資源簡介

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2024年中考物理新課標總復習一輪培優學案（廣東專版）
第一部分 單元整合培優學案
第16講 內能及內能的利用
課標要求
1. 了解內能和熱量。從能量轉化的角度認識燃料的熱值。2. 通過實驗，了解比熱容。能運用比熱容說明簡單的自然現象。3.了解熱機的工作原理。知道內能的利用在人類社會發展史中的重要意義。4.知道能量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實例。有用能量轉化與守恒的觀點分析問題的意識。5. 從能量轉化和轉移的角度認識效率。6. 列舉能量轉化和轉移具有方向性的常見實例。
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 分子熱運動、內能 ☆☆ 內能及其利用部分，廣東省物理試卷里，每年考查2道題,分值為6分。一般以考查概念和規律的識記與理解為主。題型有選擇、填空、和計算，難度系數為0.6。2024年選擇、填空仍然是重點，涉及比熱容及熱值的理解與計算會在選擇題、填空題里體現。
考點2 熱機、能量的轉化和守恒 ☆
考點3 比熱容及熱值的理解與計算 ☆☆☆
☆☆☆ 代表必考點，☆☆代表常考點，☆星表示中頻考點。
知識點一：分子熱運動
1.定義：一切物質的分子都在永不停息地做_______運動。
2.影響因素:溫度越高，熱運動越劇烈。
(1)不同物質在相互接觸時，相互滲透的現象叫_____。
(2)擴散在_____、_____和______間都能發生，但擴散的程度不同。擴散現象表明：分子是不停地運動的；還表明分子之間有間隙。
3.分子動理論內容
（1）物質是由_____組成的。
（2）一切物體的分子都在不停地做______的運動
（3）分子間有相互作用的______和_____。
知識點二：內能
1.定義：物體內部所有分子的_____和____的總和叫內能。由于分子的動能與溫度有關，分子的勢能與分子間的相互作用力以及距離有關，所以物體的內能與_____、______有關。
2.改變物體內能的方法
(1)用_____的方法可以改變物體的內能。對物體做功，可以使物體的內能增加；物體對外做功，可以使物體的內能減少。用做功的方法改變物體的內能，實質是能的轉化。
(2)用_____的方法可以改變物體的內能。物體吸收熱量，內能增加；物體放出熱量，內能減少。用熱傳遞的方法改變物體的內能，實質是能的轉移。
（3）熱傳遞和做功的區別
實質 條件 方式（方法） 舉例
熱傳遞 內能的轉移過程 不同的物體或物體的不同部分之間存在溫度差 熱傳導、熱對流、熱輻射 燒紅的鐵塊放入冷水中，內能從高溫鐵塊轉移到低溫的水，鐵塊的內能減少，水的內能增加
做功 其他形式的能與內能之間的相互轉化過程 外界對物體做功，物體的內能增加 壓縮體積、摩擦生熱、鍛打物體、擰彎物體 打氣筒打氣、鉆木取火、來回多次彎折細金屬絲
物體對外界做功，物體的內能減少 體積膨脹等 裝著開水的暖水瓶內的水蒸氣將瓶蓋頂起來，水蒸氣的內能減少
知識點三：熱量和比熱容
1.熱量：在熱傳遞過程中，物體_____的多少叫熱量。單位：焦耳(J）。熱量是反映在熱傳遞的過程中內能的改變量，因此熱量是一個過程量。一個物體溫度很高，不能說它的熱量多，如果沒有發生熱傳遞，就沒有熱量可言。
2.比熱容定義：______的某種物質溫度升高(降低）1℃所吸收 (放出）的熱量。
3.單位：_______。
4.水的比熱容
(1) 數值：C水=______J/(kg·℃）
(2) 意義：1kg水溫升高(或降低）1℃所吸收 (或放出）的熱量是4.2×10J。
(3) 應用：“暖氣”取暖用水作介質，機器中的冷卻水循環系統等。
5.熱量的計算
（1）計算物體吸收熱量的公式為：_________（2）計算物體放出熱量的公式為：_________其中，Q吸表示吸收熱量，單位是J；c表示物體比熱容，單位是J/(kg·℃)；m表示質量，單位是kg；t0表示物體初始溫度，單位是℃；t表示物體后來的溫度，單位是℃。⊿t=t-t0表示物體升高了的溫度。⊿t=t0-t，表示物理降低了的溫度。
注意：不同物體的吸熱能力實驗應知應會
【實驗裝置】
【探究方法】控制變量法，轉換法
【探究過程】
1.安裝實驗裝置順序：自下而上安裝好實驗裝置;在兩個鐵架臺的底座上各放一個規格相同的酒精燈，調好鐵圈的高度，將石棉網放在鐵圈上。
2.取相同質量的水和煤油分別倒入兩只燒杯中。
3.分別給兩液體加熱，加熱時上下反復緩慢地提拉攪拌器，記下不同時刻的溫度。
4.記錄數據, 繪制T-t 圖像。
【實驗圖像】
【實驗結論】質量相同的水和食用油吸收相同的熱量，食用油的溫度升高的較大
【注意事項】
1.實驗器材組裝順序：自下而上。
2.溫度計放置位置：不要碰到容器壁和容器底。
3.選擇相同的酒精燈加熱目的是：使水和煤油在相同加熱時間吸收相同的熱量相同。
4.通過加熱時間的長短，來體現液體吸收熱量的多少，此方法為轉換法。
5.實驗中各數據可能有較大差異，原因：①酒精燈規格難以保證完全相同，②實驗中熱量有損失。
6.使用電加熱器代替酒精燈的好處：易于控制產生熱量的多少。
【器材作用】①實驗測量儀器：溫度計、停表分別用于測量溫度和加熱時間。
②攪拌器的作用：使液體受熱均勻。
③石棉網：使燒杯底部受熱均勻。
知識點四：熱機
1.熱機：利用________的機械叫熱機。
熱機的種類：分為蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機。
內燃機：燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力的熱機。內燃機根據其所使用的燃料分為汽油機和柴油機兩類。
2. 內燃機的工作原理
（1）汽油機：四沖程汽油機的結構—汽缸、活塞、連桿、曲軸、進氣門、排氣門、火花塞。
沖程—活塞在氣缸內往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。
汽油機的工作過程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
吸氣沖程—靠慣性運動，吸進汽油與空氣的混合物；
壓縮沖程—外界對______做功，機械能轉化為______，氣體溫度______；
做功沖程—化學能轉化為______，氣體溫度______，氣體_____做功，內能轉化為______；
排氣沖程—靠慣性運動，排出廢氣。
（2）柴油機：四沖程柴油機的結構—汽缸、活塞、連桿、曲軸、進氣門、排氣門、噴油嘴。
柴油機的工作過程與汽油機幾乎一樣，但有三個區別：1）吸氣沖程：汽油機吸進的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸進的僅僅是空氣；2）壓縮沖程：汽油機壓縮的是汽油和空氣的混合物，汽油機壓縮的僅僅是空氣；3）做功沖程：汽油機用火花塞點火，柴油機用噴油嘴噴油。
要點詮釋：汽油機和柴油機的異同點：
不同點 相同點
項目 汽油機 柴油機 （1）構造基本相同都是燃料在氣缸內燃燒，都是內燃機。（2）都將內能轉化為機械能。（3）每一個工作循環都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。
構造 汽缸頂部有火花塞 汽缸頂部有噴油嘴
點火方式 壓縮沖程末由火花塞放出電火花點燃，稱點燃式 壓縮沖程末由噴油嘴向汽缸內噴霧狀柴油遇到高溫高壓的空氣自動燃燒，稱壓燃式
燃料 汽油、吸氣沖程吸進汽油和空氣混合物 柴油、吸氣沖程吸進汽缸的只是空氣
壓縮比 壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸進體積的1／9至1／6 壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸進體積的1／22至1／16
做功 做功沖程初燃氣壓強為30至50個大氣壓，溫度2000℃至2500℃，高溫高壓的氣體推動活塞做功 做功沖程初燃氣壓強為50至100個大氣壓，溫度1700℃至2000℃，高溫高壓的氣體推動活塞做功
效率 效率較低20％至30％ 效率較高30％至45％
用途 輕便，多用于汽車、飛機、小型農機具 笨重，多用于拖拉機、載重汽車、輪船等重型機械
知識點五：熱值和熱機效率
1．熱值（q）：1kg某種燃料完全燃燒放出的_____，叫熱值；熱值單位是：_______。
（1）燃料燃燒放出熱量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的熱量，單位是J；q是熱值，單位是J/kg；m 是質量，單位是kg。）
（2）熱值反映的是某種物質的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉變成內能的本領大小；也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態、質量、體積等均無關。
2.熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量_____，叫熱機的效率。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。公式：
