因此分子之間也具有勢能。
(3)物體的內能：物體內部所有分子熱運動的動能和和勢能的總和，叫做物體的內能，俗稱熱能，內能的單位是焦耳( J)。
(4)影響內能大小的因素：物體的溫度、質量、狀態、種類等。如在其他因素相同時，溫度越高物體的內能越大；在其他因素相同時，物體的質量越大，物體的內能越大；在其他因素相同時，物體的狀態不同，物體的內能可能不同；在其他因素相同時，物體的種類不同，物體的內能也可能不同。
（二）物體內能的改變
(1)熱傳遞可以改變物體的內能
①熱傳遞的條件：物體之間或同一物體的不同部分之間存在溫度差。
②熱傳遞對物體的影響：溫度高的物體放出熱量，溫度降低，內能減少；溫度低的物體吸收熱量，溫度升高，內能增加。
③內能變化的量度：用熱量來量度內能的變化。熱量是指在熱傳遞過程中，傳遞內能的多少。
④熱傳遞的實質：是內能從高溫物體(或同一物體的高溫部分)傳遞到低溫物體(或同一物體的低溫部分)。
(2)做功可以改變物體的內能
①大量生活現象和實驗表明：外界對物體做功，可以使物體的內能增加。常見對物體做功四種方法如下：
壓縮體積(如：用打氣簡打氣)
摩擦生熱(如：鉆木取火)
鍛打物體(如：用鐵錘敲打鐵塊)
彎折物體 (如： 來回多次擰彎細鐵絲 )
②大量實驗表明，物體對外做功，物體的內能會減少，如氣體體積膨脹
③通過做功改變物體的內能，實質是其他形式的能與物體內能相互轉化的過程。對物體做了多少功，就有多少其他形式的能轉化為內能；物體對外做了多少功，就有多少內能轉化為其他形式的能?？梢?，功可以用來量度內能改變的多少。
【能力拓展】
(1)熱量是一個過程量，要用“吸收”或“放出”來表述，而不能用“含有”或“具有”來表述，熱量的單位是焦耳。
(2)熱傳遞有三種方式，分別是傳導、對流和熱輻射。
(3)物體的內能可以通過做功和熱傳遞兩種方式來改變，由于它們在改變物體內能上產生的效果相同，所以我們說做功和熱傳遞在改變物體的內能作用上是等效的，但它們也有本質上的不同。
用做功的方法改變物體的內能，實質上是其他形式的能與內能之間的相互轉化，或者說是能的形式的轉化。例如：用鋸條鋸木頭，是用做功的方法使鋸條的內能增加溫度升高的，其中能量的轉化是機械能轉化為內能。
用熱傳遞的方法使物體內能發生變化，其本質是內能的轉移。例如：燒紅的鐵塊放進冷水中，內能從高溫的鐵塊轉移到低溫的水中。
（2020秋 東陽市校級月考）下列說法中正確的是（　?。?br/>A．靜止在地面上的冰塊沒有內能
B．空中飛行的飛機比地面上靜止的火車的內能多
C．動能大的物體內能一定大
D．自然界中任何狀態下處于任何位置的物體都有內能
【解答】解：A、靜止在地面上的冰塊有內能，因為一切物體都具有內能。故A不正確。
B、空中飛行的飛機和地面上靜止的火車的內能無法比較，因為內能的大小和溫度、質量、狀態等有關。故B不正確。
C、動能大的物體內能不一定大，因為內能和動能是兩種不同形式的能，兩者的大小沒什么關系。故C不正確。
D、自然界中任何狀態下處于任何位置的物體都有內能，因為一切物體都具有內能。故D正確。
故選：D。
（2022 龍灣區一模）小明用可樂瓶制作水火箭，先在瓶里裝適量水，然后將帶有閥門的金屬管插入瓶塞，旋緊瓶塞后用打氣筒往瓶里打足氣（如圖）；打開閥門后，水從尾部的金屬管向下噴出，水火箭豎直向上飛向空中，下列分析正確的是（　　）
A．上升過程中，水火箭瓶內氣體的內能減少
B．上升過程中，噴出的水對水火箭有向下推力
C．下降過程中，水火箭的動能轉化為重力勢能
D．下降過程中，水火箭的機械能逐漸增大
【解答】解：A、發射時，火箭的動能是由瓶內高壓氣體的內能轉化來的，所以水火箭瓶內氣體的內能減少，故A正確；
B、發射時，瓶內高壓氣體對水做功，水向下噴出，水火箭給水一個向下的力，由于物體間力的作用是相互的，噴出的水對水火箭有向上的推力，故B錯誤；
C、下降過程中，水火箭的高度變小，速度增大，水火箭的重力勢能轉化為動能，故C錯誤；
D、下降過程中，水火箭克服空氣的阻力做功，一部分機械能轉化為內能，所以機械能減小，故D錯誤。
故選：A。
（2020秋 長興縣期末）2020年11月24日，我國在海南文昌航天發射場，用長征五號運載火箭成功發射嫦娥五號探測器，開啟我國首次地外天體采樣返回之旅。下列有關說法正確的是（　?。?br/>A．火箭發射時，液氫、液氧燃料溫度極低，不具有內能
B．火箭加速上升的過程中，探測器的動能和勢能都在增加
C．火箭上升的過程中存在多種能量的轉化，能的總量是遞減的
D．火箭上升一段時間后，動能和勢能的增加量總和等于消耗的燃料內的化學能
【解答】解：
A、火箭發射時，液氫、液氧燃料溫度極低，但仍然具有內能，故A錯誤；
B、火箭加速上升的過程中，探測器的質量不變，速度變大，高度變大，所以動能和勢能都在增加，故B正確；
C、火箭上升的過程中存在多種能量的轉化，根據能量守恒定律可知，能的總量是保持不變，故C錯誤；
D、火箭上升一段時間后，動能和勢能的增加量總和小于消耗的燃料內的化學能，這是因為在能量的轉化過程中有能量的散失，故D錯誤。
故選：B。
（2020秋 上城區校級月考）下列關于比熱、溫度、熱量和內能的說法中，正確的是（　　）
A．質量一定的物體溫度升高，內能一定增加
B．質量一定的物體吸收熱量，溫度一定升高
C．某物質吸收或放出的熱量越多，比熱也越大，比熱與熱量有關
D．質量一定的物體內能增加，一定是吸收了熱量
【解答】解：
A、內能的大小與物體的質量、溫度有關，故質量一定的物體溫度升高，內能一定增加，故A正確；
B、質量一定的物體吸收熱量，溫度不一定升高，如晶體熔化過程中，雖然吸熱，但溫度不變，故B錯誤；
C、比熱容是物質本身的一種特性，不同物質的比熱容一般不同，與物體的溫度、質量以及吸收或放出的熱量都無關，故C錯誤；
D、質量一定的物體內能增加，可能是從外界吸收了熱量，也可能是外界物體對它做了功，故D錯誤。
故選：A。
知識點二、溫度、熱量、內能之間的區別與聯系
溫度 熱量 內能
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， 傳遞熱量的無規則運動的劇烈程度多少 物體內所有分子無規則運動的動能與勢能的總和
量的性質 狀態量 過程量 狀態量
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)
聯系 溫度的變化，可以改變一個物體的內能，,傳遞熱量的多少可以量度物體內能改變的多少。物體吸收或放出熱量，它的內能將發生改變，但它的溫度不一定改變。如冰融化時要吸收熱量，內能增加，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
【能力拓展】
判斷內能改變的方式是通過做功還是熱傳遞，關鍵是理解做功改變內能的實質是內能與其他形式能的轉化，而熱傳遞實質是內能的轉移。
（2023春 婺城區月考）關于熱量、溫度、內能之間的關系，下列說法正確的是（　　）
A．物體吸收了熱量，溫度可能不變
B．物體溫度升高，一定是吸收了熱量
C．溫度為0℃的物體沒有內能
D．物體內能減少時，一定對外做功
【解答】解：A、物體吸收了熱量，溫度可能不變，例如：晶體在熔化的過程中吸熱，內能增大，但溫度不變，故A正確；
B、物體的溫度升高，內能增大，可能是吸收了熱量，也可能是因為對物體做功引起的，故B錯誤；
C、一切物體都具有內能。因此溫度為0℃的物體也有內能，故C錯誤；
D、改變物體內能的方式有做功和熱傳遞，因此物內能減少時，可能是對外做功，也可能是降低了溫度，故D錯誤；
故選：A。
（2022秋 余姚市期末）關于溫度、熱量、內能、比熱容，以下說法正確的是（　?。?br/>A．一個物體溫度升高了，它的內能一定增加
B．一個物體吸收了熱量，它的溫度一定會升高
C．一塊0℃的冰沒有了內能，它的分子不會運動
D．物體的質量越大，溫度越高，它的比熱容就越大
【解答】解：
A、一個物體溫度升高時，分子的無規則運動速度也越快，內能增加，故A說法正確。
B、一個物體吸收了熱量，它的溫度不一定會升高，如晶體熔化、液體沸騰時，都要吸收熱量，但溫度不變；故B說法錯誤。
C、因為物體的分子永不停息地做無規則的運動，所以任何物體都有內能，0℃的冰仍具有內能，故C說法錯誤
D、因為比熱容是物質的一種特性，與吸收或放出的熱量、溫度、質量都沒有關系，故D說法錯誤。
故選：A。
（2021秋 平陽縣期中）關于溫度、熱量、內能，說法正確的是（　?。?br/>A．相互接觸的兩個物體，熱量總是從內能多的物體傳向內能少的物體
B．物體吸收了熱量，它的溫度一定升高
C．質量相同時，溫度升高較多的物體吸收的熱量一定多
D．物體內能減小時，不一定是物體放出了熱量
【解答】解：A、相互接觸的兩個物體，熱量總是從高溫物體傳到低溫物體。故A錯誤。
