第5讲 内能 内能的利用
05_ 第五讲 内能 内能的利用【人教2023中考物理一轮复习教材考点精练】
第五讲 内能 内能的利用基础题1. “墙角数枝梅，凌寒独自开．遥知不是雪，为有暗香来”．寒冬梅花香气扑鼻而来，这是因为( ) A. 分子之间存在引力 B. 分子之间存在斥力 C. 分子之间没有空隙 D. 分子不停地做无规则运动1. (2022无锡)如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”．该现象主要说明了( )第1题图A. 水分子间有空隙B. 水分子间存在吸引力C. 水分子间存在排斥力D. 水分子处在永不停息地无规则运动中 2. (2022吉林改编)下列实例中，通过热传递改变物体内能的是( ) A. 搓手取暖 B. 用冷水冷却热鸡蛋 C. 反复弯折铁丝 D. 磨刀时刀的温度会升高3. (2022湘潭)如图，蒸粽子时，锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”，下列说法正确的是( )第3题图A. 水沸腾时，温度继续升高B. 蒸锅烫手，因为它含有的温度多C. 闻到粽香，说明加热后分子才运动D. 水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似4. (2022武汉模拟)有一个转速为3 600 r/min 的四冲程汽油机，如图所示，为该汽油机某冲程的示意图，则下列说法不正确．．．的是( )第4题图温馨提示：请按住Ctrl ，滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例。
A. 汽油机的效率越高，做功越快B. 这是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能C. 汽油机的该冲程是靠飞轮惯性完成的D. 汽油机正常工作时，1 s对外做功30次5. (2022烟台)装修房屋时，如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味．材料散发出刺激性气味是________现象，说明了_________________．这种现象在夏天特别明显，原因是__________________，所以我们要选用优质环保的材料进行装修．6. (2022福建)如图是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过________的方式，使筒内空气内能________，温度升高，达到艾绒的着火点．第6题图7. 一题多设问(2022常州)小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示．甲乙丙第7题图(1)在两个相同的烧杯内分别装入初温、________相同的沙子和水．(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌．搅拌的目的是__________________．测得实验数据如表格所示．(3)5 min时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为________℃.(4)加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点________(选填“正确”或“错误”).(5)分析数据可得沙子的比热容______(选填“小于”“等于”或“大于”)水的比热容．拓展设问(6)由此可以解释沿海地区比沙漠地区昼夜温差________(选填“大”或“小”)的现象．8. (2022江西)如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒．已知密闭锅内水的质量为5 kg，水的初温为22 ℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.06 m3的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为4.0×107 J/m3]求：第8题图(1)0.06 m3的天然气完全燃烧所放出的热量．(2)以上过程中，水吸收的热量．(3)密闭的锅内水烧开时的温度．拔高题9. (2022泰州)夏天，将饮料放入冰箱冷藏室，饮料温度降低. 下列说法正确的是()A. 饮料将温度传递给冰箱中的空气B. 饮料放出热量后自身所含热量减少C. 饮料温度降低的过程伴随着内能的转移D. 饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多10. (2022黄石)如图所示是学校小制作比赛中的作品——自制蒸汽机，烧瓶瓶口的橡皮塞上插着“”型喷管，喷管的最上端通过球形磁铁吸到铁架台上，使烧瓶可以自由转动．当加热至水沸腾，水蒸气从喷嘴喷出，烧瓶开始快速旋转．下列说法正确的是()第10题图A. 水沸腾时温度不断升高B. 烧瓶向水蒸气喷出的方向转动C. 水蒸气喷出时对喷管做功，内能减少D. 水蒸气推动烧瓶转动相当于内燃机排气冲程11. (2022宜昌)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16 min内吸收的热量为__________J，另一种液体的比热容为__________J/(kg·℃).[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]第11题图易错强化1．(2022鞍山改编)小林用燃气灶烧水，给爷爷泡了一壶茶．善于思考的小林发现在这个过程中包含很多物理知识，下列说法中正确的是()A. 水的温度升高，含有的热量增多B. 当热茶变凉后，茶的内能为0C. 燃气灶烧的水沸腾时，水的温度不变，内能增加D. 泡茶时是通过做功的方式改变了茶叶的内能第五讲内能内能的利用1．B 2.B 3.D 4.A 5．扩散分子在不停地做无规则运动温度越高，分子运动越剧烈6．做功增大7．(1)质量(2)使沙子和水受热均匀(3)52 (4)错误(5)小于(6)小8．解：(1)天然气完全燃烧放出的热量Q放＝Vq＝0.06 m3×4.0×107 J/m3＝2.4×106 J(2)水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝70%×2.4×106 J＝1.68×106 J(3)水烧开时升高的温度Δt＝Q吸c水m水＝1.68×106 J4.2×103 J/（kg·℃）×5 kg＝80 ℃因为使用密闭的锅烧水，锅内气压大于1标准大气压，所以锅内水烧开时的温度t＝t0＋Δt＝22 ℃＋80 ℃＝102 ℃9．C10.C11.2.52×104 1.4×103易错强化: 1. C。
内能、内能的利用讲义
知识点一：分子热运动1．物质的组成（1）物质是由大量的构成的，分子是保持物质化学性质的最小粒子。
（2）分子很小，如果把分子看成一个球形，直径通常只有10－10m，只有用高倍电子显微镜才能看到。
（3）物质是由分子组成的，分子又是由组成的，原子又是————组成的，原子核又是由组成的，质子和中子又是由更小的夸克组成的。