3.在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
注意：熱機能量的損失：①燃料未完全燃燒（完全燃燒條件：充足空氣，研磨成細顆粒）； ②廢氣排出帶走能量（廢氣的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用潤滑劑，減小摩擦）。
燃料在熱機中燃燒時，總有一小部分燃料不能完全燃燒而損失掉，燃料釋放出的內能只有一部分用來推動熱機的運動，即轉化為熱機的機械能，其余的能量在廢氣、散熱、機械摩擦中損失掉了，其中廢氣帶走的能量最多，所以設法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標，熱機的效率越高，它的機械性能就越好。
知識點六：能量轉化與守恒
1.能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式______為另一種形式，或者從一個物體_____到另一個物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量保持_______。
2．能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉化的過程，都遵從能量守恒定律。
定律中能的轉化，是指通過做功，能的形式發生了變化，一種形式的能轉化為另一種形式的能。如鉆木取火，就是通過克服摩擦做功，使機械能轉化為內能。能的轉移，是指同一種能從一個物體轉移到另一個物體上，能的形式沒有變化，如熱傳遞過程中，內能從高溫物體轉移到低溫物體。
考點1. 分子熱運動、內能
【例題1】（2023廣東省） 端午節期間，小明在家里煮粽子，粽香四溢說明（ ）
A. 分子在不停地做無規則運動 B. 分子間存在引力
C. 分子間存在斥力 D. 分子可以再分
【答案】A
【解析】端午節期間，小明在家里煮粽子，粽香四溢是因為粽子的分子在不停地做無規格運動，運動到空氣中，屬于擴散現象，故BCD不符合題意；A符合題意。故選A。
【例題2】（2022廣東一模）如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，迅速壓下活塞，觀察到硝化棉燃燒起來。在下壓活塞的過程中，下列說法正確的是（　　）
A. 氣體的內能轉化為活塞的機械能 B. 筒內氣體溫度降低
C. 筒內氣體的內能不變 D. 活塞對筒內氣體做了功
【答案】D
【解析】下壓活塞時，活塞對筒內的空氣做功，機械能轉化為空氣的內能，使氣體的內能增加、溫度升高，當溫度升高達到棉花的著火點時，筒內棉花燃燒起來，故D正確，ABC錯誤。故選D
【變式訓練1】（2023深圳）端午節煮粽子是中華文化的傳統習俗，下列說法正確的是（　　）
A. 燃料燃燒為內能轉化為化學能 B. 打開鍋蓋上面的白霧是水蒸氣
C. 加熱粽子是利用做功增加內能 D. 聞到粽子的香味是因為擴散現象
【答案】D
【變式訓練2】（2023廣東廣州）小明將凝固點為47℃的某液態合金放在室溫為25℃的實驗室中。該合金從70℃降至47℃并保持47℃一段時間再降至35℃，合金在此過程（　　）
A. 對外放熱，內能一直減少
B. 存在液化現象，內能一直增加
C. 溫度保持47℃時，不吸熱也不放熱
D. 存在凝固現象，內能先減少后不變再減少
【答案】A
【變式訓練3】（2023深圳二模）以下關于同一物體的內能、熱量、溫度說法正確的是（　　）
A. 物體內能增大，溫度一定升高
B. 物體溫度升高，一定吸收了熱量
C. 物體溫度升高，內能一定增大
D. 物體內能增大，一定吸收了熱量
【答案】C
考點2. 熱機、能量的轉化和守恒
【例題1】（2023廣東省）如圖為四沖程汽油機工作過程中的某沖程示意圖，該沖程為（　　）
A. 吸氣沖程 B. 壓縮沖程 C. 做功沖程 D. 排氣沖程
【答案】A
【解析】觀察圖可知，進氣門打開，排氣門關閉。活塞由上端向下端運動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸，是吸氣沖程。故選A。
【例題2】（2021廣東省）如圖為火箭發射的場景，火箭的燃料使用了液態氫，主要是因為它的______ 大，火箭發射升空時，燃料的化學能轉化為______ 能，再轉化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能______ 選填“守恒”或“不守恒”。
【答案】熱值 內 不守恒
【解析】運載火箭采用液態氫作為火箭的燃料，原因是液態氫具有較大的熱值，完全燃燒相同質量的液態氫和其它燃料相比，液態氫可以釋放出更多的熱量；并且所需的液態氫的體積小，便于儲存和運輸。火箭發射升空時，燃料通過燃燒將化學能轉化為燃氣的內能，燃氣對火箭做功，又將內能轉化為火箭的機械能，使得火箭的機械能增大，所以機械能不守恒。
【變式訓練1】（2021廣東）關于四沖程汽油機的工作過程，下列說法正確的是（ ）
A. 吸氣沖程：只吸入空氣 B. 壓縮沖程：缸內溫度降低
C. 做功沖程：氣體推動活塞做功 D. 排氣沖程：內能轉化為機械能
【答案】C
【變式訓練2】（2023深圳二模） 汽車在剎車過程中，機械能轉化為地面和輪胎的內能，這些內能將無法自動地轉化為汽車的機械能，這種現象說明自發的能量轉化過程是有一定________性的，但在能量的轉化和轉移過程中，能的總量_________（選填“不斷減少”、“保持不變”或“不斷增加”）。
【答案】 方向 保持不變
考點3. 比熱容及熱值及熱機效率的理解與計算
【例題1】（2023廣東省） 小明了解到有種說法“在室內穿兩件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用題圖的裝置進行實驗：在甲、乙兩個相同的瓶子中裝入等體積的熱水，用兩層灰色薄棉布包裹著甲瓶（內層緊貼，外層相對寬松），用一層灰色厚棉布緊貼包裹著乙瓶，用數顯溫度計測量瓶中熱水的溫度，測得有關數據如題表所示。
題表
室溫：25.0℃
時間/min 0 20 40 60 80
甲瓶水溫/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水溫/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
（1）題表中有一個溫度值記錄錯誤，該錯誤的溫度值是______℃。水溫會先降到41.0℃的是______瓶。已知瓶中水的體積是350mL，該瓶中水的溫度降至41.0℃時，其放出的熱量是____J。[，]
（2）如果把瓶中的熱水換成冰塊，_______瓶中的冰塊熔化較慢。分析實驗結果，可猜想“在室內穿兩件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是兩件薄衣服中間有___________。
（3）請寫出一個生活中與你的猜想相符合的例子：________。
【答案】（1）62.5 乙 （2）甲 空氣 （3）見解析
【解析】（1）由于溫度是逐漸降低的，不可能比初溫還搞，故可知甲瓶62.5℃是錯誤的。
根據表格溫度變化趨勢可知，乙瓶中溫度下降更快，故乙瓶中水溫更快降到41.0℃。
由于瓶中水的體積是350mL，可得水的質量為
根據可得，放出的熱量為
（2）由于甲瓶保溫更好，如果把瓶中的熱水換成冰塊，則甲瓶中的冰塊熔化較慢。
可能是兩件薄衣服中間有空氣，減慢了熱量的流失速度。
（3）羽絨服內充滿空氣更保暖，雙層玻璃隔熱效果更好。
【例題2】（2023·廣東深圳）如圖所示是我國“63A”型兩棲坦克，坦克上安裝有激光距儀、彈道計算機和傳感器等先進裝備。坦克發動機最大功率為420kW，滿載時重力是2.2×105N，在野外的最高車速是60km/h，在水中最大速度是14km/h。請完成下列問題：（已知ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）坦克滿載在水中行進時，排開水的體積是多少？
（2）坦克履帶與地面的接觸總面積是4m2、滿載時對水平地面的壓強多大？
（3）在某場演習中，“63A”以最大功率和最大速度在水中行駛10min，該坦克發動機的效率是40%，在此次演習中燃燒柴油放出的熱量是多少？

【答案】（1）22m3；（2）5.5×104Pa；（3）6.3×108J
【詳解】解：（1）坦克漂浮在水中受到的浮力
由可得，此時它排開水的體積
（2）坦克滿載時靜止在地面上，對地面的壓力等于其重力，即
坦克滿載時對水平地面的壓強
（3）“63A”以最大功率和最大速度在水中行駛10min，牽引力所做的功為
該坦克發動機的效率為40%，則柴油放出的熱量為
【變式訓練1】（2023廣州二模）為了比較A、B兩種液體的吸熱能力，小亮用完全相同的加熱裝置對質量分別為100g和400g的A、B兩液體進行加熱，根據實驗數據繪制的溫度隨時間變化的圖像如圖所示。根據圖像信息，下列說法中正確的是（　　）
A. A、B兩液體在0~8min內吸收的熱量之比為
B. A、B兩液體的比熱容之比為
C. B液體的吸熱能力比A液體的強