B、物體吸收熱量，溫度不一定增加，比如晶體在熔化過程中，雖然從外界吸收了熱量，但溫度保持不變。故B錯誤。
C、質量相同時，溫度升高較多的物體吸收的熱量不一定多，因為由吸熱公式：Q＝cmΔt可知，物體吸收的熱量跟物質的比熱容有關。兩個因素不能決定物體吸熱的多少。故C錯誤。
D、物體內能減小時，可能是放出了熱量，也可能時對外做功。故D正確。
故選：D。
知識點三、比熱容和熱量的計算
（一）比熱容
(1)定義及單位：單位質量的某種物質，溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容，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。
(3)水的比熱容的特點和應用：一定質量的水升高(或降低)一定溫度吸收（或放出）的熱量較多，根據這特點， 我們用水作為降溫物質或用來取暖，用來降溫時，讓水吸收并帶走更多的熱量：用來取暖時，讓水放出更多的熱量。另一方面，由于水的比熱容大，在吸收(或放出)相同的熱量時，溫度升高(或降低)得小，故沿海沿海地區晝夜溫差小，沿海地區冬暖夏涼等。
（二）熱量的計算公式
(1)吸熱公式： Q吸=cm( t-to)。
式中C表示物質的比熱容，m表示物體的質量，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。
可見，物體吸收或放出熱量的多少由物體的質量、物質的比熱容和物體溫度的變化量這三個量的乘積決定，跟物體溫度的高低無關。
Q吸與Q放公式中各物理量的單位：比熱容C的單位是焦/(千克.℃),質量m的單位是千克，溫度(t、t或△to)的單位是℃(攝氏度)，熱量Q的單位是焦，計算時要注意單位的統一。
(4)兩個溫度不同物體放在一起時，高溫物體放出熱量,溫度降低；低溫物體吸收熱量，溫度升高。若放出熱量沒有損失，全部被低溫物體吸收，最后兩物體溫度相同，稱為“達到熱平衡”。用公式表示為Q吸=Q放
(熱平衡方程)。
（2022秋 余姚市校級期末）甲、乙兩個物體放在一起，甲物體吸收熱量，乙物體放出熱量，則（　?。?br/>A．甲物體的比熱大 B．乙物體的比熱大
C．甲物體的溫度低 D．乙物體的熱量多
【解答】解：因為熱量從高溫物體傳到低溫物體，即高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，故甲物體吸收熱量，則甲的溫度低；乙物體放出熱量，乙物體的溫度高。
故選：C。
（2022秋 余姚市校級期末）質量相同的砂石和鐵，已知砂石的比熱是鐵的比熱的2倍，如果鐵吸收熱量后溫度升高了48℃，那么砂石吸收同樣多的熱量，其溫度升高（　　）
A．12℃ B．24℃ C．48℃ D．96℃
【解答】解：
∵Q吸＝cmΔt
∴Δt，
又∵m砂石＝m鐵，Q砂石＝Q鐵，c砂石＝2c鐵，
∴Δt之比等于比熱容的反比，
而c砂石＝2c鐵，Δt鐵＝48℃
∴砂石升高的溫度為：
Δt砂石Δt鐵48℃＝24℃。
故選：B。
（2023 鹿城區模擬）有甲、乙兩個不同金屬物體，已知m甲＞m乙，c甲＞c乙，現將兩物體同時放入標況下的沸水中充足時長?，F取出后將兩物體相互接觸（兩物體與外界沒有熱量交換），則有（　?。?br/>A．熱量將從甲物體傳遞給乙物體
B．熱量將從乙物體傳遞給甲物體
C．甲、乙兩物體始終處于熱平衡狀態
D．條件不足，無法判斷
【解答】解：將兩物體同時放入標況下的沸水中充足時長，兩物體的溫度相同，現取出后，現取出后將兩物體相互接觸（兩物體與外界沒有熱量交換），由于兩物體的溫度相同，所以不會發生熱傳遞，即兩物體始終處于熱平衡狀態，故C正確。
故選：C。
（2023 西湖區模擬）用兩個相同的“熱得快”，分別給質量、初溫都相同的甲、乙兩種液體同時加熱，兩液體的溫度隨時間變化的圖象如圖所示。根據圖象可知，甲液體的比熱容　小于　（選填“大于”、“等于”或“小于”）乙液體的比熱容。質量為500克、初溫為20℃的甲液體溫度升高到90℃，吸收的熱量為　6.3×104　焦。[甲液體的比熱容為1.8×103焦/（千克 ℃）]。
【解答】解：
（1）由圖象可以看出：在相等時間內，液體甲溫度變化量大，則甲液體溫度升高較快；而兩個加熱器相同、加熱時間相等時，兩種液體吸收的熱量相等，由公式Q吸＝mcΔt可知，在質量相等、初溫相同、吸熱也相同的情況下，溫度升高快的液體比熱容小，所以甲的比熱容小，乙的比熱容大；
（2）Q吸＝cmΔt＝1.8×103J/（kg ℃）×0.5kg×（90℃﹣20℃）＝6.3×104J。
故答案為：小于；6.3×104。
（2022秋 永康市期末）植樹造林既可以優化生態環境，又可以調節氣溫。假設10000米2的森林每秒鐘吸收的太陽能約為1.2×105焦，如果這些太陽能被初溫為26℃、質量為50千克的干泥土全部吸收，可使這些干泥土的溫度升高到多少攝氏度？
[干泥土的比熱容為0.8×103焦/（千克 ℃）]
【解答】解：由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，干泥土升高到的溫度：tt026℃＝29℃。
答：可使這些干泥土的溫度升高到29℃。
知識點四、熱機
（一）熱機的類型：蒸汽機、內燃機、燃氣輪機噴氣發動機等。
（二）熱機的特點：通過做功把內能轉化為機械能。
（三）內燃機：燃料在機器汽缸內燃燒的熱機。汽油機和柴油機是兩種常見的內燃機。
（四）汽油機
(1)汽油機：以汽油為燃料的內燃機。
(2)構造：如圖所示。
(3)汽油機在工作時，活塞在汽缸內往復運動。活塞從汽缸的一端運動到另端的過程叫做一個沖程。其工作過程如下表：
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
進氣門開閉情況 打開 關閉 關閉 關閉
排氣門開閉情況 關閉 關閉 關閉 打開
活塞運動方向 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，使其壓強增大、溫度升高。在壓縮沖程末，火花塞產生電火花，點燃燃料混合物 燃料混合物燃燒產生高溫高壓燃氣，高溫高壓燃氣推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功 排出廢氣
能的轉化 無能量轉化 機械能轉化成內能 汽油燃燒：化學能轉化成內能；燃氣推動活塞做功：內能轉化成機械能 無能量轉化
(4)工作過程分析：大多數汽油機的一個工作循環都是由四個沖程組成的，分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在一個工作循環中，曲軸和飛輪均轉動兩圈，對外做功1次。在四個沖程中，只有做功沖程是燃氣對外做功，將內能轉化為機械能，其他三個沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。
（2022 麗水模擬）如圖是四沖程汽油機的工作示意圖，下列說法錯誤的是（　　）
A．汽油機工作時各沖程的順序依次為：丁、甲、丙、乙
B．除了丙沖程以外，其他沖程均靠飛輪的慣性完成
C．甲沖程中能量的轉化：內能轉化為機械能
D．無論怎樣改進汽油機，汽油機的效率也無法達到100%
【解答】解：A、汽油機工作時各沖程的順序依次為：?。ㄎ鼩鉀_程）、甲（壓縮沖程）、丙（做功沖程）、乙（排氣沖程），故A說法正確；
B、除了丙沖程（做功沖程）以外，其他沖程均靠飛輪的慣性完成，故B說法正確；
C、甲沖程（壓縮沖程）中能量的轉化：機械能轉化為內能，故C說法錯誤；
D、無論怎樣改進汽油機，汽油機的效率也無法達到100%，因為總存在熱量的散失，故D說法正確。
故選：C。
（2021秋 西湖區期末）熱機的出現加快了人類社會的進步，同時也帶來了相應的環境問題。如圖所示為汽油機工作原理圖，下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．圖a是吸氣沖程
B．圖b中氣體溫度升高
C．圖d中內能轉化為機械能
D．靠慣性完成的沖程是a、d、e
【解答】解：
a圖：進氣門打開，活塞向下運行，氣缸容積增大，是吸氣沖程；
b圖：氣門都關閉，活塞向上運行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，將機械能轉化為了內能；
c圖：兩個氣門都關閉，活塞在最頂端，為壓縮沖程末尾，此時的氣缸內的氣體的內能最大，溫度最高；
d圖：氣門都關閉，活塞向下運行，氣缸容積增大，是做功沖程，將化學能轉化為內能，內能再轉化為機械能；
e圖：排氣門打開，活塞向上運動，氣缸容積減小，是排氣沖程；
在熱機的四個沖程中，只有做功沖程做功，其他三個沖程是靠飛輪的慣性完成的，依靠飛輪慣性完成的沖程是：a、b、e沖程；
綜上所述，D錯誤。
故選：D。