2．分子热运动扩散现象a．不同的物体在相互接触时，的现象叫做扩散现象。
b．扩散现象说明，它可以发生在任意两种物质之间。
c．扩散现象与有关，越高扩散越快。
3．分子运动和物体运动的区别分子热运动是指一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
分子的热运动与温度有关，温度越高，热运动就越剧烈。
分子的热运动是微观的，我们用肉眼无法观察，只能借助一些表象来了解。
物质的运动是宏观运动，可用肉眼看得到。
比如河流的流动。
4．分子间的作用力（1）当你去拉伸物体时，物体很难被拉长，说明分子间有，当你去压缩物体时，物体很难被压缩，说明分子间有。
分子间的引力和斥力是存在的。
（2）引力和斥力的变化规律：分子间的引力和斥力随分子间的距离增大而减小，随分子间的距离减小而增大。
当分子间的距离增大时，引力和斥力都减小，斥力减小得快，分子间的作用力表现为引力。
当分子间的距离减小时，引力和斥力都增大，斥力增加得更快，分子间的作用力表现为斥力。
（3）分子动理论的基本内容：常见的物质是由大量的构成的，物质内的分子在的热运动，分子之间存在着相互作用的。
例题解析1．走进鲜花店里，会闻到浓郁的花香，这表明（）A．分子很小B．分子间有斥力C．分子在不停地运动D．温度越高，分子运动越快2．如图是一组实验，观察实验完成填空；（1）如图甲，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。
封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置。
发现混合后与混合前相比总体积变，说明分子间存在。
固体和液体很难被压缩说明分子间存在；（2）图乙是现象，说明分子在不停地做无规则运动；（3）图丙是把墨水滴入冷水和热水的情况，此实验说明，分子无规则运动越剧烈；（4）如图丁，把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，观察到弹簧测力计示数在离开水面时比离开水面后，说明分子间存在。
初中毕业九年级中考物理精练篇 第5讲 内能 内能的利用
5．(2021·自贡)关于四冲程内燃机，下列说法正确的是 A．汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同 B．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 C．燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小 D．压缩冲程主要是通过做功的方式增大汽缸内气体的内能
( D)
6．(2021·成都)成都正以新发展理念创建公园城市，让市民可以出门见 绿意，抬头望雪山．对下列美好生活场景的分析，正确的是 ( C ) A．春天，蒲江品茗春茶暖；热茶暖手，是通过做功改变手的内能 B．夏天，龙泉戏水浸心凉；水比岸边石头凉，说明水的比热容小 C．秋天，新都赏桂满城香；花香袭人，是分子无规则运动的结果 D．冬天，郫都望雪西岭上；山顶积雪常年不化，积雪的内能为零
分子动理论有了一些新的思考．其中说法错误的是
( D)
A．春雨润万物，冬雪披素衣，由于水分子间距不同表现为雨雪不同物态
B．5 月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，这不属于分子热运
动
C．临近中午，食堂菜香四溢，香味分子跑到空气分子的间隙中去了
D．我看着照片中满池的荷花，仿佛嗅到了荷花的芬芳，这属于扩散现象
四、实验探究题 16．小红用如图甲所示的装置比较“不同液体的吸热能力”，在两个相同 烧杯中分别加入初温、质量相同的水和食用油，用相同电加热器加热直 到沸腾．
(1)实验中加热水到沸腾需要的时间长，说明 水吸收的热量比食 ． (2)由“加热水到沸腾需要的时间长”不能得出用水油比多热容大的结论，其原
因是 水的沸点与食用油的 ． 沸点不同
(3)改正实验后，实验记录的数据如下表所示，分析实验数据可知液体是
水， 液体 的吸热能力强．(均选填“液体 1”或“液体 2”2)
2 加热时间/min
0 1 2 34
2025年中考物理总复习第一部分考点梳理第5讲内能、内能的利用
气体均可发生扩散现象)
(1)分子在不停地做 无规则 运动；
(2)分子间有 间隙
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分子
热运动
物理
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分子的无规则运动跟 温度 有关，物体温度越高，分子运动越
剧烈
分子间的 (1)分子之间存在 引力 ，如被紧压在一起的铅柱很难分开；
作用力
分子
动理论
(2)分子之间存在斥力 ，如固体、液体很难被压缩
焦耳 ，符号是J
与内能 热传递过程中，物体吸收热量时，内能 增加 ；放出热量时，内能
的关系
易错
减少
热量一般只能用“吸收”“放出”或“传递”来描述
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物理
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考点3：热机
1．热机
定义
把 内 能转化为 机械 能的机械(利用内能做功的机械)
原理
种类
蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等
状、质量、体积、是否完全燃烧等没有关系
焦每千克 ，符号是 J/kg
固、液体燃料： Q＝mq
气体燃料： Q＝Vq ，q的单位是
J/m3
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物理
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2.热机效率
定义
热机用来做 有用功 的那部分能量和燃料 完全燃烧 放出的热量
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第5讲
物理
内能
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内能的利用
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物理
甘肃专版
2025版
(人教：九年级P1～P30
物理
甘肃专版
北师大：九年级P8～P32)
考点1：分子动理论
物质构成
常见的物质是由极其微小的粒子—— 分子、原子构成的(分子
通常以10－10 m为单位来度量)
中考物理总复习课件 精讲篇 教材系统复习 第5讲 内能 内能的利用
解：(1)菜油吸收的热量：
Q 吸＝c 菜油mΔt＝2.0×103 J/(kg·℃)×2 kg×(170 ℃－20 ℃)＝ 6×105 J；
(2)由 Q 吸＝Q 放＝qV 得，天然气的体积：
V＝Qq放＝4.06××110075
J J/m3＝0.015
m3.