D. A液體比B液體更適合作發動機的冷卻液
【答案】D
【變式訓練2】（2022深圳二模）燃氣熱水器將質量為30kg、溫度為15℃的水加熱到65℃，消耗天然氣，在此過程中水吸收的熱量是_____J，熱水器燒水時的效率是______ [；]
【答案】 6.3×106 87.5%
注意：（1）熱量計算的一般式：
△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吸和Q放公式中個物理量的單位：比熱容c的單位是J/(kg·℃)，質量m的單位是kg，溫度（t或t0或△t）的單位是℃，熱量Q的單位是J，計算時要注意單位的統一。
1.進行熱量計算時應注意的四個問題
①正確理解公式中各量的物理意義。
②統一公式中各物理量的單位務必統一。
③公式適用于物態不發生變化時物體升溫（或降溫）過程中吸熱（或放熱）的計算。
如果吸、放熱過程中存在著物態變化，則不能使用這幾個公式。
④解題時要認真審題，注意文字敘述中升高t（℃），升高了t（℃），降低t（℃），降低了t（℃）對應的是溫度的改變量，而升高到t（℃），降低到t（℃）對應的是物體的末溫為t（℃）。
2.對于熱值的概念，要注重理解三個關鍵詞：“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是指燃料的質量，如果燃料的質量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不等于熱值的數值；某種燃料是指熱值與燃料的種類有關；完全燃燒意思是燃料要完全燒盡，否則1kg燃料燃燒過程中，化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值。
考點1. 分子熱運動、內能
1. （2022廣東）班級廚藝展示活動中，用煤氣爐烹飪食物主要是通過_______（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式增大食物的內能；現場香氣四溢屬于_______現象，表明分子在不停地做無規則的運動。活動結束，剩余煤氣的熱值______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
2. （2023廣東省廣州）以下過程不發生物態變化，初溫相同的兩塊金屬甲、乙吸收了相同熱量，甲的末溫比乙的低，那么初溫相同的甲、乙放出相同熱量（　　）
A. 甲的末溫比乙的低，但無法判斷甲、乙比熱容哪一個大
B. 甲的末溫比乙的高，但無法判斷甲、乙比熱容哪一個大
C. 甲的末溫比乙的高，且可以判斷甲、乙比熱容哪一個大
D. 無法判斷甲、乙的末溫哪一個高，且無法判斷甲、乙比熱容哪一個大
3．（2022·廣東）班級廚藝展示活動中，用煤氣爐烹飪食物主要是通過 （選填“做功”或“熱傳遞”）的方式增大食物的內能；現場香氣四溢屬于 現象，表明分子在不停地做無規則的運動。活動結束，剩余煤氣的熱值 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
考點2. 熱機、能量的轉化和守恒
1. （2022廣東）圖表示四沖程汽油機處于_______沖程。汽車尾氣帶走的能量_______（選填“能”或“不能”）自動匯集回來轉化成燃料的化學能，這反映了能量的轉化具有_________。
2．（2019·廣東）某汽油機工作過程有吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程．如圖為 沖程工作示意圖，活塞向 運動，燃料混合物被壓縮，在這個過程中機械能轉化為 ．
3. （2021深圳）下列說法正確的是（　　）
A. 在壓縮沖程中，柴油機比汽油機壓縮程度高
B. 同一種物體比熱容一定相同
C. 物體吸熱時，溫度不一定升高
D. 燃料的熱值越大，熱量越多
4．（2021·廣東）關于四沖程汽油機的工作過程，下列說法正確的是（　　）
A．吸氣沖程：只吸入空氣 B．壓縮沖程：缸內溫度降低
C．做功沖程：氣體推動活塞做功 D．排氣沖程：內能轉化為機械能
5．（2021·廣東）如圖為火箭發射的場景，火箭的燃料使用了液態氫，主要是因為它的 大，火箭發射升空時，燃料的化學能轉化為 能，再轉化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能 （選填“守恒”或“不守恒”）。
6．（2022·廣東廣州）下列選項可能符合汽車等熱機能量流向的是（　　）
A．
B．
C．
D．
考點3. 比熱容及熱值及熱機效率的理解與計算1. （2023深圳二模）如圖所示，民間有“做白粿迎新春”的傳統習俗。制作白粿時，先將浸泡過的米放在木桶中蒸熟，再放入石臼中用木棰捶打，最后搓揉成形。
蒸米時，木桶中米內能的增加是通過______方式實現的，完全燃燒10kg的干木柴能釋放出_____J的熱量。（干木柴的熱值為1.2×107J/kg）
2. （2023深圳一模）“早穿皮襖午穿紗”表明沙漠地區晝夜溫差大，而沿海地區則晝夜溫差小，這是因為水比砂石的________大，樓房中的“暖氣”用水作為介質，正是利用了水的這一特性。某同學家“暖氣”管道中500kg的水從65℃降低到35℃，放出的熱量為________J，這一過程中水的內能減少。除熱傳遞外，________也可以改變物體的內能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
3．（2023·廣東佛山三模）如圖所示，甲、乙相同容器中分別裝了質量相等的A、B兩種液體，用相同的電加熱器加熱，忽略散熱損失，得到如圖丙所示的液體溫度與加熱時間的圖象。下列說法正確的是（　　）
A．A液體的比熱容與B液體的比熱容之比為1：3
B．A、B圖象的交點處表示兩種液體升高了相同溫度
C．加熱時A的溫度比B高，說明A吸收的熱量更多
D．如果兩者溫度都升高1℃，它們將吸收相同的熱量
4．（2021·廣東廣州·）甲、乙液體分別置于兩個不同的恒溫封閉環境中，質量保持不變。測得甲、乙液體的溫度隨時間變化如圖所示。
（1） （選填“甲”或“乙”）液體的分子運動隨時間越來越劇烈。
（2）甲液體所在環境的溫度 （選填“小于1.7℃”“等于20℃”或“大于35℃”）。
（3）乙液體在“1min-2min”段、“8min-9min”段放出的熱量分別為Q1、Q2，則Q1 Q2（選填“>”“=”或“<”），依據是 。
5．（2019·廣東廣州）(1)完全燃燒1.4g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7g酒精釋放熱量的 倍．0.7g酒精完全燃燒釋放的熱量是2.1×104J.這些熱量全部被100g的液體A吸收，液體的溫度升高了50℃；完全燃燒1.4g酒精釋放的熱量全部被200g的液體A吸收，液體的溫度升高了△t= ℃(不考慮散熱).
(2)現用圖所示裝置加熱200g的液體A，燃燒了1.4g酒精，液體升高的溫度小于△t，有哪些原因會導致這個結果
6. （2022湖北荊州）為全面推進“鄉村振興”工程，加快農業農村綠色發展，荊州市大部分農村地區已經使用上了煤氣燒水煮飯。小王同學用他家的煤氣將體積為2L，初溫為20℃的水加熱到100℃，水吸收的熱量是_________J；若此過程的熱效率為40%，則消耗煤氣_________m3。[水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），煤氣熱值為4.0×107J/m3]
【重點訓練】
1.（2023北京） 如圖所示，兩個相同瓶子的瓶口相對，之間用一塊玻璃板隔開，上面的瓶中裝有空氣，下面的瓶中裝有密度比空氣大的紅棕色二氧化氮氣體。抽掉玻璃板后，可以看到：________，這屬于擴散現象。
2.（2023廣西） 2023年5月30日，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭發射成功。火箭升空時，燃料燃燒釋放的內能轉化為____能，散失的能量越少，發動機效率越____（選填“高”或“低”）。
3. （2023湖北天門）一臺單缸四沖程汽油機的飛輪轉速為1200r/min，如圖所示為它工作循環中的一個沖程。下列說法正確的是（ ）
A. 汽油是化石能源
B. 該沖程為做功沖程
C. 該汽油機每秒對外做功20次
D. 熱機的功率越大，效率就越高
4. （2023湖南懷化）古代人們常用鉆木取火，下列情況改變內能方式與其不同的是（　　）
A. 甲圖：冬天搓手取暖 B. 乙圖：小朋友溜滑梯臀部發熱
C. 丙圖：熱雞蛋放在冷水中冷卻 D. 丁圖：壓縮空氣使其內能增大
5. （2022江蘇常州）天然氣熱水器將40kg的水從15°C加熱到65°C，此過程中天然氣完全燃燒釋放熱量的84%被水吸收，水吸收熱量_____ J，天然氣完全燃燒釋放熱量_____ J，需要消耗天然氣______kg，這是通過_____方式改變水的內能。[c水=4.2×103J/(kg °C)，q天然氣=4×107J/kg]
6. （2022廣西貴港）某學校，需要把1000kg的水從20℃加熱到80℃，[q天然氣=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）這些水吸收的熱量；