（2021秋 嘉興期末）十八世紀，瓦特發明的冷凝器蒸汽機推動了人類第一次工業革命。如圖為蒸汽機的工作原理：打開閥門A、關閉閥門B，高壓蒸汽進入汽缸，推動活塞上行。當活塞達到汽缸頂部時，關閉閥門A、打開閥門B，蒸汽進入冷凝器，汽缸內壓強減小，活塞下降，如此循環往復。下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．用水冷凝蒸汽是利用熱傳遞改變內能
B．蒸汽機在整個工作過程中遵循機械能守恒
C．蒸汽機活塞上行過程與汽油機的做功沖程相似
D．蒸汽推動活塞向外做功后，蒸汽的內能會減小
【解答】解：
A、用水冷凝蒸汽時，蒸汽放出熱量，是通過熱傳遞改變內能的，故A正確；
B、蒸汽對活塞做功，活塞的機械能增大，所以機械能不守恒，故B錯誤；
C、蒸汽推動活塞上行，蒸汽的內能轉化為活塞的機械能，與汽油機的做功沖程相似，故C正確；
D、蒸汽推動活塞向外做功后，內能轉化為機械能，所以蒸汽的內能會減小，故D正確。
故選：B。
知識點五、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）能量轉化：燃料燃燒釋放熱量的過程，就是將貯存在燃料中的化學能轉化為內能的過程。
（四）熱值是燃料的一種特性， 它只與燃料的種類有關，不同燃料的熱值一般不同；與燃料的形狀質量、體積、是否完全燃燒均無關。
（五）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。
（六）燃料很難完全燃燒，燃料燃燒放出的熱量也不可能完全得到利用。因此，改善燃燒條件，使燃料盡可能完全燃燒，同時應盡可能減少各種熱損失，既可以節約燃料、提高效率，又可以減少污染、保護環境。
注意：對于熱值的定義，我們要抓住其中的三個關鍵詞：1千克、某種燃料、完全燃燒。
①“1千克”指出熱值是對一定質量的燃料而言的，這一定質量是1千克。如果燃燒的不是1千克的燃料，那么，完全燃燒時放出的熱量與熱值的大小便不同。
②“某種燃料”是說明熱值與燃料的種類有關。確定的燃料有確定的熱值，不同的燃料一般有不同的熱值。由此可見，熱值反映了燃料的燃燒特性。熱值大，反映1千克的這種燃料完全燃燒時放出的熱量多,或者說化學能轉化成的內能多。
③“完全燃燒”的含義是燒完、燒盡。1千克某種燃料只有在完全燃燒時放出的熱量才是這種燃料的熱值，如果沒有完全燃燒，放出的熱量就比熱值的值小。利用Q放=mq計算燃料燃燒放出的熱量是理論值，因為在實際情況下，燃料不可能是完全燃燒的。
【能力拓展】
熱平衡方程與熱效率方程：燃料燃燒放出的熱量被其他物質吸收，則燃料釋放出的熱量應該等于其他物質吸收的熱量，即Q吸=Q放但是一般情況下，燃料燃燒后產生的熱量不能被完全利用，有一部分熱量會散失掉，而被有效吸收的熱量只占燃料放出的熱量的一部分，我們將被有效吸收的熱量與燃料放出的總熱量的比值稱為燃料的利用率，用η表示，則η=Q吸/Q放 X 100%。
（2021 吳興區模擬）關于熱量、熱值、比熱容和內能說法正確的是（　　）
A．任何溫度的物體都有內能，但是不一定有熱量
B．任何燃料都有熱值，它與是否完全燃燒無關
C．熱值還與燃料的質量有關
D．以上四個物理量都是物質的一種基本屬性
【解答】解：
A、任何溫度的物體都具有內能，物體可以吸收或放出熱量，但不能說具有熱量。此選項錯誤；
BC、熱值是燃料本身的一種特性，決定于燃料的種類，與燃燒狀態無關。選項B正確，選項C錯誤；
D、熱值和比熱容是物質的特性，與質量無關，是物質的屬性；物體本身不具有熱量，內能與溫度、質量等因素有關，不是物質的屬性。此選項錯誤。
故選：B。
（2022秋 濱江區校級期中）工作人員采取了部分頁巖氣樣品，經初步檢測該頁巖氣樣品中的天然氣含量為90%，為了確定其中是否還含有其它可燃性成分，現在在實驗室進一步對其進行熱值測試：假設所取樣品氣體的體積為1L，用它燒水，使得1kg的水溫度升高了5℃，已知檢測所用的燒水爐的效率為70%，天然氣的熱值為4.0×107J/m（ρ水＝1.0×103kg/m3）請根據以上信息計算：
（1）檢測過程中，水吸收的熱量是多少？
（2）檢測過程中，頁巖氣樣品所釋放的熱量是多少？
（3）該頁巖氣樣品的熱值為多少？
【解答】解：
（1）水吸收的熱量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×5℃＝2.1×104J。
（2）頁巖氣樣品所釋放的熱量：
Q放3×104J；
（3）1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，所以該頁巖氣樣品的熱值：
q3×107J/m3。
答：
（1）檢測過程中，水吸收的熱量是2.1×104J；
（2）檢測過程中，頁巖氣樣品所釋放的熱量是3×104J；
（3）該頁巖氣樣品的熱值是3×107J/m3。
（2022秋 海曙區校級期中）小科家使用的是瓶裝液化氣，每瓶中裝入的液化氣質量為21kg。已知液化氣的熱值q＝5×107J/kg，水的比熱容c水＝4.2×10J/（kg ℃）。求：
（1）整瓶液化氣完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）若整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量的60%被利用，那么散失的熱量是多少？
（3）若將上述散失的熱量全部利用起來，在一個標準大氣壓下，整瓶液化氣完全燃燒可以將2000kg初溫為20℃的水加熱到多少攝氏度？
【解答】解：（1）21kg的液化氣完全燃燒釋放的熱量：
Q放＝mq＝21kg×5×107J/kg＝1.05×109J；
（2）整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量的60%被利用，
那么散失的熱量應該占液化氣完全燃燒釋放熱量的40%，則：
Q散失＝Q放×40%＝1.05×109J×40%＝4.2×108J；
（3）由題知，Q吸＝Q放＝c水m水Δt，
水升高的溫度為：Δt125℃，
理論上水的末溫為t＝20℃+125℃＝145℃，
由于一個標準大氣壓下，水的沸點為100℃，所以水的溫度為100℃。
答：（1）21kg的液化氣完全燃燒，釋放的熱量是1.05×109J；
（2）散失的熱量是4.2×108J；
（3）整瓶液化氣完全燃燒可以將2000kg初溫為20℃的水加熱到100℃。
（2021秋 鎮海區期末）小科家使用的是瓶裝液化氣，每瓶中裝入的液化氣質量為21kg。已知液化氣的熱值q＝5×107J/kg，水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）整瓶液化氣完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）若整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量的60%被利用，那么散失的熱量是多少？
（3）若將上述散失的熱量全部利用起來，在一個標準大氣壓下，整瓶液化氣完全燃燒可以將2000kg初溫為20℃的水加熱到多少攝氏度？
【解答】解：（1）21kg的液化氣完全燃燒釋放的熱量：
Q放＝mq＝21kg×5×107J/kg＝1.05×109J；
（2）整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量的60%被利用，
那么散失的熱量應該占液化氣完全燃燒釋放熱量的40%：
Q散失＝Q放×40%＝1.05×109J×40%＝4.2×108J；
（3）由題知，Q放＝Q吸＝c水m水Δt，
水升高的溫度為：Δt125℃，
水的溫度為t＝20℃+125℃＝145℃，
由于一個標準大氣壓下，水的沸點為100℃，所以水的溫度為100℃。
答：（1）21kg的液化氣完全燃燒，釋放的熱量是1.05×109J；
（2）散失的熱量是4.2×108J；
（3）整瓶液化氣完全燃燒可以將2000kg初溫為20℃的水加熱到100℃。
模塊三 鞏固提高
（2023 杭州三模）如圖所示，是載有“天問一號”的火箭發射升空時的情景，下列描述正確的是（　　）
A．火箭發射時出現的大量“白氣”是汽化現象
B．火箭點火升空過程中是由機械能轉化為內能
C．火箭噴出燃氣后周圍空氣分子的熱運動減緩
D．燃氣主要通過熱傳遞使周圍的空氣內能增大
【解答】解：A、白氣是小水滴，是由水池里的水先吸熱汽化再上升后遇冷液化形成的。故A錯誤；
B、火箭升空消耗燃料內能轉化為機械能，故B錯誤；
C、溫度越高分子運動越劇烈，不是減緩，故C錯誤；
D、燃氣溫度高，周圍低溫的空氣吸熱，內能增大，是通過熱傳遞的方式使空氣內能增大的，故D正確。
故選：D。