【版本导航】人教：九年级P1～P30 教科：九上P1～P33
（C ）
考点6：热机效率(难点)
热机用来做 □44 有有用用功功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的
定义 热量之比
公式
η＝QQ有总用
说明 因为不可避免有能量损失，所以热机的效率总小于100%
提高热 机效率 的途径
(1)让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大 送风量等； (2)利用废气的能量； (3)机件间保持良好的润滑、减小摩擦
甲醛、苯、二甲苯等有毒有机物，用来装修房屋会造成室内环境污
染．这是因为有毒有机物分子都在做永不停息的无无规规则运则动 ，这种现 象在夏天时特别严重，因为温度温 越高，分子运运动动越剧烈．
度
命题点2：内能及其改变
3．★(2021·绵阳)实验室有质量1 kg、温度0 ℃的冰块和质量1 kg、
温度0 ℃的水，下列说法正确的是
物体温度降低时，内能□12 减减小小；温度升高时，内能□13 影响 增增大大．温度、物质种类和状态相同时，物体的 □14 质质量量越
因素
大，物体的内能□15 越越大大
2.内能的改变方式
热传递
做功
实质 能量的□16 转转移移 能量的□17 转转化化
条件：存在温度差 物体对外界做功，物体内能□18 减减小小；
11．(2021·自贡)关于四冲程内燃机，下列说法正确的是 （ D ） A．汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同 B．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 C．燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小 D．压缩冲程主要是通过做功的方式增大汽缸内气体的内能
内能和内能的利用
内能培优资料知识要点1、内能（1）内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和，一切物体都有内能；（2）物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变；（3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递；做功可以改变内能，且对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小．2、分子热运动（1）组成物体的分子在不停地做无规则运动；（2）需要知道温度的概念和实质，温度是表示物体冷热程度的物理量，从分子运动论来看，温度反映了物体内分子做无规则运动的剧烈程度，温度越高分子运动越剧烈，温度越低，分子运动越缓慢，热运动和温度有关，温度越高分子扩散就越快．3、比热容①比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、温度计吸放热情况无关；②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化与物质的比热容成反比；练习2．（2014?安徽）运用分子动理论，可以对液体的蒸发现象作出合理地解释：由于液体表面的分子在做，所以在任何温度下蒸发现象都能发生；温度越高，分子的，从而蒸发越快3．（2014?安徽）某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到65℃，则这些水吸收的热量等于完全燃烧 m3天然气所放出的热量．[已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）、天然气的热值为4.2×107J/m3]．4．（2014?株洲）下列现象与分子热运动有关的是（）A．春天，百花争艳B．夏天，波光粼粼 C．秋天，丹桂飘香D．冬天，大雪纷飞分析：分子运动是肉眼看不见的运动，机械运动是宏观上物体的运动．分子运动，即扩散现象是肉眼看不见的，在不知不觉中发生的．5．（2014?株洲）净含量为350mL（lmL=1×10﹣6m3）的瓶装饮用纯净水的质量为 kg．若将其放入冰箱冷藏，温度降低了20℃，则水放出的热量为 J．已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）．6．（2014?威海）下面关于热现象的说法，正确的是（）A．物体温度升高一定是吸收了热量B．冰在融化时温度不变内能增加C．从游泳池里上来感觉冷是由于水蒸发放热D．汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小7．（2014?泰安）在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中，需要控制某些变量，以下做法多余的是（）A．采用完全相同的加热方式B．采用酒精灯加热时，酒精灯里加热的酒精量相同C．取相同质量的水和煤油D．盛放水和煤油的容器相同8．（2014?江西）莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW?h），已知汽油的热值为4.6×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW?h）表示获得1kW?h能量消耗0.2kg汽油）．求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少（2）该汽车发动机的效率最高可达多少（结果保留整数）9．（2014?菏泽）阅读下面的材料，解答问题山东菏泽向“大气污染宣战”某环保局研究表明：“PM2.5来源中，机动车的排放占33.1%，排第一位，燃煤污染排放占第二位”．“减少污染排放，还我一片蓝天”成为每一个公民的责任．菏泽首批50辆LNG（液化天然气）新能源公交车已经投入运营．天然气汽车和汽油车相比较根据下表提供的信息，通过计算说明：①天然气车燃烧1m天然气所做的有用功是多少做同样多的有用功，汽油车需要燃烧多少千克汽油②若某公交汽车每天消耗100m3的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是多少10．（2014?威海）我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg．求：（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦（2）当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米11. （2014苏州）燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×103J/（kg.℃），天然气的热值为8.4×l07J/m3.求：（1）水吸收的热量；（2）天然气完全燃烧放出的热量；（3）燃气灶烧水时的效率．12．（2014?巴中）由Q=cm（t﹣t0）得c=，关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（）A．若质量增大一倍，则比热容减小一半B ． 若质量增大一倍，则比热容增大一倍C ． 比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关D ． 若吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍16．（2014?聊城）煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机．某县在冬季利用地热能为用户取暖．县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150 m 3/h ． （1）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量．（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气（ρ水=1.0×l03kg/m 3，c 水=4.2×l03J/（kg?℃），天然气的热值为4×l07J/m 7）13．（2013连云港）随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。