（2）若用天然氣加熱，不計熱量損失，需要完全燃燒多少m3的天然氣？
【難點訓練】
1. （2023江蘇揚州）下列與比熱容有關的生活現象，描述正確的是（　　）
A. 沙漠地區晝夜溫差小
B. 汽車發動機常用水做冷卻劑
C. 在太陽光的照射下，干泥土比濕泥土升溫慢
D. “早穿棉襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”是我國沿海地區的生活寫照
2．（2020·廣東）為了“探究水滿騰時溫度變化的特點”取0.2kg水進行實驗。
(1)如題圖甲所示實驗裝置的組裝順序應為 （選填 “自下而上”或“自上而下”）；
(2)根據下表中的實驗數據，在圖乙中畫出水的溫度隨時間變化的圖象 ；
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
溫度/°C 90 92 94 96 98 99 99 99 99
(3)根據以上實驗數據可知，水的沸點為 ℃。為提高水的沸點，換用火力更大的酒精燈加熱，這種做法 （選填“可行”或“不可行”）；
(4)假如酒精燈均勻放熱，且釋放的熱量全部被水吸收，忽略沸騰前水的質量變化以及熱量的損耗，從第5 min起1分鐘內水吸收的熱量是 J。 []
3. （2022梧州）氫燃料具有清潔、效率高等優點，被認為是理想的能源之一，目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氫＝1.4×108J/kg。）問：
（1）質量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）若這些熱量全部被質量為500kg、溫度為15℃的水吸收，水升高的溫度是多少？
（3）若這些熱量恰好能供某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛5min，則該氫能源公交車的效率是多少？
【易錯點訓練】
1.（2021·貴州省遵義）有人設想的“永動機”如圖所示。下列對該裝置開始轉動后的分析正確的
是（　　）
A.裝置所具有的機械能始終不變；
B.如果沒有能量補充，裝置最終會停下來；
C.根據能量守恒定律，裝置可以一直轉動下去；
D.裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉化
2. （2022湖北宜昌）關于燃料及其熱值，下列說法中正確的是（　　）
A. 沒有燃燒的燃料，熱值等于零
B. 燃料完全燃燒時，它的熱值最大
C. 燃料的熱值與質量和燃燒狀態無關
D. 燃料燃燒時溫度越高，放出的熱量越多
3. （2022湖北荊州）為全面推進“鄉村振興”工程，加快農業農村綠色發展，荊州市大部分農村地區已經使用上了煤氣燒水煮飯。小王同學用他家的煤氣將體積為2L，初溫為20℃的水加熱到100℃，水吸收的熱量是_________J；若此過程的熱效率為40%，則消耗煤氣_________m3。[水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），煤氣熱值為4.0×107J/m3]
考情分析
夯實基礎
知識清單
技巧點撥
易錯提醒
真題對點練練對點練
提分培優練
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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2024年中考物理新課標總復習一輪培優學案（廣東專版）
第一部分 單元整合培優學案
第16講 內能及內能的利用
課標要求
1. 了解內能和熱量。從能量轉化的角度認識燃料的熱值。2. 通過實驗，了解比熱容。能運用比熱容說明簡單的自然現象。3.了解熱機的工作原理。知道內能的利用在人類社會發展史中的重要意義。4.知道能量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實例。有用能量轉化與守恒的觀點分析問題的意識。5. 從能量轉化和轉移的角度認識效率。6. 列舉能量轉化和轉移具有方向性的常見實例。
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 分子熱運動、內能 ☆☆ 內能及其利用部分，廣東省物理試卷里，每年考查2道題,分值為6分。一般以考查概念和規律的識記與理解為主。題型有選擇、填空、和計算，難度系數為0.6。2024年選擇、填空仍然是重點，涉及比熱容及熱值的理解與計算會在選擇題、填空題里體現。
考點2 熱機、能量的轉化和守恒 ☆
考點3 比熱容及熱值的理解與計算 ☆☆☆
☆☆☆ 代表必考點，☆☆代表常考點，☆星表示中頻考點。
知識點一：分子熱運動
1.定義：一切物質的分子都在永不停息地做無規則運動。
2.影響因素:溫度越高，熱運動越劇烈。
(1)不同物質在相互接觸時，相互滲透的現象叫擴散。
(2)擴散在氣體、液體和固體間都能發生，但擴散的程度不同。擴散現象表明：分子是不停地運動的；還表明分子之間有間隙。
3.分子動理論內容
（1）物質是由分子組成的。
（2）一切物體的分子都在不停地做無規則的運動
（3）分子間有相互作用的引力和斥力。
知識點二：內能
1.定義：物體內部所有分子的動能和勢能的總和叫內能。由于分子的動能與溫度有關，分子的勢能與分子間的相互作用力以及距離有關，所以物體的內能與溫度、體積有關。
2.改變物體內能的方法
(1)用做功的方法可以改變物體的內能。對物體做功，可以使物體的內能增加；物體對外做功，可以使物體的內能減少。用做功的方法改變物體的內能，實質是能的轉化。
(2)用熱傳遞的方法可以改變物體的內能。物體吸收熱量，內能增加；物體放出熱量，內能減少。用熱傳遞的方法改變物體的內能，實質是能的轉移。
（3）熱傳遞和做功的區別
實質 條件 方式（方法） 舉例
熱傳遞 內能的轉移過程 不同的物體或物體的不同部分之間存在溫度差 熱傳導、熱對流、熱輻射 燒紅的鐵塊放入冷水中，內能從高溫鐵塊轉移到低溫的水，鐵塊的內能減少，水的內能增加
做功 其他形式的能與內能之間的相互轉化過程 外界對物體做功，物體的內能增加 壓縮體積、摩擦生熱、鍛打物體、擰彎物體 打氣筒打氣、鉆木取火、來回多次彎折細金屬絲
物體對外界做功，物體的內能減少 體積膨脹等 裝著開水的暖水瓶內的水蒸氣將瓶蓋頂起來，水蒸氣的內能減少
知識點三：熱量和比熱容
1.熱量：在熱傳遞過程中，物體內能改變的多少叫熱量。單位：焦耳(J）。熱量是反映在熱傳遞的過程中內能的改變量，因此熱量是一個過程量。一個物體溫度很高，不能說它的熱量多，如果沒有發生熱傳遞，就沒有熱量可言。
2.比熱容定義：單位質量的某種物質溫度升高(降低）1℃所吸收 (放出）的熱量。
3.單位：J/(kg·℃）。
4.水的比熱容
(1) 數值：C水=4.2×10J/(kg·℃）
(2) 意義：1kg水溫升高(或降低）1℃所吸收 (或放出）的熱量是4.2×10J。
(3) 應用：“暖氣”取暖用水作介質，機器中的冷卻水循環系統等。
5.熱量的計算
（1）計算物體吸收熱量的公式為：Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t
（2）計算物體放出熱量的公式為：Q放=cm(t0-t)=cm⊿t
其中，Q吸表示吸收熱量，單位是J；c表示物體比熱容，單位是J/(kg·℃)；m表示質量，單位是kg；t0表示物體初始溫度，單位是℃；t表示物體后來的溫度，單位是℃。⊿t=t-t0表示物體升高了的溫度。⊿t=t0-t，表示物理降低了的溫度。
注意：不同物體的吸熱能力實驗應知應會
【實驗裝置】
【探究方法】控制變量法，轉換法
【探究過程】
1.安裝實驗裝置順序：自下而上安裝好實驗裝置;在兩個鐵架臺的底座上各放一個規格相同的酒精燈，調好鐵圈的高度，將石棉網放在鐵圈上。
2.取相同質量的水和煤油分別倒入兩只燒杯中。
3.分別給兩液體加熱，加熱時上下反復緩慢地提拉攪拌器，記下不同時刻的溫度。
4.記錄數據, 繪制T-t 圖像。
【實驗圖像】
【實驗結論】質量相同的水和食用油吸收相同的熱量，食用油的溫度升高的較大
【注意事項】
1.實驗器材組裝順序：自下而上。
2.溫度計放置位置：不要碰到容器壁和容器底。
3.選擇相同的酒精燈加熱目的是：使水和煤油在相同加熱時間吸收相同的熱量相同。
4.通過加熱時間的長短，來體現液體吸收熱量的多少，此方法為轉換法。
5.實驗中各數據可能有較大差異，原因：①酒精燈規格難以保證完全相同，②實驗中熱量有損失。
6.使用電加熱器代替酒精燈的好處：易于控制產生熱量的多少。
【器材作用】①實驗測量儀器：溫度計、停表分別用于測量溫度和加熱時間。
②攪拌器的作用：使液體受熱均勻。
③石棉網：使燒杯底部受熱均勻。
知識點四：熱機
1.熱機：利用內能做功的機械叫熱機。
熱機的種類：分為蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機。
內燃機：燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力的熱機。內燃機根據其所使用的燃料分為汽油機和柴油機兩類。
2. 內燃機的工作原理