（2023 定海區二模）如圖所示，高速公路的長下坡路段右側通常會建避險車道，剎車失靈的車輛可駛入避險車道實現安全減速。它由制動坡床和防撞設施等組成，制動坡床長100多米，有較大的坡度，坡床上鋪滿疏松的鵝卵石和砂土層；坡床的盡頭，有廢舊輪胎和防撞桶圍起來的防撞設施。下列有關說法錯誤的是（　?。?br/>A．較大坡度有利于將車輛的動能轉化為重力勢能而達到減速目的
B．鋪滿疏松的鵝卵石和砂土層是為了增大車輛與路面的摩擦
C．上坡過程中，汽車所受重力與斜坡對汽車的支持力是一對平衡力
D．汽車在長下坡路段剎車較為頻繁，持續摩擦使剎車片過熱，導致剎車失靈的幾率更大
【解答】解：A、避險車道有一定坡度是為了汽車上坡時，動能轉化為重力勢能，使汽車的速度減小，便于汽車停下來，故A正確；
B、鋪上疏松的鵝卵石和砂土可增大摩擦力，使汽車的機械能轉化為內能，讓汽車的速度減小，便于汽車停下，故B正確；
C、上坡過程中，汽車所受重力與斜坡對汽車的支持力不是作用在一條直線上，不是一對平衡力，故C錯誤；
D、汽車在長下坡路段剎車較為頻繁，此時克服摩擦做功，并將機械能轉化為內能，因此剎車片發熱，故D正確。
故選：C。
（2023 江干區校級二模）某物質在凝固時溫度隨時間變化的圖象如圖所示，下列判斷正確豹是（　?。?br/>A．凝固過程一共經歷了12分鐘
B．物質固態的比熱容比液態大
C．BC段物質的內能不變
D．該物質的熔點為80℃
【解答】解：AD、由圖象知，該物質在凝固過程中保持80℃不變，該物質屬于晶體，該物質的熔點等于80℃，凝固過程為9min﹣5min＝4min，故A錯誤、D正確；
C、晶體凝固時，不斷放出熱量，BC段物質的內能減小，故C錯誤；
B、晶體物質在凝固前后質量不變；由圖象知，整個放熱過程中，單位時間內放出的熱量相等，降低相同的溫度，晶體在固態時需要的時間較短，即放出的熱量較少，由Q＝cmΔt知，該物質在固態時的比熱容小于液態時的比熱容，故B錯誤。
故選：D。
（2023 寧波模擬）如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒內放一小團浸有乙醚的棉花，迅速下壓活塞，棉花會燃燒起來。下列說法中正確的是（　?。?br/>A．空氣能被壓縮說明分子間有引力的作用
B．棉花能夠燃燒是因為蘸上的乙醚是可燃物
C．越往下壓越費力，是由于筒內的氣壓逐漸增大
D．活塞下壓，通過克服筒壁的摩擦做功，使空氣內能增加
【解答】解：A、空氣能被壓縮，說明分子間有間隔，且氣態分子間的間隔較大，故A錯誤；
B、迅速向下壓活塞，活塞會壓縮空氣做功，機械能轉化為內能，使空氣的內能增加，溫度升高，當溫度達到棉花的燃點時，棉花就會燃燒，故B錯誤；
C、越往下壓越費力，是由于壓縮筒內氣體，體積減小，筒內的氣壓逐漸增大，故C正確；
D、活塞下壓，活塞會壓縮空氣做功，機械能轉化為內能，使空氣的內能增加，故D錯誤。
故選：C。
（2023 余杭區一模）在全球范圍內，每年香檳銷量近3億瓶。開啟這樣的起泡酒，木塞離開瓶頸時，對應的氣流速度已經超過了音速，而且還能觀察到二氧化碳隨之結晶并變幻出縷縷薄霧。以下關于這一過程說法正確的是（　　）
A．瓶內氣體對瓶塞做功機械能轉化為內能
B．瓶內氣壓降低二氧化碳溶解度減小逸出
C．瓶內氣體的溫度降低二氧化碳吸熱結晶
D．薄霧是二氧化碳晶體熔化形成的小液滴
【解答】解：A、瓶內氣體對瓶塞做功內能轉化為機械能，故A錯誤；
B、打開香檳瓶蓋，有大量的二氧化碳氣體逸出，是因為打開香檳瓶蓋，壓強變小，二氧化碳的溶解度減小，故B正確；
C、瓶內氣體的溫度降低二氧化碳放熱結晶，故C錯誤；
D、薄霧是水蒸氣遇冷液化成的小水滴，故D錯誤。
故選：B。
（2022秋 海曙區期末）圖甲為油汀取暖器，當接通電源后，電熱管周圍的導熱油被加熱，通過腔體壁表面將熱量輻射出去，從而起到取暖作用。因此導熱油材料尤為關鍵，要求油汀通電后導熱油能盡可能快地升溫?，F在有質量、初溫相同的兩種導熱油材料甲、乙，在相同的加熱條件下，甲、乙兩種油的溫度與加熱時間關系如圖乙所示。試比較甲、乙兩種材料的比熱容c甲、c乙大小，并判斷用哪種材料更適合做導熱油（　?。?br/>A．c甲＞c乙，選乙材料 B．c甲＞c乙，選甲材料
C．c甲＜c乙，選乙材料 D．c甲＜c乙，選甲材料
【解答】解：已知兩種液體質量相等，由圖象可以看出：在加熱相同時間，即吸收熱量相同時，甲液體升高的溫度更大，由公式c可知c甲＜c乙；
由于c甲＜c乙，加熱相同時間，兩種液體吸收的熱量相同，甲溫度升高快，所以選甲材料，故D正確，
故選：D。
（2022秋 鎮海區期末）如圖為“蒸汽對外做功的實驗”，水蒸氣把軟木塞沖開的過程中，下列說法正確的是（　?。?br/>A．水蒸氣膨脹做功，使水蒸氣的內能增加
B．水蒸氣膨脹做功，消耗了水蒸氣的內能
C．水蒸氣進行熱傳遞，使水蒸氣內能增加
D．水蒸氣進行熱傳遞，水蒸氣的溫度不變
【解答】解：A、C、D、水蒸氣膨脹對軟木塞做功，水蒸氣的內能減小，溫度降低，故ACD錯誤；
B、由于水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內能轉化為軟木塞機械能，消耗了水蒸氣的內能，故B正確。
故選：B。
（2022秋 溫州期末）如圖是老師在科學課上做的熱機工作原理的模擬實驗，在玻璃管中先加入少量酒精，將橡皮塞密封玻璃管，然后用電子點火器點火，橡皮塞會向上彈出。完成問題。實驗過程中，在玻璃管口能觀察到小水珠組成的白霧（如圖所示），其形成的原因是（　?。?br/>A．燃氣對橡皮塞做功，燃氣內能減小
B．燃氣對橡皮塞做功，燃氣內能增大
C．橡皮塞對燃氣做功，燃氣內能減小
D．橡皮塞對燃氣做功，燃氣內能增大
【解答】解：點火后橡皮塞向上彈出，燃氣對橡皮塞做功，內能轉化為機械能，玻璃管內氣體內能減少。
故選：A。
（2022秋 鹿城區期末）2021年9月，神舟十二號返回艙成功著陸。返回艙返航穿越大氣層時外壁的內能會增大（如圖），其主要原因是（　　）
A．大氣對返回艙做功 B．返回艙對大氣做功
C．大氣向返回艙熱傳遞 D．返回艙向大氣熱傳遞
【解答】解：返回艙返航穿越返大氣層時，與空氣發生摩擦，此時返回艙返要克服空氣阻力做功，機械能轉化為內能，這是通過做功的方式發生能量轉化的，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
（2023 江北區一模）火柴是實驗室常用的點火工具。引燃過程：劃動火柴→擦火皮（含微量易燃物）產生火星→引發火柴頭燃燒。A、B為兩種常見的引燃方式，F1＝F2。火柴的引燃是通過 　做功　來增大火柴頭的內能，更易引燃的是 　B　方式。
【解答】解：火柴引燃過程，克服摩擦做功，內能增大，通過做功的方式增大火柴頭的內能；火柴頭與擦火皮之間的壓力越大，產生的摩擦力越大，克服摩擦力做功越多，機械能轉化為內能越多；方式B中，柴頭與擦火皮之間的壓力大，摩擦力大，克服摩擦做的功多，轉化為的內能多，溫度更高，更容易點燃火柴。
故答案為：做功；B。
（2023 南潯區二模）有一種廣州美食叫竹升面（如圖甲）。所謂竹升面，就是在搓面、和面以后，利用“竹升”（大竹竿）壓打出來的面條。
（1）如圖乙所示，“竹升”在使用時為 　省力　杠桿（選填“等臂”“省力”或“費力”）。
（2）烹飪手法中炒制面條時主要是通過 　熱傳遞　的方式使食物的內能增加。
【解答】解：（1）“竹升”在使用時，支點在A點，由圖可知動力臂大于阻力臂，則“竹升”為省力杠桿；
（2）炒食物時，食物吸收熱量、內能增大、溫度升高，是通過熱傳遞的方式增加食物的內能。
故答案為：（1）省力；（2）熱傳遞。
（2023 濱江區一模）中國載人航天工程再次傳來好消息：
（1）2022年11月29日神舟十五號載人飛船由長征二號F運載火箭成功發射升空。火箭燃料要求質量小而放出的熱量多，使用液氫作為燃料就是利用它 　熱值　高的特性。火箭加速升空過程中，將燃料燃燒產生燃氣的能轉化為火箭的機械能。
（2）2022年12月4日神舟十四號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。返回艙進入大氣層時與空氣劇烈摩擦，表面溫度急劇升高，這是通過 　摩擦做功　的方式改變內能。
【解答】解：（1）火箭采用液態氫作燃料，原因是液態氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質量的氫時，可以放出更多的熱量；
（2）返回艙進入大氣層時，克服摩擦做功，返回艙的機械能轉化為內能，使返回艙的內能增加、溫度升高，這是通過做功的方式改變它的內能；
故答案為：（1）熱值；（2）摩擦做功。