[全]内能-内能的利用知识点汇总
![[全]内能-内能的利用知识点汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/2ef3ba2b856a561253d36f93.png)
内能-内能的利用知识点汇总内能知识点汇总01 分子热运动1.分子动理论的内容是：（1）物质由分子组成；（2）一切物体的分子都在不停地做无规则运动（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。
2.扩散：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
扩散现象说明：（1）分子在不停地做无规则运动。
（2）分子之间有间隙。
气体、液体、固体均能发生扩散现象。
扩散快慢与温度有关。
温度越高，扩散越快。
3.分子的热运动：由于分子的运动跟温度有关，所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动。
温度越高，分子的热运动越剧烈。
02 内能1.内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
单位：焦耳（J）。
2.一切物体在任何情况下都有内能；无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块都具有内能。
3.物体的内能大小与温度的关系：在物体的质量、材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。
4.内能的改变：（1）改变内能的两种方法：做功和热传递。
（2）热量：热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。
热传递的实质是内能的转移。
A.热传递可以改变物体的内能。
①热传递的方向：热量从高温物体向低温物体传递或从同一物体的高温部分向低温部分传递。
②热传递的条件：有温度差。
热传递传递的是内能（热量），而不是温度。
③热传递过程中，物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少。
注意：物体内能改变，温度不一定发生变化。
B.做功改变物体的内能。
①做功可以改变内能：对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减少。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化。
做功与热传递改变物体的内能是等效的。
03 比热容1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。
2.定义式：c＝Q/m△t3.单位：J/（kg℃）4.物理意义：表示物体吸热或放热的能力的强弱。
5.比热容是物质的一种特性，大小与物质的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
内能-内能的利用复习课件
2.把5kg、40℃的水烧开，需要吸收多少热量？
Q吸=Cm△t = 4.2×103J /（kg·℃）×5kg×(100 ℃- 40℃) =1.26×106J
热机
• 1.什么是内能？ • 2.改变内能的两种方法及实质？
压缩冲程
进气门和排气 门都关闭，活塞由 下向上运动，燃料 混合物被压缩，混 合气体的压强增大， 温度升高。
做功冲程
在压缩冲程末尾 时，火花塞产生电火 花，使燃料猛烈燃烧， 产生高温高压的燃气， 高温高压的燃气推动 活塞向下运动，并通 过连杆带动曲轴转动。
排气冲程
进气门关闭， 排气门打开，活塞 由下向上运动，把 废气排出气缸。活 塞又向下运动，开 始下一个工作循环。
实验演示：
如图所示在一个 试管中装一些水，用 软木塞塞紧。对试管 加热使水沸腾。
观察现象，思考原因
演示实验:
• 现象： 软木塞冲出；管口有“白汽”产生
说明: 水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温
度下降,水蒸汽液化成小水珠. 能量转化： 内能转化为机械能
应用：热机（将内能转化为机械能的机械）
2.利用内能来做功 实验：内能转化为机械能
小结：汽油机一个工作循环包括 4 冲程， 活塞往复2 次，曲轴转动 2 圈，做功 1 次。有 2 次能量转化。
重点难点解析
汽油机的四个冲程中只有做 功冲程对活塞做功，其它三个冲 程要靠飞轮的惯性来完成。汽油 机完成四个冲程叫一个工作循环， 完成一个工作循环，曲轴转二周， 对外做功一次。
三、柴油机
烟煤 约2.9×10 7/(J·kg -)1 煤油 4.6×107/(J·kg -)1
讲内能内能的利用课件
2023-11-01•内能概述•内能的变化与转移•内能的利用目录•内能利用的效率与环保•内能利用的发展趋势与前景01内能概述定义内能是指物体内部所有分子动能和势能的总和。
性质内能是物体内部微观粒子状态的宏观表现，与物体的温度、体积和状态等因素有关。
定义与性质内能的变化做功：对物体做功，物体的内能会增加；物体对外做功，其内能会减少。
热传递：将物体放入高温环境中，物体的内能会增加；将物体放入低温环境中，物体的内能会减少。
改变内能的方式：做功和热传递。
单位焦耳（J）是内能的国际单位，1焦耳等于1牛顿米。
测量方法使用热量计、温度计等工具测量物体的温度和体积，进而计算物体的内能。
内能的单位与测量02内能的变化与转移通过物体间的接触将内能从高温物体转移到低温物体。
热传递热对流热辐射通过气体或液体的流动实现内能的转移。
通过电磁波将内能从高温物体转移到远处的低温物体。
030201内能转移的前提是两个物体之间存在温度差，即高温物体和低温物体之间存在温差。
存在温度差内能可以通过接触从高温物体转移到低温物体，如手摸热水杯感受到热。
存在接触内能可以通过辐射从高温物体转移到低温物体，如太阳向地球辐射热量。
存在辐射加人体的内能。
家庭用空调制冷，通过热对流的方式将室内的热量转移到室外，降低室内温度。
太阳能热水器利用太阳辐射的能量加热水，将热水的内能转移到水箱中储存。
03内能的利用内燃机的利用内燃机是将内能转化为机械能的装置，利用内能做功。
内燃机的效率通常在30%~65%之间，消耗1kg燃料只能输出约2.5kg 的动能。
内燃机分为汽油机和柴油机两种，它们的工作原理相同，只是燃料不同。
内燃机广泛应用于汽车、拖拉机、轮船等领域，为人类的生产和生活提供了动力。
热机的利用热机是一种将内能转化为机械能的装置，利用内能做功。
热机的效率通常在30%~40%之间，消耗1kg燃料只能输出约3.5kg的动能。
热机的工作原理是将内能转化为机械能，通过吸热和放热的过程实现能量的转化。
2020年初中学业水平考试物理(云南专版)第5讲 内能 内能的利用