（1）汽油機：四沖程汽油機的結構—汽缸、活塞、連桿、曲軸、進氣門、排氣門、火花塞。
沖程—活塞在氣缸內往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。
汽油機的工作過程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
吸氣沖程—靠慣性運動，吸進汽油與空氣的混合物；
壓縮沖程—外界對氣體做功，機械能轉化為內能，氣體溫度升高；
做功沖程—化學能轉化為內能，氣體溫度升高，氣體對外做功，內能轉化為機械能；
排氣沖程—靠慣性運動，排出廢氣。
（2）柴油機：四沖程柴油機的結構—汽缸、活塞、連桿、曲軸、進氣門、排氣門、噴油嘴。
柴油機的工作過程與汽油機幾乎一樣，但有三個區別：1）吸氣沖程：汽油機吸進的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸進的僅僅是空氣；2）壓縮沖程：汽油機壓縮的是汽油和空氣的混合物，汽油機壓縮的僅僅是空氣；3）做功沖程：汽油機用火花塞點火，柴油機用噴油嘴噴油。
要點詮釋：汽油機和柴油機的異同點：
不同點 相同點
項目 汽油機 柴油機 （1）構造基本相同都是燃料在氣缸內燃燒，都是內燃機。（2）都將內能轉化為機械能。（3）每一個工作循環都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。
構造 汽缸頂部有火花塞 汽缸頂部有噴油嘴
點火方式 壓縮沖程末由火花塞放出電火花點燃，稱點燃式 壓縮沖程末由噴油嘴向汽缸內噴霧狀柴油遇到高溫高壓的空氣自動燃燒，稱壓燃式
燃料 汽油、吸氣沖程吸進汽油和空氣混合物 柴油、吸氣沖程吸進汽缸的只是空氣
壓縮比 壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸進體積的1／9至1／6 壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸進體積的1／22至1／16
做功 做功沖程初燃氣壓強為30至50個大氣壓，溫度2000℃至2500℃，高溫高壓的氣體推動活塞做功 做功沖程初燃氣壓強為50至100個大氣壓，溫度1700℃至2000℃，高溫高壓的氣體推動活塞做功
效率 效率較低20％至30％ 效率較高30％至45％
用途 輕便，多用于汽車、飛機、小型農機具 笨重，多用于拖拉機、載重汽車、輪船等重型機械
知識點五：熱值和熱機效率
1．熱值（q）：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值；熱值單位是：J/kg。
（1）燃料燃燒放出熱量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的熱量，單位是J；q是熱值，單位是J/kg；m 是質量，單位是kg。）
（2）熱值反映的是某種物質的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉變成內能的本領大小；也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態、質量、體積等均無關。
2.熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。公式：
3.在熱機的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
注意：熱機能量的損失：①燃料未完全燃燒（完全燃燒條件：充足空氣，研磨成細顆粒）； ②廢氣排出帶走能量（廢氣的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用潤滑劑，減小摩擦）。
燃料在熱機中燃燒時，總有一小部分燃料不能完全燃燒而損失掉，燃料釋放出的內能只有一部分用來推動熱機的運動，即轉化為熱機的機械能，其余的能量在廢氣、散熱、機械摩擦中損失掉了，其中廢氣帶走的能量最多，所以設法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標，熱機的效率越高，它的機械性能就越好。
知識點六：能量轉化與守恒
1.能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變。
2．能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉化的過程，都遵從能量守恒定律。
定律中能的轉化，是指通過做功，能的形式發生了變化，一種形式的能轉化為另一種形式的能。如鉆木取火，就是通過克服摩擦做功，使機械能轉化為內能。能的轉移，是指同一種能從一個物體轉移到另一個物體上，能的形式沒有變化，如熱傳遞過程中，內能從高溫物體轉移到低溫物體。
考點1. 分子熱運動、內能
【例題1】（2023廣東省） 端午節期間，小明在家里煮粽子，粽香四溢說明（ ）
A. 分子在不停地做無規則運動 B. 分子間存在引力
C. 分子間存在斥力 D. 分子可以再分
【答案】A
【解析】端午節期間，小明在家里煮粽子，粽香四溢是因為粽子的分子在不停地做無規格運動，運動到空氣中，屬于擴散現象，故BCD不符合題意；A符合題意。故選A。
【例題2】（2022廣東一模）如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，迅速壓下活塞，觀察到硝化棉燃燒起來。在下壓活塞的過程中，下列說法正確的是（　　）
A. 氣體的內能轉化為活塞的機械能 B. 筒內氣體溫度降低
C. 筒內氣體的內能不變 D. 活塞對筒內氣體做了功
【答案】D
【解析】下壓活塞時，活塞對筒內的空氣做功，機械能轉化為空氣的內能，使氣體的內能增加、溫度升高，當溫度升高達到棉花的著火點時，筒內棉花燃燒起來，故D正確，ABC錯誤。故選D
【變式訓練1】（2023深圳）端午節煮粽子是中華文化的傳統習俗，下列說法正確的是（　　）
A. 燃料燃燒為內能轉化為化學能 B. 打開鍋蓋上面的白霧是水蒸氣
C. 加熱粽子是利用做功增加內能 D. 聞到粽子的香味是因為擴散現象
【答案】D
【解析】A．燃料燃燒時發生化學反應，并釋放出熱量，所以是化學能轉化為內能，故A錯誤；
B．打開鍋蓋上面的白霧是水蒸氣液化形成的小水滴，故B錯誤；
C．加熱粽子時，開水放出熱量，粽子吸收熱量，所以是通過熱傳遞增加內能，故C錯誤；
D．聞到粽子的香味是香味分子不停地做無規則運動，是擴散現象，故D正確。故選D。
【變式訓練2】（2023廣東廣州）小明將凝固點為47℃的某液態合金放在室溫為25℃的實驗室中。該合金從70℃降至47℃并保持47℃一段時間再降至35℃，合金在此過程（　　）
A. 對外放熱，內能一直減少
B. 存在液化現象，內能一直增加
C. 溫度保持47℃時，不吸熱也不放熱
D. 存在凝固現象，內能先減少后不變再減少
【答案】A
【解析】將凝固點為47℃的某液態合金放在室溫為25℃的實驗室中，合金從70℃降至47℃的過程是放熱的降溫過程，處于液態；保持47℃這段時間是凝固過程，放熱但溫度不變，合金處于固液共存態；從47℃降至35℃的過程是放熱過程，合金處于固態。故該合金一直對外放熱，內能一直減小。故A正確，符合題意，BCD錯誤，不符合題意。故選A。
【變式訓練3】（2023深圳二模）以下關于同一物體的內能、熱量、溫度說法正確的是（　　）
A. 物體內能增大，溫度一定升高
B. 物體溫度升高，一定吸收了熱量
C. 物體溫度升高，內能一定增大
D. 物體內能增大，一定吸收了熱量
【答案】C
【解析】A．晶體熔化過程中，吸收熱量，內能增大，溫度不變，故A錯誤；
B．物體溫度升高，可能是吸收了熱量，也可能是由于外界物體對它做了功，故B錯誤；
C．同一物體，質量不變，溫度升高，內能增大，故C正確；
D．物體內能增大，可能是吸收了熱量，也可能是由于外界物體對它做了功，故D錯誤。故選C。
考點2. 熱機、能量的轉化和守恒
【例題1】（2023廣東省）如圖為四沖程汽油機工作過程中的某沖程示意圖，該沖程為（　　）
A. 吸氣沖程 B. 壓縮沖程 C. 做功沖程 D. 排氣沖程
【答案】A
【解析】觀察圖可知，進氣門打開，排氣門關閉。活塞由上端向下端運動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸，是吸氣沖程。故選A。
【例題2】（2021廣東省）如圖為火箭發射的場景，火箭的燃料使用了液態氫，主要是因為它的______ 大，火箭發射升空時，燃料的化學能轉化為______ 能，再轉化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能______ 選填“守恒”或“不守恒”。
【答案】熱值 內 不守恒
【解析】運載火箭采用液態氫作為火箭的燃料，原因是液態氫具有較大的熱值，完全燃燒相同質量的液態氫和其它燃料相比，液態氫可以釋放出更多的熱量；并且所需的液態氫的體積小，便于儲存和運輸。火箭發射升空時，燃料通過燃燒將化學能轉化為燃氣的內能，燃氣對火箭做功，又將內能轉化為火箭的機械能，使得火箭的機械能增大，所以機械能不守恒。
【變式訓練1】（2021廣東）關于四沖程汽油機的工作過程，下列說法正確的是（ ）