（2023春 西湖區校級月考）寒假里小金玩了一回極速滑雪（如圖甲），其簡化為模型如圖乙所示。設小金及坐墊的質量分別M和m，他從軌道A點由靜止向下滑行，其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H和h，B、C兩點處于同一高度。
（1）小金由A點到達B點時，自身重力做功大小為 　Mg（H﹣h）　，小金的機械能 　不守恒　。（選填“守恒”或“不守恒”）。
（2）若小金最終在C點停下來，則在整個過程中，小金到達C點時坐墊溫度升高了 　　。（坐墊的比熱容用c表示，不考慮熱量散失）
【解答】解：（1）小金的重力G小金＝Mg，
下滑的高度Δh＝H﹣h，
從A點滑到B點時自身重力做的功：
W＝G總Δh＝Mg（H﹣h）；
滑過程中有摩擦存在，一部分機械能轉化為內能，所以小金的機械能減少，不守恒；
（2）從A點滑到C點時，坐墊損失的機械能（重力勢能的減少量）為：
ΔE＝G坐墊Δh＝（M+m）g（H﹣h），
不考慮熱量散失，則坐墊增加的內能（吸收的熱量）：
Q吸＝ΔE＝（M+m）g（H﹣h），
由Q吸＝cmΔt可知，坐墊到達C點時溫度升高了：
Δt。
故答案為：（1）Mg（H﹣h）；不守恒；（2）。
（2023 嵊州市模擬）能量轉化和守恒定律是許多科學家經長期探索建立起來的，是科學史上的重大發現。
材料一：十七至十八世紀，多位科學家對能量的量度提出了不同的觀點。1644年，笛卡爾用物體的質量和其速度的乘積來量度；1686年，萊布尼茲用物體的質量和其速度平方的乘積來量度；1743年，達朗貝爾用“活力”（即物體受力作用而通過一定距離）來量度。
材料二：溫度計的不斷改進給熱與功研究的精確化準備了必要條件。焦耳通過400多次的實驗，于1849年精確地測定了熱功當量關系的數值，這一數值與現代公認值非常接近，為能量守恒定律的確立奠定了定量的實驗基礎。
（1）材料一中，哪位科學家的觀點與“功”概念相符合 　C　。
A.笛卡爾
B.萊布尼茲
C.達朗貝爾
（2）如圖所示是焦耳研究熱功當量關系的實驗裝置，通過重物的上下運動，帶動葉片轉動，通過做功使水的內能 　增大?。ㄟx填“增大”或“減小”）。
（3）結合材料分析，以下觀點正確的是 　ACD　。（可多選）
A．面對前人的觀點要敢質疑
B．時間久遠的理論是沒有科學價值的
C．測量工具的發展有助于科學理論研究
D．對科學的認識是不斷修正完善的過程
【解答】解：（1）功是力和力的方向上通過的距離的乘積，達朗貝爾用“活力”（即物體受力作用而通過一定距離）來量度，所以科學家達朗貝爾的觀點與“功”概念相符合，故選C；
（2）通過重物的上下運動，帶動葉片轉動，通過做功使水的內能增大。
（3）A．面對前人的觀點要敢質疑，有自己的見解，故A正確；
B．時間久遠的理論是有科學價值的，故B錯誤；
C．測量工具的發展有助于科學理論研究，故C正確；
D．對科學的認識是不斷修正完善的過程，故D正確。
故選ACD。
故答案為：（1）C；（2）增大；（3）ACD。
（2023 拱墅區校級二模）人類社會需要充足的能源，良好的環境。2017年5月18日，國土資源部發布消息，中國首次海域“可燃冰”試采成功，我國南海蘊藏著豐富的“可燃冰”資源，可燃冰的主要成分是甲烷水合物（CH4 xH2O），遇火即可燃燒且熱值高，是一種環保高效的新能源。
（1）若甲烷的水合物的化學式是CH4 8H2O，則甲烷（CH4）燃燒的化學方程式 　CH4+2O2CO2+2H2O　。
（2）“可燃冰”儲存的巨大化學能最終來自于古代綠色植物通過 　光合作用　固定的太陽能。
（3）大量使用化石燃料會導致酸雨、PM2.5超標。
①下列措施中能降低空氣中PM2.5的是 　cd　。（填字母）
a．戴口罩
b．焚燒秸稈
c．植樹造林
d．提倡使用電動汽車
②新能源混合動力（汽油和電動）汽車以其經濟，污染小等優點備受人們青睞，可在一定程度上緩解酸雨，在杭州大街小巷都能看到它們的身影。在純汽油提供能量時，已知某內燃機效率為80%，汽車的最大牽引力為1600N，那么這個內燃機完全燃燒9L汽油放出的熱量可以使汽車運動最遠距離 　1.44×105m　。（已知汽油的熱值為3.2×107J/L）
【解答】（1）若甲烷的水合物的化學式是CH4 8H2O，甲烷是含有碳、氫元素的有機物，則甲烷（CH4）燃燒生成二氧化碳和水，化學方程式為：CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）“可燃冰”儲存的巨大化學能最終來自于古代綠色植物通過光合作用固定的太陽能。
（3）①a．戴口罩能夠阻止部分PM2.5的顆粒物進入呼吸道內，不能減少空氣中PM2.5的含量，故不符合題意；
b．焚燒秸稈會產生大量有毒氣體及固體顆粒物，空氣中PM2.5含量會增加，不符合題意；
c．植樹造林能夠吸收空氣中的二氧化碳、降低顆粒物的產生，降低空氣中PM2.5的含量，符合題意；
d．提倡使用電動汽車，減少污染氣體的排放，降低顆粒物的產生，降低空氣中PM2.5的含量，符合題意；
故選cd；
②設內燃機完全燃燒9L汽油放出的熱量可以使汽車運動最遠距離為S，根據W＝FS可知9L×3.2×107J/L×80%＝1600N×S，解得S＝1.44×105m。
故答案是：
（1）CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）光合作用；
（3）①cd；
②1.44×105m。
（2023 平陽縣二模）一物體在空中由靜止下落，物體下落時受到的空氣阻力隨著下落速度增加而增大，且物體受到空氣阻力f與物體的速度v平方成正比，即f＝kv2，接近地面時物體可看做勻速直線運動。試解答下列問題：
（1）假如空中有一個50g的冰雹，從1000m的高空由靜止開始下落到地面。冰雹下落過程中的速度變化規律是 　先加速，再勻速　。假設冰雹重力做功的42%轉化為冰雹的內能，則冰雹在下落過程中溫度會升高多少攝氏度？　2℃　（不考慮冰雹的熔化和質量變化；c冰＝2.1×103J/（kg ℃））。
（2）大小不同的兩個球形冰雹從高空（高度足夠）靜止開始下落，冰雹半徑為r，密度為ρ，球的體積為，冰雹下落的最大速度為v，在接近地面時，請你比較大冰雹的下落速度與小冰雹的下落速度的大小關系，寫出推理過程。 　大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度；推理過程見解答　（推理結果均用字母表示）。
【解答】解：（1）冰雹由靜止開始下落到地面的過程中，一開始由于重力大于阻力，冰雹做加速運動；冰雹下落時受到的空氣阻力隨著下落速度增加而增加，當阻力增加到與冰雹的重力相等時，冰雹做勻速運動；所以冰雹下落過程中的速度變化規律是先加速，再勻速；
設冰雹的質量為m，則重力做功W＝Gh＝mgh；
由題意可知，Q吸＝ηW＝ηmgh，
由Q吸＝cmΔt得：
Δt2℃；
（2）根據ρ得冰雹的質量m＝ρVπr3ρ，
故重力G＝mgπr3ρg；
雨滴接近地面時可看做勻速直線運動，故f＝G，
因為f＝kSv2＝kπr2v2，Gπr3ρg，
所以，kπr2v2πr3ρg，
化簡得，v，
又因為k、ρ、g均為定值，
所以，r越大，速度越大，
即在接近地面時，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。
故答案為：（1）先加速，再勻速；2℃；（2）大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度；推理過程見解答。3.5 物體的內能
目錄
模塊一 知己知彼 1
模塊二 知識掌握 2
知識點一、內能 2
知識點二、溫度、熱量、內能之間的區別與聯系 4
知識點三、比熱容和熱量的計算 6
知識點四、熱機 8
知識點五、燃料的熱值 11
模塊三 鞏固提高 13
模塊一 知己知彼
學習目標 目標解讀
1.了解內能的概念，理解做功和熱傳遞是改變內能的兩種方法，知道做功和熱傳遞過程中能量轉化和轉移的實質。 2.知道熱量的概念，知道在熱傳遞過程中用熱量來量度內能的變化。 3.通過實驗認識比熱容的概念與單位，嘗試用比熱容解釋有關自然現象。4.知道熱機的工作原理，了解汽油機的工作沖程。 5.知道燃料的熱值，了解提高燃燒效率的措施。 解讀1：理解溫度、內能和熱量的關系，知道做功和熱傳遞是改變內能的兩種途徑，常見題型為選擇題和填空題，難度較小。 解讀2：知道在熱傳遞過程中用熱量來量度內能的變化，能利用比熱容及熱值的公式進行熱量的計算，常見題型為填空題和解答題，難度適中。 解讀3：理解化學能和內能的轉化，了解汽油機的工作過程，知道汽油機的四個沖程和能量轉化，常見題型為選擇題和填空題，難度適中。
模塊二 知識掌握
知識點一、內能
（一）內能
(1)分子動能：分子永不停息地做無規則運動，同一切運動著的物體一樣,運動著的分子也具有動能。物體的溫度越高,分子具有的動能 。