第5讲内能内能的利用分子动理论1．分子热运动：温度越__高__，分子热运动越剧烈．2．扩散现象(1)影响因素：扩散现象与__温度__有关，温度越高，扩散进行得越__快__；温度越低，扩散进行得越__慢__．(2)说明：分子在不停地做__无规则运动__；分子间有__间隙__．3．分子动理论：常见的物质是由极其微小的粒子——__分子__、__原子__构成的；一切物质的分子都在不停地__做无规则运动__；分子间存在相互作用的__引__力和__斥__力．【提示】(1)分子间的引力和斥力同时存在，同时消失．(2)一般的，在气体间扩散最快，液体次之，固体最慢．(3)分子的运动无法用肉眼直接看到．【图片解读】1．四溢的花香引来了长喙天蛾采蜜，它们能闻到阵阵的花香，是由于花香分子在__不停地做无规则运动__，扩散到空气之中．图12．如图甲，抽掉玻璃板后，两个瓶子内的气体会混合在一起，这是__扩散__现象，它说明分子在不停地__做无规则运动__；如图乙，两个铅柱没有被重物拉开，主要是由于铅柱的分子之间有__引力__．图2内能1．内能及其改变(1)定义：物体内部所有分子热运动的__动能__与__分子势能__的总和，叫做物体的内能．(2)决定因素：温度和质量．(3)改变方式：__热传递__和__做功__．热传递做功实质内能的①__转移__ 机械能和内能的相互②__转化__生活举例晒太阳、烧水做饭、哈气取暖钻木取火、摩擦生热、搓手取暖补充说明热传递条件：物体间存在③__温度差__；高温物体放出热量，内能④__减少__，温度⑤__降低__；低温物体吸收热量，内能⑥__增加__，温度⑦__升高__，直到两物体温度相等为止做功的两种情况：一是外界对物体做功，物体内能⑧__增加__，其他形式能转化为⑨__内能__；二是物体对外界做功，物体内能⑩__减小__，○11__内__能转化为其他形式的能联系做功和热传递改变内能是等效的，不知道改变内能的具体过程，就无法判断物体内能改变的原因【提示】由于分子在永不停息地做无规则运动，所以物体的内能永不为零，一切物体在任何时候都有内能．2．热量(1)概念：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量，用Q表示．(2)单位：焦耳(符号：__J__)．(3)温度、热量和内能的关系：①物体的温度升高，内能增加，但不一定是吸收了热量．②热量是一个过程量，不能离开热传递，通常用“吸收”“放出”等词修饰，不能用“有”“含有”“物体的”等词修饰．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高．如晶体熔化、液体沸腾的过程．③内能增加，不一定是吸收了热量．物体内能增加，温度不一定升高．【图片解读】1．如图1，冬天摩擦双手是利用__做功__改变内能．向手上哈气是利用__热传递__改变内能．图12．如图2，当塞子跳起来时，可以看到瓶内出现白雾．在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度__降低__，内能__减小__．图2比热容1．定义：比热容是描述物质__吸热本领__的物理量．一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的__热量__与它的__质量__和升高的__温度__乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c 表示．2．公式及单位：c ＝Qm Δt .单位：焦耳每千克摄氏度，符号是__J/(kg·℃)__． 3．水的比热容(1)意义：水的比热容是__4.2×103__J/(kg·℃)__，它表示的物理意义是：__质量为1__kg 的水温度升高(或降低)1__℃时，吸收(或放出)的热量是4.2×103__J__．(2)应用：制冷剂、取暖、调节气候．(3)利用比热容计算热量：吸热公式：Q 吸＝__cm (t －t 0)__，放热公式：Q 放＝__cm (t 0－t )__，其中t 0表示初温，t 表示变化后的温度(即末温)．【提示】 比热容与物质的种类和状态有关，与物质的质量大小、温度的高低、吸收或放出的热量的多少无关．热值1．定义：燃料__完全燃烧__放出的热量与燃料质量的__比值__，叫做这种燃料的热值． 2．公式及单位：q ＝Qm ，变形式：Q ＝mq .单位：__焦每千克__，符号是__J/kg__． 3．理解：(1)酒精的热值是3.0×107 J/kg ，表示__1__kg 的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107__J__．(2)热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的__种类__有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系．【提示】 对于气体燃料来说，热值q ＝QV ，热值单位为J/m 3.热机1．热机(1)定义：利用__内能__做功的机械． (2)原理：(3)种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等． 2．内燃机(1)定义：燃料直接在汽缸内燃烧产生__动力__的热机．(2)分类：汽油机和柴油机． (3)汽油机的四个工作冲程：①__吸气__ 冲程进气门②__打开__，排气门③__关闭__，活塞向④__下__运动，汽油和空气的混合物进入汽缸⑤__压缩__ 冲程进气门和排气门都⑥__关闭__，活塞向⑦__上__运动，将⑧__机械__能转化为⑨__内__能⑩__做功__ 冲程进气门和排气门都○11__关闭__，活塞向○12__下__运动，将○13__内__能转化为○14__机械__能○15__排气__ 冲程进气门○16__关闭__，排气门○17__打开__，活塞向○18__上__运动，排出汽缸内的废气除了做功冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程都是靠安装在曲轴上的飞轮的○19__惯性__来完成的3.热机效率(1)定义：热机用来做__有用功__的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比． (2)公式：η＝Q 有用qm 或η＝Q 有用qV (气体燃料)(3)提高热机效率的途径：①让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉，加大送风量等；②利用废气的能量；③机件间保持良好的润滑，减小摩擦．【图片解读】1．如图1所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内的水蒸气推出．此过程中酒精燃烧，酒精的__化学能__转化为__内能__，这部分内能又传递给水，使水的内能增加，温度__升高__，直至沸腾，水沸腾后产生大量水蒸气；塞子受到水蒸气的压力而冲出去，即水蒸气的__内能__转化为塞子的动能．图12．如图2所示表示正在进行的是__做功__冲程．在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的内能变__小__，__温度__降低，密度变__小__．图2能量的转化与守恒1．能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互__转化__的．2．能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式__转化__为其他形式，或者从一个物体__转移__到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量__保持不变__．【图片解读】1．如图1所示是小球在地面弹跳的频闪照片，分析图片后可知，小球弹起的高度逐渐减小，同时小球会变热．小球在下落时，它的__重力势__能减小，小球在上升时，它的__动__能减小，小球在弹跳过程中有一部分机械能转化为__内能__．图12．如图2是一种设想的永动机，这种永动机__不能__(填“能”或“不能”)永远运动下去．能量在转化和转移的过程中，能量的总量__保持不变__．图2重难点1温度、内能、热量(2019·曲靖罗平县一模)关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是(B) A．温度为0 ℃的物体没有内能B．物体吸收了热量，温度可能不变C．物体温度升高，一定是吸收了热量D．