A. 吸氣沖程：只吸入空氣 B. 壓縮沖程：缸內溫度降低
C. 做功沖程：氣體推動活塞做功 D. 排氣沖程：內能轉化為機械能
【答案】C
【解析】四沖程汽油機一個工作循環有四個沖程，分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程，其中只有做功沖程對外做功，將內能轉化為機械能；另外還有壓縮沖程有能量轉化，將機械能轉化為內能。
A.汽油機在吸氣沖程中吸入的是汽油和空氣的混合物，故A錯誤；
B.在壓縮沖程，活塞對氣體做功，將機械能轉化為內能，氣體的內能變大，溫度升高，故B錯誤；
C.做功沖程中，燃氣對活塞做功，燃氣的內能轉化為活塞的機械能，故C正確；
D.排氣沖程中沒有能量的轉化，故D錯誤。
【變式訓練2】（2023深圳二模） 汽車在剎車過程中，機械能轉化為地面和輪胎的內能，這些內能將無法自動地轉化為汽車的機械能，這種現象說明自發的能量轉化過程是有一定________性的，但在能量的轉化和轉移過程中，能的總量_________（選填“不斷減少”、“保持不變”或“不斷增加”）。
【答案】 方向 保持不變
【解析】汽車在剎車過程中，機械能可以自發地轉化為地面和輪胎的內能，但這些內能將無法自發地轉化為汽車的機械能，這說明自發的能量轉化過程是有一定方向性的。
由能量守恒定律可知，在能量的轉化和轉移過程中，能的總量保持不變。
考點3. 比熱容及熱值及熱機效率的理解與計算
【例題1】（2023廣東省） 小明了解到有種說法“在室內穿兩件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用題圖的裝置進行實驗：在甲、乙兩個相同的瓶子中裝入等體積的熱水，用兩層灰色薄棉布包裹著甲瓶（內層緊貼，外層相對寬松），用一層灰色厚棉布緊貼包裹著乙瓶，用數顯溫度計測量瓶中熱水的溫度，測得有關數據如題表所示。
題表
室溫：25.0℃
時間/min 0 20 40 60 80
甲瓶水溫/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水溫/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
（1）題表中有一個溫度值記錄錯誤，該錯誤的溫度值是______℃。水溫會先降到41.0℃的是______瓶。已知瓶中水的體積是350mL，該瓶中水的溫度降至41.0℃時，其放出的熱量是____J。[，]
（2）如果把瓶中的熱水換成冰塊，_______瓶中的冰塊熔化較慢。分析實驗結果，可猜想“在室內穿兩件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是兩件薄衣服中間有___________。
（3）請寫出一個生活中與你的猜想相符合的例子：________。
【答案】（1）62.5 乙 （2）甲 空氣 （3）見解析
【解析】（1）由于溫度是逐漸降低的，不可能比初溫還搞，故可知甲瓶62.5℃是錯誤的。
根據表格溫度變化趨勢可知，乙瓶中溫度下降更快，故乙瓶中水溫更快降到41.0℃。
由于瓶中水的體積是350mL，可得水的質量為
根據可得，放出的熱量為
（2）由于甲瓶保溫更好，如果把瓶中的熱水換成冰塊，則甲瓶中的冰塊熔化較慢。
可能是兩件薄衣服中間有空氣，減慢了熱量的流失速度。
（3）羽絨服內充滿空氣更保暖，雙層玻璃隔熱效果更好。
【例題2】（2023·廣東深圳）如圖所示是我國“63A”型兩棲坦克，坦克上安裝有激光距儀、彈道計算機和傳感器等先進裝備。坦克發動機最大功率為420kW，滿載時重力是2.2×105N，在野外的最高車速是60km/h，在水中最大速度是14km/h。請完成下列問題：（已知ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）坦克滿載在水中行進時，排開水的體積是多少？
（2）坦克履帶與地面的接觸總面積是4m2、滿載時對水平地面的壓強多大？
（3）在某場演習中，“63A”以最大功率和最大速度在水中行駛10min，該坦克發動機的效率是40%，在此次演習中燃燒柴油放出的熱量是多少？

【答案】（1）22m3；（2）5.5×104Pa；（3）6.3×108J
【詳解】解：（1）坦克漂浮在水中受到的浮力
由可得，此時它排開水的體積
（2）坦克滿載時靜止在地面上，對地面的壓力等于其重力，即
坦克滿載時對水平地面的壓強
（3）“63A”以最大功率和最大速度在水中行駛10min，牽引力所做的功為
該坦克發動機的效率為40%，則柴油放出的熱量為
【變式訓練1】（2023廣州二模）為了比較A、B兩種液體的吸熱能力，小亮用完全相同的加熱裝置對質量分別為100g和400g的A、B兩液體進行加熱，根據實驗數據繪制的溫度隨時間變化的圖像如圖所示。根據圖像信息，下列說法中正確的是（　　）
A. A、B兩液體在0~8min內吸收的熱量之比為
B. A、B兩液體的比熱容之比為
C. B液體的吸熱能力比A液體的強
D. A液體比B液體更適合作發動機的冷卻液
【答案】D
【解析】A．AB被相同的加熱裝置加熱，被加熱相同時間，AB吸收熱量相同，則A、B兩液體在0~8min內吸收的熱量之比為，故A錯誤；
B．由圖得，AB加熱8min 吸收相同的熱量，A溫度上升
B溫度上升
AB的質量分別為100g、400g，由得，A、B兩液體的比熱容之比為
故B錯誤；
C． B的比熱容小于A的比熱容，即液體的吸熱能力比A液體的弱，故C錯誤；
D．A比熱容較大，相同質量的AB升高相同溫度，A吸收的熱量較多，則A液體比B液體更適合作發動機的冷卻液，故D正確。故選D。
【變式訓練2】（2022深圳二模）燃氣熱水器將質量為30kg、溫度為15℃的水加熱到65℃，消耗天然氣，在此過程中水吸收的熱量是_____J，熱水器燒水時的效率是______ [；]
【答案】 6.3×106 87.5%
【解析】水吸收的熱量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(65℃-15℃)=6.3×106J
天然氣完全燃燒釋放的熱量
Q放=Vq天然氣=0.18m3×4×107J/m3=7.2×106J
熱水器燒水時的效率
注意：（1）熱量計算的一般式：
△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吸和Q放公式中個物理量的單位：比熱容c的單位是J/(kg·℃)，質量m的單位是kg，溫度（t或t0或△t）的單位是℃，熱量Q的單位是J，計算時要注意單位的統一。
1.進行熱量計算時應注意的四個問題
①正確理解公式中各量的物理意義。
②統一公式中各物理量的單位務必統一。
③公式適用于物態不發生變化時物體升溫（或降溫）過程中吸熱（或放熱）的計算。
如果吸、放熱過程中存在著物態變化，則不能使用這幾個公式。
④解題時要認真審題，注意文字敘述中升高t（℃），升高了t（℃），降低t（℃），降低了t（℃）對應的是溫度的改變量，而升高到t（℃），降低到t（℃）對應的是物體的末溫為t（℃）。
2.對于熱值的概念，要注重理解三個關鍵詞：“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是指燃料的質量，如果燃料的質量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不等于熱值的數值；某種燃料是指熱值與燃料的種類有關；完全燃燒意思是燃料要完全燒盡，否則1kg燃料燃燒過程中，化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值。
考點1. 分子熱運動、內能
1. （2022廣東）班級廚藝展示活動中，用煤氣爐烹飪食物主要是通過_______（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式增大食物的內能；現場香氣四溢屬于_______現象，表明分子在不停地做無規則的運動。活動結束，剩余煤氣的熱值______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】 熱傳遞 擴散 不變
【解析】用煤氣爐烹飪食物時，煤氣燃燒釋放出來的熱量主要通過熱傳遞的方式給食物加熱，使食物的內能增加。
現場香氣四溢屬于擴散現象，說明分子在不停的做無規則運動。
熱值是燃料的一種特性，煤氣燃燒一部分后，剩余煤氣的種類沒變，狀態沒變，則其熱值不變。
2. （2023廣東省廣州）以下過程不發生物態變化，初溫相同的兩塊金屬甲、乙吸收了相同熱量，甲的末溫比乙的低，那么初溫相同的甲、乙放出相同熱量（　　）
A. 甲的末溫比乙的低，但無法判斷甲、乙比熱容哪一個大
B. 甲的末溫比乙的高，但無法判斷甲、乙比熱容哪一個大
C. 甲的末溫比乙的高，且可以判斷甲、乙比熱容哪一個大
D. 無法判斷甲、乙的末溫哪一個高，且無法判斷甲、乙比熱容哪一個大
【答案】B
【解析】依題意初溫相同的兩塊金屬甲、乙吸收了相同熱量，甲的末溫比乙的低，說明吸收相同的熱量，甲溫度變化比乙溫度變化慢，由此可知，初溫相同的甲、乙放出相同熱量，甲乙溫度都降低，由于甲溫度變化比乙溫度變化慢，所以甲的末溫比乙的末溫高，但由于不知道甲乙兩塊金屬的質量關系，所以無法判斷甲、乙比熱容哪一個大，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。