(2)分子勢能：由于分子之間存在相互作用力,因此分子之間也具有勢能。
(3)物體的內能：物體內部所有分子熱運動的動能和和勢能的總和，叫做物體的內能，俗稱熱能，內能的單位是焦耳( J)。
(4)影響內能大小的因素：物體的溫度、質量、狀態、種類等。如在其他因素相同時，溫度越高物體的內能 ；在其他因素相同時，物體的質量越大，物體的內能 ；在其他因素相同時，物體的狀態不同，物體的內能可能不同；在其他因素相同時，物體的種類不同，物體的內能也可能不同。
（二）物體內能的改變
(1)熱傳遞可以改變物體的內能
①熱傳遞的條件：物體之間或同一物體的不同部分之間存在 。
②熱傳遞對物體的影響：溫度高的物體放出熱量，溫度降低，內能減少；溫度低的物體吸收熱量，溫度升高，內能增加。
③內能變化的量度：用 來量度內能的變化。熱量是指在熱傳遞過程中，傳遞內能的多少。
④熱傳遞的實質：是內能從 物體(或同一物體的高溫部分)傳遞到 物體(或同一物體的低溫部分)。
(2)做功可以改變物體的內能
①大量生活現象和實驗表明：外界對物體做功，可以使物體的內能增加。常見對物體做功四種方法如下：
壓縮體積(如：用打氣簡打氣)
摩擦生熱(如：鉆木取火)
鍛打物體(如：用鐵錘敲打鐵塊)
彎折物體 (如： 來回多次擰彎細鐵絲 )
②大量實驗表明，物體對外做功，物體的內能會 ，如氣體體積膨脹
③通過做功改變物體的內能，實質是其他形式的能與物體內能相互轉化的過程。對物體做了多少功，就有多少其他形式的能轉化為內能；物體對外做了多少功，就有多少內能轉化為其他形式的能。可見，功可以用來量度內能改變的多少。
【能力拓展】
(1)熱量是一個過程量，要用“吸收”或“放出”來表述，而不能用“含有”或“具有”來表述，熱量的單位是焦耳。
(2)熱傳遞有三種方式，分別是傳導、對流和熱輻射。
(3)物體的內能可以通過做功和熱傳遞兩種方式來改變，由于它們在改變物體內能上產生的效果相同，所以我們說做功和熱傳遞在改變物體的內能作用上是等效的，但它們也有本質上的不同。
用做功的方法改變物體的內能，實質上是其他形式的能與內能之間的相互轉化，或者說是能的形式的轉化。例如：用鋸條鋸木頭，是用做功的方法使鋸條的內能增加溫度升高的，其中能量的轉化是機械能轉化為內能。
用熱傳遞的方法使物體內能發生變化，其本質是內能的轉移。例如：燒紅的鐵塊放進冷水中，內能從高溫的鐵塊轉移到低溫的水中。
（2020秋 東陽市校級月考）下列說法中正確的是（　?。?br/>A．靜止在地面上的冰塊沒有內能
B．空中飛行的飛機比地面上靜止的火車的內能多
C．動能大的物體內能一定大
D．自然界中任何狀態下處于任何位置的物體都有內能
（2022 龍灣區一模）小明用可樂瓶制作水火箭，先在瓶里裝適量水，然后將帶有閥門的金屬管插入瓶塞，旋緊瓶塞后用打氣筒往瓶里打足氣（如圖）；打開閥門后，水從尾部的金屬管向下噴出，水火箭豎直向上飛向空中，下列分析正確的是（　　）
A．上升過程中，水火箭瓶內氣體的內能減少
B．上升過程中，噴出的水對水火箭有向下推力
C．下降過程中，水火箭的動能轉化為重力勢能
D．下降過程中，水火箭的機械能逐漸增大
（2020秋 長興縣期末）2020年11月24日，我國在海南文昌航天發射場，用長征五號運載火箭成功發射嫦娥五號探測器，開啟我國首次地外天體采樣返回之旅。下列有關說法正確的是（　?。?br/>A．火箭發射時，液氫、液氧燃料溫度極低，不具有內能
B．火箭加速上升的過程中，探測器的動能和勢能都在增加
C．火箭上升的過程中存在多種能量的轉化，能的總量是遞減的
D．火箭上升一段時間后，動能和勢能的增加量總和等于消耗的燃料內的化學能
（2020秋 上城區校級月考）下列關于比熱、溫度、熱量和內能的說法中，正確的是（　　）
A．質量一定的物體溫度升高，內能一定增加
B．質量一定的物體吸收熱量，溫度一定升高
C．某物質吸收或放出的熱量越多，比熱也越大，比熱與熱量有關
D．質量一定的物體內能增加，一定是吸收了熱量
知識點二、溫度、熱量、內能之間的區別與聯系
溫度 熱量 內能
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， 傳遞熱量的無規則運動的劇烈程度多少 物體內所有分子無規則運動的動能與勢能的總和
量的性質 狀態量 過程量 狀態量
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)
聯系 溫度的變化，可以改變一個物體的內能，,傳遞熱量的多少可以量度物體內能改變的多少。物體吸收或放出熱量，它的內能將發生改變，但它的溫度不一定改變。如冰融化時要吸收熱量，內能增加，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
【能力拓展】
判斷內能改變的方式是通過做功還是熱傳遞，關鍵是理解做功改變內能的實質是內能與其他形式能的轉化，而熱傳遞實質是內能的轉移。
（2023春 婺城區月考）關于熱量、溫度、內能之間的關系，下列說法正確的是（　　）
A．物體吸收了熱量，溫度可能不變
B．物體溫度升高，一定是吸收了熱量
C．溫度為0℃的物體沒有內能
D．物體內能減少時，一定對外做功
（2022秋 余姚市期末）關于溫度、熱量、內能、比熱容，以下說法正確的是（　　）
A．一個物體溫度升高了，它的內能一定增加
B．一個物體吸收了熱量，它的溫度一定會升高
C．一塊0℃的冰沒有了內能，它的分子不會運動
D．物體的質量越大，溫度越高，它的比熱容就越大
（2021秋 平陽縣期中）關于溫度、熱量、內能，說法正確的是（　?。?br/>A．相互接觸的兩個物體，熱量總是從內能多的物體傳向內能少的物體
B．物體吸收了熱量，它的溫度一定升高
C．質量相同時，溫度升高較多的物體吸收的熱量一定多
D．物體內能減小時，不一定是物體放出了熱量
知識點三、比熱容和熱量的計算
（一）比熱容
(1)定義及單位：單位質量的某種物質， 叫做這種物質的比熱容，比熱容用符號℃表示，單位為焦/(千克. ℃)，讀作 。
(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 。
(3)水的比熱容的特點和應用：一定質量的水升高(或降低)一定溫度吸收（或放出）的熱量較多，根據這特點， 我們用水作為降溫物質或用來取暖，用來降溫時，讓水吸收并帶走更多的熱量：用來取暖時，讓水放出更多的熱量。另一方面，由于水的比熱容大，在吸收(或放出)相同的熱量時，溫度升高(或降低)得小，故沿海沿海地區晝夜溫差小，沿海地區冬暖夏涼等。
（二）熱量的計算公式
(1)吸熱公式： 。
式中C表示物質的比熱容，m表示物體的質量，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： 。
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。
可見，物體吸收或放出熱量的多少由 這三個量的乘積決定，跟物體溫度的高低無關。
Q吸與Q放公式中各物理量的單位：比熱容C的單位是焦/(千克.℃),質量m的單位是千克，溫度(t、t或△to)的單位是℃(攝氏度)，熱量Q的單位是焦，計算時要注意單位的統一。
(4)兩個溫度不同物體放在一起時，高溫物體放出熱量,溫度降低；低溫物體吸收熱量，溫度升高。若放出熱量沒有損失，全部被低溫物體吸收，最后兩物體溫度相同，稱為“達到熱平衡”。用公式表示為Q吸=Q放
(熱平衡方程)。
（2022秋 余姚市校級期末）甲、乙兩個物體放在一起，甲物體吸收熱量，乙物體放出熱量，則（　　）
A．甲物體的比熱大 B．乙物體的比熱大
C．甲物體的溫度低 D．乙物體的熱量多
（2022秋 余姚市校級期末）質量相同的砂石和鐵，已知砂石的比熱是鐵的比熱的2倍，如果鐵吸收熱量后溫度升高了48℃，那么砂石吸收同樣多的熱量，其溫度升高（　?。?br/>A．12℃ B．24℃ C．48℃ D．96℃
（2023 鹿城區模擬）有甲、乙兩個不同金屬物體，已知m甲＞m乙，c甲＞c乙，現將兩物體同時放入標況下的沸水中充足時長?，F取出后將兩物體相互接觸（兩物體與外界沒有熱量交換），則有（　　）
A．熱量將從甲物體傳遞給乙物體
B．熱量將從乙物體傳遞給甲物體
C．甲、乙兩物體始終處于熱平衡狀態
D．條件不足，無法判斷
（2023 西湖區模擬）用兩個相同的“熱得快”，分別給質量、初溫都相同的甲、乙兩種液體同時加熱，兩液體的溫度隨時間變化的圖象如圖所示。根據圖象可知，甲液體的比熱容 （選填“大于”、“等于”或“小于”）乙液體的比熱容。質量為500克、初溫為20℃的甲液體溫度升高到90℃，吸收的熱量為 焦。[甲液體的比熱容為1.8×103焦/（千克 ℃）]。
（2022秋 永康市期末）植樹造林既可以優化生態環境，又可以調節氣溫。假設10000米2的森林每秒鐘吸收的太陽能約為1.2×105焦，如果這些太陽能被初溫為26℃、質量為50千克的干泥土全部吸收，可使這些干泥土的溫度升高到多少攝氏度？