物体内能减少时，一定对外做功【变式训练1】判断下列说法的正误：(1)物体的温度越高，所含热量越多(×)(2)温度相同的物体，内能相等(×)(3)热传递过程中，热量由高温物体传向低温物体(√)(4)内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移(×)(5)物体温度不变时，内能可能增加(√)【变式训练2】生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指__温度__高；“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指__内能__增加；“物体吸热升温”中的热是指吸收__热量__．重难点2热量的相关计算(2019·昆明五华区一模)天然气热水器将40 kg的水由22 ℃加热到42 ℃，水的内能增加了__3.36×106__J，水的内能增加是通过__热传递__方式实现的，若天然气燃烧放出的热量全部被水吸收，需要消耗__0.084__m3的天然气．[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3]随着共享单车在全国各大城市迅速投入使用，“共享经济”的概念迅速普及，“共享电动汽车”也随之悄然进入了人们的视野．如图所示是某品牌“共享电动汽车”，其总质量为1 200 kg，该车在平直的马路上匀速行驶过程中所受的阻力是汽车总重的0.1倍，该汽车匀速行驶5 km，牵引力做功为__6×106__J；若换成功率相同的燃油汽车行驶相同的距离，消耗的汽油为0.5 kg，则燃油汽车的效率为__26.1%__．(q汽油＝4.6×107 J/kg)实验比较不同物质的吸放热情况【命题点】1．实验装置图2．实验方法(控制变量法和转换法)(1)控制变量法的应用(采用质量①__相同__的不同种类物质，且加热源相同)．(2)转换法的应用：判断吸热能力(升高相同的温度比较②__加热的时间__；加热相同的时间比较③__升高的温度__)．3．交流反思(1)实验中用相同加热源加热的目的(使液体在相同的时间内④__吸收相同的热量__)；(2)热源的选择(选择电加热器加热优于酒精灯，电加热器发热更稳定，热量不易散失)；(3)误差分析(存在热量损失)；(4)热量的计算(Q＝⑤__cmΔt__)；(5)比热容在生活中的应用．实验结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，比热容大的物质吸收的热量多．为了比较水和食用油的比热容，某同学用如图所示的器材进行了实验．实验数据记录如下：物质质量/g 初始温度/℃加热时间/min 最后温度/℃水200 20 6 45食用油200 20 6 70(1)该实验除了图示中的实验器材以外，还需要的测量工具是停表、__天平__和__温度计__．(2)实验中，两烧杯内放入__相同规格__的电加热器，这样可以保证在相同的加热时间内，水和食用油吸收的热量__相同__，通过比较__温度计示数变化的大小__来比较水和食用油的吸热能力．(3)由实验数据可知，__水__的吸热能力强．(4)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给__水__加热更长的时间，此时水吸收的热量__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量．(5)实验中用到的研究方法除了转换法外还有__控制变量法__．实验中__不能__(填“能”或“不能”)用体积相等的两种液体来做实验，原因是__没有控制质量相同__．(6)已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则食用油的比热容为__2.1×103__J/(kg·℃)．(7)汽车发动机常用水作为冷却剂，是因为和其他物质相比，水的__比热容__较大；寒冷的冬天水箱要加防冻液，这是为了降低水的__凝固点__.1．(2019·曲靖二模)下列说法正确的是(B)A．物体运动得越快，它的分子做无规则运动也越快B．蔗糖能溶于水，说明分子在不停地做无规则运动C．热胀冷缩，是因为分子的大小随温度的变化而变化D．雾和霾是有区别的，霾是扩散现象引起的，是分子无规则运动的结果2．(2019·阜新)小亮测得甲、乙两杯水的温度分别是45 ℃和75 ℃，下列判断正确的是(D)A．甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈B．甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小C．乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多D．乙杯中水的温度降低，水的内能一定减少3．如图表示四冲程汽油机的某个冲程示意图，这个冲程是(C)A．吸入空气和汽油混合物的冲程B．把机械能转化为内能的冲程C．把内能转化为机械能的冲程D．把废气排出的冲程4．氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点．氢的热值为14.3×107 J/kg，完全燃烧0.5 kg的氢可放出__7.15×107__J的热量；若一罐氢用去了一半，则剩余氢的热值__等于__(填“大于”“小于”或“等于”)14.3×107 J/kg.5．(2019·玉林)太阳能热水器吸收1.4×107 J的能量能把质量为20 kg的水从25 ℃加热到75 ℃，则水吸收的热量为__4.2×106__J，热水器的热效率为__30%__．[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]第5讲内能内能的利用命题点1分子热运动1．(2017·昆明)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2．(2018·云南)盛夏时节，百花绽放，花香四溢，沁人心脾，同学们闻到“花香”说明分子做__无规则运动__．3．(2018·昆明)原子核由质子和__中子__组成；蛇是高度近视眼，对周围事物是看不清楚的，但它靠不断吐舌头(蛇信子)获取周围空气中的气味来确定物体，这说明气体分子__在永不停息地做无规则运动__．4．(2016·云南)起重机工作时，钢丝绳未被拉断，是因为组成钢丝绳的物质分子间存在__引力__．空气流动会形成风，这__不属于__(填“属于”或“不属于”)扩散现象．命题点2内能5．(2019·曲靖)下列与热有关的说法正确的是(D)A．夏天吹电扇时感到凉爽，是因为电扇吹风降低了室温B．静止在桌面上的尺子没有内能C．用柴火炖鸡是通过做功的方式把鸡炖熟D．汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能6．(2019·云南)云南是爨氏文化的发源地，现存于云南某校的爨宝子碑被誉为“南碑瑰宝”，具有较高的书法艺术价值．被很多书法爱好者临摹，临摹时闻到淡淡的“墨香”是__扩散__现象；寒冷的冬天临摹时，用热水袋捂手，是通过__热传递__的方式改变手的内能．7．(2018·昆明)如图所示是流星经过大气层与空气摩擦发热、发光的一幅照片，这个现象说明做功可以改变物体的__内__能．8．(2017·昆明)汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷却”是冷却方式之一，这是因为水的__比热容__较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能__增大__．命题点3比热容9．(2018·昆明)在探究“物质吸热规律”的实验中：(1)取__相同__质量的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热(如图所示)．加热时，上下缓慢地提拉搅拌器，这是为了使水和煤油受热__均匀__．(2)实验中加热时间相同，水和煤油吸收的热量可以认为是相同的，假设加热时间1 min吸收的热量为Q，经过实验得到了以下两组数据：液体名称质量/g 初温/℃末温/℃加热时间/min 吸收的热量水200 20 27 1 Q 27 35 1 Q 35 42 1 Q煤油200 20 35 1 Q 35 51 1 Q 51 66 1 Q从表中的数据可以得到：①相同质量的水或者煤油，它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是__相同__的；②相同质量的水和煤油，它们吸收相同的热量后升高的温度是__不同__的．