3．（2022·廣東）班級廚藝展示活動中，用煤氣爐烹飪食物主要是通過 （選填“做功”或“熱傳遞”）的方式增大食物的內能；現場香氣四溢屬于 現象，表明分子在不停地做無規則的運動。活動結束，剩余煤氣的熱值 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】 熱傳遞 擴散 不變
【解析】用煤氣爐烹飪食物時，煤氣燃燒釋放出來的熱量主要通過熱傳遞的方式給食物加熱，使食物的內能增加。
現場香氣四溢屬于擴散現象，說明分子在不停的做無規則運動。
熱值是燃料的一種特性，煤氣燃燒一部分后，剩余煤氣的種類沒變，狀態沒變，則其熱值不變。
考點2. 熱機、能量的轉化和守恒
1. （2022廣東）圖表示四沖程汽油機處于_______沖程。汽車尾氣帶走的能量_______（選填“能”或“不能”）自動匯集回來轉化成燃料的化學能，這反映了能量的轉化具有_________。
【答案】 排氣 不能 方向性
【解析】由圖示知，汽缸的進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，是排氣沖程。
燃料燃燒放出的能量中有部分熱散失，被尾氣帶走，而尾氣帶走的能量不會再自動變成燃料的化學能，這是因為能量的轉化具有方向性。
2．（2019·廣東）某汽油機工作過程有吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程．如圖為 沖程工作示意圖，活塞向 運動，燃料混合物被壓縮，在這個過程中機械能轉化為 ．
【答案】 壓縮 上 內能
【解析】由圖知，進氣門、排氣門均關閉，活塞有向上標志，所以該圖為汽油機的壓縮沖程工作示意圖，壓縮沖程對應活塞是向上運動的，此時燃料混合物被壓縮，燃料混合物的溫度升高，內能增加，活塞的機械能轉化為燃料混合物的內能．
3. （2021深圳）下列說法正確的是（　　）
A. 在壓縮沖程中，柴油機比汽油機壓縮程度高
B. 同一種物體比熱容一定相同
C. 物體吸熱時，溫度不一定升高
D. 燃料的熱值越大，熱量越多
【答案】AC
【解析】A．柴油機是壓燃式，汽油機是火花塞點火，因此在壓縮沖程中，柴油機比汽油機壓縮程度高，故A正確；
B．比熱容與物體狀態有關，同一種物體若狀態不同，比熱容也不相同，故B錯誤；
C．晶體在熔化時吸熱，溫度保持不變，故C正確；
D．熱量與燃料熱值有關，還得燃料質量有關，故D錯誤。
4．（2021·廣東）關于四沖程汽油機的工作過程，下列說法正確的是（　　）
A．吸氣沖程：只吸入空氣 B．壓縮沖程：缸內溫度降低
C．做功沖程：氣體推動活塞做功 D．排氣沖程：內能轉化為機械能
【答案】C
【解析】A．吸氣沖程：吸入空氣和汽油的混合物，故A錯誤；
B．壓縮沖程：活塞壓縮混合氣做功，缸內氣體內能增大，溫度升高，故B錯誤；
C．做功沖程：燃燒后的高溫高壓氣體推動活塞做功，內能轉化為機械能，故C正確；
D．排氣沖程：排氣門打開，進氣門開閉，由飛輪的慣性帶曲軸轉動，帶活塞上移，排出廢氣，不涉及內能與機械能間的轉化，故D錯誤。故選C。
5．（2021·廣東）如圖為火箭發射的場景，火箭的燃料使用了液態氫，主要是因為它的 大，火箭發射升空時，燃料的化學能轉化為 能，再轉化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能 （選填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】 熱值 內 不守恒
【解析】利用液態氫作為燃料，主要是因為液態氫的熱值大，相同質量的液態氫完全燃燒產生的熱量多。
燃料燃燒時將化學能轉化為內能。
火箭發射升空時，高度和速度都增大，所以重力勢能和動能增大，機械能增大，機械能不守恒。
6．（2022·廣東廣州）下列選項可能符合汽車等熱機能量流向的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】熱機燃燒燃料放出的能量，有部分轉化為提供熱機動力的機械能，還有相當部分能量散失了。而汽油機的效率一般為20%~30%，則機械能約為
W機械能=ηW=30%×1000J=300J
散失的內能
W內能=W-W機械能=1000J-300J=700J
故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。
考點3. 比熱容及熱值及熱機效率的理解與計算
1. （2023深圳二模）如圖所示，民間有“做白粿迎新春”的傳統習俗。制作白粿時，先將浸泡過的米放在木桶中蒸熟，再放入石臼中用木棰捶打，最后搓揉成形。
蒸米時，木桶中米內能的增加是通過______方式實現的，完全燃燒10kg的干木柴能釋放出_____J的熱量。（干木柴的熱值為1.2×107J/kg）
【答案】 熱傳遞 1.2×108
【解析】蒸米時，米吸收熱量，內能增加，是通過熱傳遞的方式增加內能的。
由Q=mq可得，完全燃燒10kg的干木柴釋放的熱量為
Q=mq=10kg×1.2×107J/kg=1.2×108J
2. （2023深圳一模）“早穿皮襖午穿紗”表明沙漠地區晝夜溫差大，而沿海地區則晝夜溫差小，這是因為水比砂石的________大，樓房中的“暖氣”用水作為介質，正是利用了水的這一特性。某同學家“暖氣”管道中500kg的水從65℃降低到35℃，放出的熱量為________J，這一過程中水的內能減少。除熱傳遞外，________也可以改變物體的內能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 比熱容 6.3×107J 做功
【解析】沙漠地區晝夜溫差大，而沿海地區則晝夜溫差小，這是因為水比砂石的比熱容大，相同質量的水和砂石，白天吸收相同的熱量后，水的溫度升高的少；夜晚放出相同的熱量后，水的溫度降低的少。
放出的熱量
Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(65℃-35℃)=6.3×107J
改變內能的方式有兩種：做功和熱傳遞。
3．（2023·廣東佛山三模）如圖所示，甲、乙相同容器中分別裝了質量相等的A、B兩種液體，用相同的電加熱器加熱，忽略散熱損失，得到如圖丙所示的液體溫度與加熱時間的圖象。下列說法正確的是（　　）
A．A液體的比熱容與B液體的比熱容之比為1：3
B．A、B圖象的交點處表示兩種液體升高了相同溫度
C．加熱時A的溫度比B高，說明A吸收的熱量更多
D．如果兩者溫度都升高1℃，它們將吸收相同的熱量
【答案】A
【解析】A．由圖可知，加熱后，A升高的溫度為15℃，B升高的溫度為5℃，AB的質量相同，吸收的熱量也相同，根據可知，比熱容的大小與升高的溫度成反比，則比熱容之比為
故A正確；
B．由圖可知，A、B圖象的交點處表示兩種液體溫度相同，但升高的溫度是不同的，故B錯誤；
C．用相同電加熱器加熱，加熱器放出的熱量相同，則AB吸收的熱量也是相同的，故C錯誤；
D．A、B兩種液體質量相等，由可知，當兩者溫度都升高時，B的比熱容大，故B吸收的熱量多，故D錯誤。故選A。
4．（2021·廣東廣州·）甲、乙液體分別置于兩個不同的恒溫封閉環境中，質量保持不變。測得甲、乙液體的溫度隨時間變化如圖所示。
（1） （選填“甲”或“乙”）液體的分子運動隨時間越來越劇烈。
（2）甲液體所在環境的溫度 （選填“小于1.7℃”“等于20℃”或“大于35℃”）。
（3）乙液體在“1min-2min”段、“8min-9min”段放出的熱量分別為Q1、Q2，則Q1 Q2（選填“>”“=”或“<”），依據是 。
【答案】（1） 甲 （2）大于35℃ （3）＞ 同種液體，相同質量，降低1℃放出的熱量相同，而在1min-2min溫度變化量比8min-9min段大，故放出的熱量多
【解析】（1）溫度越高，分子運動得越快，而甲、乙兩種液體中，只有甲的溫度越變越高，故選甲。
（2）甲處于的環境溫度絕對高于35℃，甲的溫度能升高，是因為吸收了熱量，是通過熱傳遞的方式改變內能，熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體，最后趨近溫度相同時，熱量傳遞停止，而從甲的圖像可以看出，溫度可能還會升高，故環境的溫度高于35℃，能夠繼續把熱量傳遞給甲。
（3）由于是同一種液體，故比熱容不變，根據可知，質量相同，比熱容相同，1min-2min溫度從20℃變為了17℃，故
而在8min-9min，溫度變化量為
故；理由同種液體，相同質量，降低1℃放出的熱量相同，而在1min-2min溫度變化量比8min-9min段大，故放出的熱量多。
5．（2019·廣東廣州）(1)完全燃燒1.4g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7g酒精釋放熱量的 倍．0.7g酒精完全燃燒釋放的熱量是2.1×104J.這些熱量全部被100g的液體A吸收，液體的溫度升高了50℃；完全燃燒1.4g酒精釋放的熱量全部被200g的液體A吸收，液體的溫度升高了△t= ℃(不考慮散熱).