[干泥土的比熱容為0.8×103焦/（千克 ℃）]
知識點四、熱機
（一）熱機的類型：蒸汽機、內燃機、燃氣輪機噴氣發動機等。
（二）熱機的特點：通過做功把 轉化為 。
（三）內燃機：燃料在機器汽缸內燃燒的熱機。汽油機和柴油機是兩種常見的內燃機。
（四）汽油機
(1)汽油機：以汽油為燃料的內燃機。
(2)構造：如圖所示。
(3)汽油機在工作時，活塞在汽缸內往復運動?；钊麖钠椎囊欢诉\動到另端的過程叫做一個沖程。其工作過程如下表：
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
進氣門開閉情況 打開 關閉 關閉 關閉
排氣門開閉情況 關閉 關閉 關閉 打開
活塞運動方向 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，使其壓強增大、溫度升高。在壓縮沖程末，火花塞產生電火花，點燃燃料混合物 燃料混合物燃燒產生高溫高壓燃氣，高溫高壓燃氣推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功 排出廢氣
能的轉化 無能量轉化 機械能轉化成內能 汽油燃燒：化學能轉化成內能；燃氣推動活塞做功：內能轉化成機械能 無能量轉化
(4)工作過程分析：大多數汽油機的一個工作循環都是由四個沖程組成的，分別是 。在一個工作循環中，曲軸和飛輪均轉動 圈，對外做功 次。在四個沖程中，只有做功沖程是燃氣對外做功，將內能轉化為 ，其他三個沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。
（2022 麗水模擬）如圖是四沖程汽油機的工作示意圖，下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．汽油機工作時各沖程的順序依次為：丁、甲、丙、乙
B．除了丙沖程以外，其他沖程均靠飛輪的慣性完成
C．甲沖程中能量的轉化：內能轉化為機械能
D．無論怎樣改進汽油機，汽油機的效率也無法達到100%
（2021秋 西湖區期末）熱機的出現加快了人類社會的進步，同時也帶來了相應的環境問題。如圖所示為汽油機工作原理圖，下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．圖a是吸氣沖程
B．圖b中氣體溫度升高
C．圖d中內能轉化為機械能
D．靠慣性完成的沖程是a、d、e
【解答】解：
a圖：進氣門打開，活塞向下運行，氣缸容積增大，是吸氣沖程；
b圖：氣門都關閉，活塞向上運行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，將機械能轉化為了內能；
c圖：兩個氣門都關閉，活塞在最頂端，為壓縮沖程末尾，此時的氣缸內的氣體的內能最大，溫度最高；
d圖：氣門都關閉，活塞向下運行，氣缸容積增大，是做功沖程，將化學能轉化為內能，內能再轉化為機械能；
e圖：排氣門打開，活塞向上運動，氣缸容積減小，是排氣沖程；
在熱機的四個沖程中，只有做功沖程做功，其他三個沖程是靠飛輪的慣性完成的，依靠飛輪慣性完成的沖程是：a、b、e沖程；
綜上所述，D錯誤。
故選：D。
（2021秋 嘉興期末）十八世紀，瓦特發明的冷凝器蒸汽機推動了人類第一次工業革命。如圖為蒸汽機的工作原理：打開閥門A、關閉閥門B，高壓蒸汽進入汽缸，推動活塞上行。當活塞達到汽缸頂部時，關閉閥門A、打開閥門B，蒸汽進入冷凝器，汽缸內壓強減小，活塞下降，如此循環往復。下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．用水冷凝蒸汽是利用熱傳遞改變內能
B．蒸汽機在整個工作過程中遵循機械能守恒
C．蒸汽機活塞上行過程與汽油機的做功沖程相似
D．蒸汽推動活塞向外做功后，蒸汽的內能會減小
【解答】解：
A、用水冷凝蒸汽時，蒸汽放出熱量，是通過熱傳遞改變內能的，故A正確；
B、蒸汽對活塞做功，活塞的機械能增大，所以機械能不守恒，故B錯誤；
C、蒸汽推動活塞上行，蒸汽的內能轉化為活塞的機械能，與汽油機的做功沖程相似，故C正確；
D、蒸汽推動活塞向外做功后，內能轉化為機械能，所以蒸汽的內能會減小，故D正確。
故選：B。
知識點五、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
（三）能量轉化：燃料燃燒釋放熱量的過程，就是將貯存在燃料中的化學能轉化為內能的過程。
（四）熱值是燃料的一種特性， 它只與燃料的種類有關，不同燃料的熱值一般不同；與燃料的形狀質量、體積、是否完全燃燒均無關。
（五）燃料完全燃燒放出熱量的計算公式： 。其中m代表燃料的質量,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。
（六）燃料很難完全燃燒，燃料燃燒放出的熱量也不可能完全得到利用。因此，改善燃燒條件，使燃料盡可能完全燃燒，同時應盡可能減少各種熱損失，既可以節約燃料、提高效率，又可以減少污染、保護環境。
注意：對于熱值的定義，我們要抓住其中的三個關鍵詞：1千克、某種燃料、完全燃燒。
①“1千克”指出熱值是對一定質量的燃料而言的，這一定質量是1千克。如果燃燒的不是1千克的燃料，那么，完全燃燒時放出的熱量與熱值的大小便不同。
②“某種燃料”是說明熱值與燃料的種類有關。確定的燃料有確定的熱值，不同的燃料一般有不同的熱值。由此可見，熱值反映了燃料的燃燒特性。熱值大，反映1千克的這種燃料完全燃燒時放出的熱量多,或者說化學能轉化成的內能多。
③“完全燃燒”的含義是燒完、燒盡。1千克某種燃料只有在完全燃燒時放出的熱量才是這種燃料的熱值，如果沒有完全燃燒，放出的熱量就比熱值的值小。利用Q放=mq計算燃料燃燒放出的熱量是理論值，因為在實際情況下，燃料不可能是完全燃燒的。
【能力拓展】
熱平衡方程與熱效率方程：燃料燃燒放出的熱量被其他物質吸收，則燃料釋放出的熱量應該等于其他物質吸收的熱量，即Q吸=Q放但是一般情況下，燃料燃燒后產生的熱量不能被完全利用，有一部分熱量會散失掉，而被有效吸收的熱量只占燃料放出的熱量的一部分，我們將被有效吸收的熱量與燃料放出的總熱量的比值稱為燃料的利用率，用η表示，則η=Q吸/Q放 X 100%。
（2021 吳興區模擬）關于熱量、熱值、比熱容和內能說法正確的是（　?。?br/>A．任何溫度的物體都有內能，但是不一定有熱量
B．任何燃料都有熱值，它與是否完全燃燒無關
C．熱值還與燃料的質量有關
D．以上四個物理量都是物質的一種基本屬性
（2022秋 濱江區校級期中）工作人員采取了部分頁巖氣樣品，經初步檢測該頁巖氣樣品中的天然氣含量為90%，為了確定其中是否還含有其它可燃性成分，現在在實驗室進一步對其進行熱值測試：假設所取樣品氣體的體積為1L，用它燒水，使得1kg的水溫度升高了5℃，已知檢測所用的燒水爐的效率為70%，天然氣的熱值為4.0×107J/m（ρ水＝1.0×103kg/m3）請根據以上信息計算：
（1）檢測過程中，水吸收的熱量是多少？
（2）檢測過程中，頁巖氣樣品所釋放的熱量是多少？
（3）該頁巖氣樣品的熱值為多少？
（2022秋 海曙區校級期中）小科家使用的是瓶裝液化氣，每瓶中裝入的液化氣質量為21kg。已知液化氣的熱值q＝5×107J/kg，水的比熱容c水＝4.2×10J/（kg ℃）。求：
（1）整瓶液化氣完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）若整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量的60%被利用，那么散失的熱量是多少？
（3）若將上述散失的熱量全部利用起來，在一個標準大氣壓下，整瓶液化氣完全燃燒可以將2000kg初溫為20℃的水加熱到多少攝氏度？
（2021秋 鎮海區期末）小科家使用的是瓶裝液化氣，每瓶中裝入的液化氣質量為21kg。已知液化氣的熱值q＝5×107J/kg，水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）整瓶液化氣完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）若整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量的60%被利用，那么散失的熱量是多少？
（3）若將上述散失的熱量全部利用起來，在一個標準大氣壓下，整瓶液化氣完全燃燒可以將2000kg初溫為20℃的水加熱到多少攝氏度？
模塊三 鞏固提高