(3)由(2)中①、②两个结论发现，不同物质吸热的本领大小不同，为了描述物质吸热本领大小，引入了一个物理量，它就是__比热容__．(4)春城昆明之所以冬无严寒，夏无酷暑，一个原因是高原明珠“滇池”对气温起到了调节作用，因为水的__比热容__较大，当水吸收或放出相同的热量，温度变化较小．命题点4热机10．(2019·昆明)如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是(C)A．甲 B．乙 C．丙 D．丁11．(2014·曲靖)关于热机，下列说法中正确的是(C)A．效率越高的热机功率也越大B．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式也相同C．汽油机工作时汽油在汽缸里燃烧，汽油属于二次能源D．使用热值高的燃料可提高热机的效率命题点5热量及其计算12．(2019·昆明)将0 ℃的水和等质量的80 ℃的水相混合，则混合后水的温度是__40__℃；若将0 ℃的冰和等质量的80 ℃的水相混合，结果发现，冰全部熔化成了水，但水的温度维持0 ℃，这个现象说明__熔化吸热__．(不计热量损失)13．(2018·昆明)“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中.1卡是这样规定的：在一个标准大气压下，1 g水温度升高 1 ℃吸收的热量．那么 1 卡＝__4.2__J．一辆汽车发动机的效率是35%，那么该车完全燃烧 1 kg 汽油做的有用功是__1.61×107__J．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q汽油＝4.6×107 J/kg]14．(2015·曲靖)人人讨厌垃圾，对其避之不及，现在人们已可将垃圾变废为宝．如通过在封闭的炉中焚烧垃圾，臭气能得到分解，焚烧时产生的热量可用来发电，利用化学方法将焚烧时所产生的一些物质合成多种化工产品．某处理厂在高温高压下通过催化剂的作用可以用1吨某种垃圾生产出170 kg的燃料油．若燃料油的热值为4.2×107 J/kg，完全燃烧1 kg这种燃料油放出的热量是__4.2×107__J，这些热量可以使__125__ kg水温度从20 ℃升高到100 ℃.[一个标准大气压下，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]15．(2019·云南)太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户．如图，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2 m2，1 m2面积上1 h接收到的太阳能平均为2.52×106 J，若阳光照射该热水器5 h，可以使质量为80 kg的水温度升高30 ℃[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q干木柴＝1.2×107 J/kg]，求：(1)水吸收的热量．(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)．(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点．解：(1)水吸收的热量：Q 吸＝c 水m Δt ＝4.2×103 J/(kg· ℃)×80 kg ×30 ℃＝1.008×107 J (2)已知Q 放＝Q 吸＝1.008×107 J ，由Q ＝mq 得需要完全燃烧的干木柴的质量： m 木＝Q 放q ＝1.008×107 J 1.2×107 J/kg ＝0.84 kg(3)每天获得的太阳能：E ＝5 h ×2 m 2×2.52×106 J/(m 2·h)＝2.52×107 J 太阳能热水器的效率：η＝Q 吸E ×100%＝1.008×107 J 2.52×107 J/kg×100%＝40%太阳能的优点是取之不尽用之不竭，属于可再生能源；清洁无污染 命题点6 能量的转化与守恒16．(2017·云南)如图所示的四幅图中将电能转化为机械能的是(C)A B C D A ．钻木取火 B ．水蒸气将塞子冲出 C ．通电导体在磁场中受力 D ．焦耳定律实验17．(2015·昆明)可充电电筒的电池能反复充放电使用，既节约了资源，也保护了环境．电池充电时，__电__能转化为化学能，用电筒照明时，小灯泡将电能转化为__光__能.1．下列现象中属于扩散现象的是(C)A．春天，柳絮飞扬 B．夏天，雷雨阵阵C．秋天，丹桂飘香 D．冬天，雪花漫天2．(2019·毕节)下列现象中，利用热传递使物体的内能减小的是(C)A．来回弯折的铁丝温度会升高B．冬季用热水袋取暖C．冬天手接触冰块会觉得很冷D．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低3．(2019·宁夏)2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年．这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事．其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的(C)A．吸气冲程 B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程4．(2019·福建)如表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是(C物质比热容/[J·(kg·℃)－1]水 4.2×103煤油 2.1×103冰 2.1×103铝0.88×103铜0.39×103A.不同物质的比热容一定不同B．物质的物态发生变化，前后比热容不变C．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多D．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多5．下列有关分子热运动的说法不正确的是(C)A．压紧的铅块能结合在一起，表明分子间有引力B．墨水在热水中扩散得快，表明温度越高，分子运动越剧烈C．固体很难被压缩，表明固体分子间只存在斥力D．“破镜不能重圆”是分子间的距离太大，作用力变得十分微弱6．(2019·烟台)关于温度、热量和内能，下列说法正确的是(C)A．物体的内能增加，温度一定升高B．物体温度升高，一定吸收了热量C．物体温度降低，内能一定减少D．物体吸收了热量，温度一定升高7．(2019·昆明模拟)下列说法中正确的是(D)A．物体的温度不变，说明没有发生内能的转移或转化B．燃料燃烧得越充分，燃料的热值越大C．在热传递过程中，热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移D．汽油机的做功冲程燃气的内能减小8．(2019·黄石)如图所示，向装有少量水的烧瓶缓慢打气，突然塞子跳起来，同时瓶内出现了“白雾”，关于该现象说法正确的是(B)A．白雾是水蒸气B．瓶内气体膨胀对外做功C．瓶内气体内能增加D．瓶内气体温度升高9．(2019·玉溪红塔区三模)从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高，这是因为__做功__(填“做功”或“热传递”)使铝件内能增加了；我们闻到的饭菜香味是__扩散__现象．10．我省抚仙湖是中国第二深水湖泊，是著名的旅游避暑胜地．湖水的__比热容__大从而使抚仙湖的年温差及昼夜温差小．炎热的夏天，游客光着脚丫放在湖水中感觉非常的凉爽，这是通过__热传递__(填“热传递”或“做功”)的方式减少了人体的内能．11．