(2)現用圖所示裝置加熱200g的液體A，燃燒了1.4g酒精，液體升高的溫度小于△t，有哪些原因會導致這個結果
【答案】（1） 2 50 （2）酒精沒有完全燃燒、酒精燃燒放出的熱量沒有全部被液體吸收、液體A邊吸收熱量邊蒸發帶走了熱量等
【解析】（1）根據Q=qm，在熱值一定的情況下，燃料完全燃燒釋放的熱量跟其質量成正比，所以完全燃燒1.4g酒精釋放的熱量是完全燃燒0.7g酒精釋放熱量的2倍；設0.7g酒精完全燃燒放出的熱量為Q1，吸收熱量的液體A的質量為m1，升高的溫度為△t1，則有 ①；設完全燃燒1.4g酒精放出的熱量為Q2，吸收熱量液體A的質量為m2，則有 ②；由題意及上面分析知，Q2=2Q1，m2=2m1，則②：①即得即；
（2）實際燃燒1.4g酒精，液體A升高的溫度小于△t，原因可能有：酒精沒有完全燃燒、酒精燃燒放出的熱量沒有全部被液體吸收、液體A邊吸收熱量邊蒸發帶走了熱量等．
6. （2022湖北荊州）為全面推進“鄉村振興”工程，加快農業農村綠色發展，荊州市大部分農村地區已經使用上了煤氣燒水煮飯。小王同學用他家的煤氣將體積為2L，初溫為20℃的水加熱到100℃，水吸收的熱量是_________J；若此過程的熱效率為40%，則消耗煤氣_________m3。[水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），煤氣熱值為4.0×107J/m3]
【答案】 6.72×105 0.042
【解析】由題意可知，水的質量為
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
所以將初溫為20℃的水加熱到100℃，水吸收的熱量是
若煤氣灶效率為40%，則煤氣完全燃燒釋放的熱量為
所以需要煤氣的體積為
【重點訓練】
1.（2023北京） 如圖所示，兩個相同瓶子的瓶口相對，之間用一塊玻璃板隔開，上面的瓶中裝有空氣，下面的瓶中裝有密度比空氣大的紅棕色二氧化氮氣體。抽掉玻璃板后，可以看到：________，這屬于擴散現象。
【答案】兩個瓶子內的氣體逐漸混合，顏色變得均勻
【解析】分子永不停息地做無規則運動，抽掉玻璃板后，可以看到：兩個瓶子內的氣體逐漸混合，顏色變得均勻。
2.（2023廣西） 2023年5月30日，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭發射成功。火箭升空時，燃料燃燒釋放的內能轉化為____能，散失的能量越少，發動機效率越____（選填“高”或“低”）。
【答案】 機械 高
【解析】火箭升空時，燃料燃燒過程中，將化學能轉化為燃氣的內能，又將內能轉化為火箭的機械能。
內燃機的效率等于用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，散失的能量越少，燃燒放出的熱量越多，轉化成的有用功越多，使得發動機的效率越高。
3. （2023湖北天門）一臺單缸四沖程汽油機的飛輪轉速為1200r/min，如圖所示為它工作循環中的一個沖程。下列說法正確的是（ ）
A. 汽油是化石能源
B. 該沖程為做功沖程
C. 該汽油機每秒對外做功20次
D. 熱機的功率越大，效率就越高
【答案】AB
【解析】A．汽油是動植物的遺體經過漫長的地質年代形成的，是化石能源，故A正確；
B．如圖，進氣門、排氣門關閉，火花塞點火，該沖程為做功沖程，故B正確；
C．單缸四沖程汽油機的飛輪轉速為1200r/min，每秒鐘飛輪轉20r，轉兩圈汽油機做一次功，該汽油機每秒對外做功10次，故C錯誤；
D．熱機的功率是單位時間做的功，效率等于有用功與燃料產生熱量的比值，是兩個不同的物理量，沒有必然聯系，故D錯誤。故選AB。
4. （2023湖南懷化）古代人們常用鉆木取火，下列情況改變內能方式與其不同的是（　　）
A. 甲圖：冬天搓手取暖 B. 乙圖：小朋友溜滑梯臀部發熱
C. 丙圖：熱雞蛋放在冷水中冷卻 D. 丁圖：壓縮空氣使其內能增大
【答案】C
【解析】鉆木取火實質是通過做功的方式改變物體的內能。
A．搓手取暖，雙手克服摩擦做功，是通過做功的方式改變物體內能，故A不符合題意；
B．小朋友溜滑梯時，臀部克服滑梯摩擦做功，是通過做功的方式改變物體內能，故B不符合題意；
C．熱雞蛋放在冷水中，雞蛋和水溫度不同，內能從雞蛋傳給水，是通過熱傳遞的方式改變物體內能，故C符合題意；
D．壓縮空氣時，對空氣做功，使空氣內能增大，故D不符合題意。故選C。
5. （2022江蘇常州）天然氣熱水器將40kg的水從15°C加熱到65°C，此過程中天然氣完全燃燒釋放熱量的84%被水吸收，水吸收熱量_________ J，天然氣完全燃燒釋放熱量_________ J，需要消耗天然氣_________kg，這是通過_________方式改變水的內能。[c水=4.2×103J/(kg °C)，q天然氣=4×107J/kg]
【答案】 8.4×106J 1×107J 0.25 熱傳遞
【解析】將40kg的水從15°C加熱到65°C，水吸收熱量
Q=cm(t0-t1)=4.2×103J/(kg °C)×40kg×(65°C-15°C)=8.4×106J
此過程中天然氣完全燃燒釋放熱量的84%被水吸收，則天然氣完全燃燒釋放熱量
需要消耗的天然氣質量
改變內能方式有兩種，分別是熱傳遞和做功，用天然氣燒水是通過熱傳遞改變水的內能。
6. （2022廣西貴港）某學校，需要把1000kg的水從20℃加熱到80℃，[q天然氣=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）這些水吸收的熱量；
（2）若用天然氣加熱，不計熱量損失，需要完全燃燒多少m3的天然氣？
【答案】（1）2.52×108J；（2）6.3m3
【解析】（1）根據吸熱的計算公式可得，這些水吸收的熱量為
（2）由題意可知，不計熱量損失，天然氣完全燃燒放出的熱量為
根據
可得，加熱這些水所需要天熱氣的體積為
【難點訓練】
1. （2023江蘇揚州）下列與比熱容有關的生活現象，描述正確的是（　　）
A. 沙漠地區晝夜溫差小
B. 汽車發動機常用水做冷卻劑
C. 在太陽光的照射下，干泥土比濕泥土升溫慢
D. “早穿棉襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”是我國沿海地區的生活寫照
【答案】B
【解析】AD．與沿海地區相比，由于沙漠地區的沙子的比熱容比水的比熱容小，白天吸收相同的熱量后，沙子的溫度升高得多，氣溫較高；夜晚放出相同熱量后，沙子的溫度下降得多，氣溫較低，因此沙漠地區晝夜溫差大，故“早穿棉襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”是我國沙漠地區的生活寫照，故AD錯誤；
B．水的比熱容大，相同質量的水和其它物質相比，升高相同溫度時，水吸收的熱量多，因此用水來做發動機的冷卻劑，故B正確；
C．水的比熱容大，濕泥土中含水多，因此干泥土的比熱容小于濕泥土的比熱容，在同等質量、同樣的吸熱情況下，干泥土的溫度上升比較快，故C錯誤。故選B。
2．（2020·廣東）為了“探究水滿騰時溫度變化的特點”取0.2kg水進行實驗。
(1)如題圖甲所示實驗裝置的組裝順序應為 （選填 “自下而上”或“自上而下”）；
(2)根據下表中的實驗數據，在圖乙中畫出水的溫度隨時間變化的圖象 ；
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
溫度/°C 90 92 94 96 98 99 99 99 99
(3)根據以上實驗數據可知，水的沸點為 ℃。為提高水的沸點，換用火力更大的酒精燈加熱，這種做法 （選填“可行”或“不可行”）；
(4)假如酒精燈均勻放熱，且釋放的熱量全部被水吸收，忽略沸騰前水的質量變化以及熱量的損耗，從第5 min起1分鐘內水吸收的熱量是 J。 []
【答案】 （1）自下而上 （2）見解析 （3）99 不可行 （4）
【解析】(1)用酒精燈給物質加熱時，應用外焰加熱，故應固定酒精燈的位置，再固定燒杯的位置，最后調整溫度計的位置，故實驗裝置的組裝順序應為自下而上。
(2)根據表中數據，分別描出水在相應時段內的溫度，最后線將各點連接起來，如下圖所示。
(3)[3]由液體沸騰時的特點知，水在沸騰過程中，繼續從外界吸收熱量，但溫度保持不變，故水的沸點為99℃。
[4]液體的沸點與液體的種類和氣壓有關，與火力大小無關，故為提高水的沸點，換用火力更大的酒精燈加熱，這種做法不可行。
(4)[5]因酒精燈均勻放熱，且釋放的熱量全部被水吸收，忽略沸騰前水的質量變化以及熱量的損耗，則酒精燈每分鐘放出的熱量為
則從第5 min起1分鐘內水吸收的熱量是。
3. （2022梧州）氫燃料具有清潔、效率高等優點，被認為是理想的能源之一，目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氫＝1.4×108J/kg。）問：
（1）質量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）若這些熱量全部被質量為500kg、溫度為15℃的水吸收，水升高的溫度是多少？
（3）若這些熱量恰好能供某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛5min，則該氫能源公交車的效率是多少？
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】（1）0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量
Q放＝m氫q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的熱量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的溫度
Δt＝＝＝40℃
（3）公交車做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交車的效率
η＝×100%＝×100%＝50%
【易錯點訓練】
1.（2021·貴州省遵義）有人設想的“永動機”如圖所示。下列對該裝置開始轉動后的分析正確的
是（　　）
A．裝置所具有的機械能始終不變；
B．如果沒有能量補充，裝置最終會停下來；
C．根據能量守恒定律，裝置可以一直轉動下去；
D．裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉化
【答案】B
【解析】ABC．由于裝置運轉過程中需要克服摩擦做功，裝置所具有的機械能會不斷減小，如果沒有能量補充，裝置最終會停下來，故AC錯誤，B正確；
D.裝置中小球的動能和重力勢能不斷地發生相互轉化，故D錯誤。故選B。
2. （2022湖北宜昌）關于燃料及其熱值，下列說法中正確的是（　　）
A. 沒有燃燒的燃料，熱值等于零
B. 燃料完全燃燒時，它的熱值最大
C. 燃料的熱值與質量和燃燒狀態無關
D. 燃料燃燒時溫度越高，放出的熱量越多
【答案】C
【解析】ABC．熱值是燃料自身的一種屬性，大小與燃料的質量、溫度、燃燒情況無關，故AB錯誤，C正確；
D．根據公式Q=mq可知，燃料燃燒放出的熱量多少與燃料的熱值、燃料的質量有關，與燃燒時的溫度無關，故D錯誤。故選C。
3. （2022湖北荊州）為全面推進“鄉村振興”工程，加快農業農村綠色發展，荊州市大部分農村地區已經使用上了煤氣燒水煮飯。小王同學用他家的煤氣將體積為2L，初溫為20℃的水加熱到100℃，水吸收的熱量是_________J；若此過程的熱效率為40%，則消耗煤氣_________m3。[水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），煤氣熱值為4.0×107J/m3]
【答案】 6.72×105 0.042
【解析】由題意可知，水的質量為
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
所以將初溫為20℃的水加熱到100℃，水吸收的熱量是
若煤氣灶效率為40%，則煤氣完全燃燒釋放的熱量為
所以需要煤氣的體積為
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