（2023 杭州三模）如圖所示，是載有“天問一號”的火箭發射升空時的情景，下列描述正確的是（　?。?br/>A．火箭發射時出現的大量“白氣”是汽化現象
B．火箭點火升空過程中是由機械能轉化為內能
C．火箭噴出燃氣后周圍空氣分子的熱運動減緩
D．燃氣主要通過熱傳遞使周圍的空氣內能增大
（2023 定海區二模）如圖所示，高速公路的長下坡路段右側通常會建避險車道，剎車失靈的車輛可駛入避險車道實現安全減速。它由制動坡床和防撞設施等組成，制動坡床長100多米，有較大的坡度，坡床上鋪滿疏松的鵝卵石和砂土層；坡床的盡頭，有廢舊輪胎和防撞桶圍起來的防撞設施。下列有關說法錯誤的是（　　）
A．較大坡度有利于將車輛的動能轉化為重力勢能而達到減速目的
B．鋪滿疏松的鵝卵石和砂土層是為了增大車輛與路面的摩擦
C．上坡過程中，汽車所受重力與斜坡對汽車的支持力是一對平衡力
D．汽車在長下坡路段剎車較為頻繁，持續摩擦使剎車片過熱，導致剎車失靈的幾率更大
（2023 江干區校級二模）某物質在凝固時溫度隨時間變化的圖象如圖所示，下列判斷正確豹是（　?。?br/>A．凝固過程一共經歷了12分鐘
B．物質固態的比熱容比液態大
C．BC段物質的內能不變
D．該物質的熔點為80℃
（2023 寧波模擬）如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒內放一小團浸有乙醚的棉花，迅速下壓活塞，棉花會燃燒起來。下列說法中正確的是（　?。?br/>A．空氣能被壓縮說明分子間有引力的作用
B．棉花能夠燃燒是因為蘸上的乙醚是可燃物
C．越往下壓越費力，是由于筒內的氣壓逐漸增大
D．活塞下壓，通過克服筒壁的摩擦做功，使空氣內能增加
（2023 余杭區一模）在全球范圍內，每年香檳銷量近3億瓶。開啟這樣的起泡酒，木塞離開瓶頸時，對應的氣流速度已經超過了音速，而且還能觀察到二氧化碳隨之結晶并變幻出縷縷薄霧。以下關于這一過程說法正確的是（　　）
A．瓶內氣體對瓶塞做功機械能轉化為內能
B．瓶內氣壓降低二氧化碳溶解度減小逸出
C．瓶內氣體的溫度降低二氧化碳吸熱結晶
D．薄霧是二氧化碳晶體熔化形成的小液滴
（2022秋 海曙區期末）圖甲為油汀取暖器，當接通電源后，電熱管周圍的導熱油被加熱，通過腔體壁表面將熱量輻射出去，從而起到取暖作用。因此導熱油材料尤為關鍵，要求油汀通電后導熱油能盡可能快地升溫。現在有質量、初溫相同的兩種導熱油材料甲、乙，在相同的加熱條件下，甲、乙兩種油的溫度與加熱時間關系如圖乙所示。試比較甲、乙兩種材料的比熱容c甲、c乙大小，并判斷用哪種材料更適合做導熱油（　?。?br/>A．c甲＞c乙，選乙材料 B．c甲＞c乙，選甲材料
C．c甲＜c乙，選乙材料 D．c甲＜c乙，選甲材料
（2022秋 鎮海區期末）如圖為“蒸汽對外做功的實驗”，水蒸氣把軟木塞沖開的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．水蒸氣膨脹做功，使水蒸氣的內能增加
B．水蒸氣膨脹做功，消耗了水蒸氣的內能
C．水蒸氣進行熱傳遞，使水蒸氣內能增加
D．水蒸氣進行熱傳遞，水蒸氣的溫度不變
（2022秋 溫州期末）如圖是老師在科學課上做的熱機工作原理的模擬實驗，在玻璃管中先加入少量酒精，將橡皮塞密封玻璃管，然后用電子點火器點火，橡皮塞會向上彈出。完成問題。實驗過程中，在玻璃管口能觀察到小水珠組成的白霧（如圖所示），其形成的原因是（　?。?br/>A．燃氣對橡皮塞做功，燃氣內能減小
B．燃氣對橡皮塞做功，燃氣內能增大
C．橡皮塞對燃氣做功，燃氣內能減小
D．橡皮塞對燃氣做功，燃氣內能增大
（2022秋 鹿城區期末）2021年9月，神舟十二號返回艙成功著陸。返回艙返航穿越大氣層時外壁的內能會增大（如圖），其主要原因是（　　）
A．大氣對返回艙做功 B．返回艙對大氣做功
C．大氣向返回艙熱傳遞 D．返回艙向大氣熱傳遞
（2023 江北區一模）火柴是實驗室常用的點火工具。引燃過程：劃動火柴→擦火皮（含微量易燃物）產生火星→引發火柴頭燃燒。A、B為兩種常見的引燃方式，F1＝F2。火柴的引燃是通過 來增大火柴頭的內能，更易引燃的是 方式。
（2023 南潯區二模）有一種廣州美食叫竹升面（如圖甲）。所謂竹升面，就是在搓面、和面以后，利用“竹升”（大竹竿）壓打出來的面條。
（1）如圖乙所示，“竹升”在使用時為 杠桿（選填“等臂”“省力”或“費力”）。
（2）烹飪手法中炒制面條時主要是通過 的方式使食物的內能增加。
（2023 濱江區一模）中國載人航天工程再次傳來好消息：
（1）2022年11月29日神舟十五號載人飛船由長征二號F運載火箭成功發射升空。火箭燃料要求質量小而放出的熱量多，使用液氫作為燃料就是利用它 高的特性。火箭加速升空過程中，將燃料燃燒產生燃氣的能轉化為火箭的機械能。
（2）2022年12月4日神舟十四號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。返回艙進入大氣層時與空氣劇烈摩擦，表面溫度急劇升高，這是通過 的方式改變內能。
（2023春 西湖區校級月考）寒假里小金玩了一回極速滑雪（如圖甲），其簡化為模型如圖乙所示。設小金及坐墊的質量分別M和m，他從軌道A點由靜止向下滑行，其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H和h，B、C兩點處于同一高度。
（1）小金由A點到達B點時，自身重力做功大小為 ，小金的機械能 。（選填“守恒”或“不守恒”）。
（2）若小金最終在C點停下來，則在整個過程中，小金到達C點時坐墊溫度升高了 。（坐墊的比熱容用c表示，不考慮熱量散失）
（2023 嵊州市模擬）能量轉化和守恒定律是許多科學家經長期探索建立起來的，是科學史上的重大發現。
材料一：十七至十八世紀，多位科學家對能量的量度提出了不同的觀點。1644年，笛卡爾用物體的質量和其速度的乘積來量度；1686年，萊布尼茲用物體的質量和其速度平方的乘積來量度；1743年，達朗貝爾用“活力”（即物體受力作用而通過一定距離）來量度。
材料二：溫度計的不斷改進給熱與功研究的精確化準備了必要條件。焦耳通過400多次的實驗，于1849年精確地測定了熱功當量關系的數值，這一數值與現代公認值非常接近，為能量守恒定律的確立奠定了定量的實驗基礎。
（1）材料一中，哪位科學家的觀點與“功”概念相符合 。
A.笛卡爾
B.萊布尼茲
C.達朗貝爾
（2）如圖所示是焦耳研究熱功當量關系的實驗裝置，通過重物的上下運動，帶動葉片轉動，通過做功使水的內能 （選填“增大”或“減小”）。
（3）結合材料分析，以下觀點正確的是 。（可多選）
A．面對前人的觀點要敢質疑
B．時間久遠的理論是沒有科學價值的
C．測量工具的發展有助于科學理論研究
D．對科學的認識是不斷修正完善的過程
（2023 拱墅區校級二模）人類社會需要充足的能源，良好的環境。2017年5月18日，國土資源部發布消息，中國首次海域“可燃冰”試采成功，我國南海蘊藏著豐富的“可燃冰”資源，可燃冰的主要成分是甲烷水合物（CH4 xH2O），遇火即可燃燒且熱值高，是一種環保高效的新能源。
（1）若甲烷的水合物的化學式是CH4 8H2O，則甲烷（CH4）
燃燒的化學方程式 。
（2）“可燃冰”儲存的巨大化學能最終來自于古代綠色植物通過 固定的太陽能。
（3）大量使用化石燃料會導致酸雨、PM2.5超標。
①下列措施中能降低空氣中PM2.5的是 。（填字母）
a．戴口罩
b．焚燒秸稈
c．植樹造林
d．提倡使用電動汽車
②新能源混合動力（汽油和電動）汽車以其經濟，污染小等優點備受人們青睞，可在一定程度上緩解酸雨，在杭州大街小巷都能看到它們的身影。在純汽油提供能量時，已知某內燃機效率為80%，汽車的最大牽引力為1600N，那么這個內燃機完全燃燒9L汽油放出的熱量可以使汽車運動最遠距離 。（已知汽油的熱值為3.2×107J/L）
（2023 平陽縣二模）一物體在空中由靜止下落，物體下落時受到的空氣阻力隨著下落速度增加而增大，且物體受到空氣阻力f與物體的速度v平方成正比，即f＝kv2，接近地面時物體可看做勻速直線運動。試解答下列問題：
（1）假如空中有一個50g的冰雹，從1000m的高空由靜止開始下落到地面。冰雹下落過程中的速度變化規律是 。假設冰雹重力做功的42%轉化為冰雹的內能，則冰雹在下落過程中溫度會升高多少攝氏度？ （不考慮冰雹的熔化和質量變化；c冰＝2.1×103J/（kg ℃））。
（2）大小不同的兩個球形冰雹從高空（高度足夠）靜止開始下落，冰雹半徑為r，密度為ρ，球的體積為，冰雹下落的最大速度為v，在接近地面時，請你比較大冰雹的下落速度與小冰雹的下落速度的大小關系，寫出推理過程。
（推理結果均用字母表示）。

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