(2019·宜昌)汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为__内__能，这些能量不能自动地用来驱动汽车；而有些新能源汽车有“动能回收装置”，即在刹车时带动发电机工作，将汽车的动能转化为__电__能并为电池充电，之后电池又可以再次驱动汽车．12．(2019·海南)2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空．火箭发射时要选用热值__大__(填“大”或“小”)的固体燃料，燃料的质量减少，热值__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)．13．(2019·昆明模拟)小钰家太阳能热水器内盛有20 ℃的水50 kg，经阳光照射6 h后吸收热量1.47×107 J．已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，其物理意义是__质量为1__kg的水，温度升高1__℃所吸收的热量是4.2×103__J__；这些热量被水吸收后可以使水温升高到__90__℃.14．(2019·保山模拟)如图所示是四冲程汽油机的__做功__冲程，该汽油机工作一段时间消耗了5 kg 汽油，这些汽油全部完全燃烧放出的热量是__2.3×108__J ．(汽油的热值为4.6×107 J/kg)15．(2019·兰州)已知天然气的热值为3.8×107 J/m 3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)．求： (1)完全燃烧1.4×10－2 m 3天然气放出多少热量？(2)若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8 kg ，初温为25 ℃的水加热到多少℃？(当地的大气压为1标准大气压)解：(1)完全燃烧1.4×10－2 m 3天然气放出的热量： Q 放＝Vq ＝1.4×10－2 m 3×3.8×107 J/m 3＝5.32×105 J (2)由η＝Q 吸Q 放可得，水吸收的热量：Q 吸＝ηQ 放＝60%×5.32×105 J ＝3.192×105 J 由Q 吸＝cm Δt 可得，水升高的温度：Δt ＝Q 吸cm ＝ 3.192×105 J 4.2×103 J/（kg·℃）×3.8 kg ＝20 ℃水的末温：t ＝t 0＋Δt ＝25 ℃＋20 ℃＝45 ℃16．分别用两个完全相同的“热得快”同时给质量和温度相同的A 、B 两种液体加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示，由图象可以判断__B __液体的比热容较大，若A 液体的比热容是2×103 J/(kg· ℃)，请根据图象信息计算，质量为2 kg 的A 液体在加热10 min 内共吸热__2.4×105__J 的热量，B 液体的比热容为__4×103__J/(kg·℃)__．17．(2019·曲靖罗平县一模)进入刚装修完的房屋，会闻到一种刺鼻的气味，这气味主要来自装修材料中对人体有害的甲醛，这说明甲醛分子在做__无规则__运动；一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为1 800 r/min ，该内燃机每秒做功__15__次．18．(2019·怀化)某种国产汽车，当它在平直公路上以20 m/s 的速度匀速行驶时，每百公里的油耗为6 L ．当汽车行驶500 s ，则汽车消耗的汽油是__0.6__L ．假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495 N ．则汽油机的效率是__25__%(已知汽油的热值是3.3×107 J/L)．19．在热学复习课后，小明与同学们又做了热学实验．如图1所示，用加热器给初温均为20 ℃的甲、乙液体加热(m 甲＜m 乙)，两种液体每秒吸收的热量相同．这两种液体的温度—加热时间的图线如图2.(1)某时刻温度计示数如图1所示，此时乙的温度为__58__℃.(2)甲液体第30 s 的内能__小于__(填“大于”“等于”或“小于”)第35 s 的内能(不考虑蒸发对实验的影响)．(3)同时加热60 s ，甲液体吸收的热量__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)乙液体吸收的热量． (4)小明根据图2中0至30 s 的图线及题目所给信息得出：甲液体的比热容比乙液体的大，理由是__即甲、乙吸收相同的热量，升高相同的温度，由于甲的质量小于乙的质量，根据c ＝Q 吸m Δt 可知，甲的比热容大于乙的比热容__．。
(部编版)2020中考物理模块三热学第5讲内能内能的利用习题2
第5讲内能内能的利用命题点1分子热运动1．(2017·昆明)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2．(2018·云南)盛夏时节，百花绽放，花香四溢，沁人心脾，同学们闻到“花香”说明分子做__无规则运动__．3．(2018·昆明)原子核由质子和__中子__组成；蛇是高度近视眼，对周围事物是看不清楚的，但它靠不断吐舌头(蛇信子)获取周围空气中的气味来确定物体，这说明气体分子__在永不停息地做无规则运动__．4．(2016·云南)起重机工作时，钢丝绳未被拉断，是因为组成钢丝绳的物质分子间存在__引力__．空气流动会形成风，这__不属于__(填“属于”或“不属于”)扩散现象．5．(2014·昆明)端午节吃粽子，会闻到粽子的清香，说明分子发生了__扩散__现象；两块表面干净的铅互相压紧能够吊住重物，说明分子间存在__引力__．命题点2内能6．(2014·云南)用高压锅烧水，拧紧锅盖后水温缓慢上升，在水烧开前，锅内水的 (B)A．体积变小 B．内能变大C．密度变大 D．比热容变小7．(2018·昆明)如图所示是流星经过大气层与空气摩擦发热、发光的一幅照片，这个现象说明做功可以改变物体的__内__能．8．(2017·云南)过桥米线是云南人爱吃的食物，路过米线馆可以闻到汤的香味，这是__扩散__现象；“汤钵烫手”是汤钵和手之间发生了__热传递__．9．(2017·昆明)汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷却”是冷却方式之一，这是因为水的__比热容__较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能__增大__．10．(2015·曲靖)温度计浸入液体中测量温度时，通过__热传递__的方式使温度计与被测液体的温度达到相同．命题点3比热容11．(2018·昆明)在探究“物质吸热规律”的实验中：(1)取__相同__质量的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热(如图所示)．加热时，上下缓慢地提拉搅拌器，这是为了使水和煤油受热__均匀__．(2)实验中加热时间相同，水和煤油吸收的热量可以认为是相同的，假设加热时间1 min吸收的热量为Q，经过实验得到了以下两组数据：①相同质量的水或者煤油，它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是__相同__的；②相同质量的水和煤油，它们吸收相同的热量后升高的温度是__不同__的．(3)由(2)中①、②两个结论发现，不同物质吸热的本领大小，为了描述物质吸热本领大小，引入了一个物理量，它就是__比热容__．(4)春城昆明之所以冬无严寒，夏无酷暑，一个原因是高原明珠“滇池”对气温起到了调节作用，因为水的__比热容__较大，当水吸收或放出相同的热量，温度变化较小．命题点4热机12．(2014·昆明)如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示机械能转化为内能的冲程是(A)A B C D13．(2014·曲靖)关于热机，下列说法中正确的是(C)A．效率越高的热机功率也越大B．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式也相同C．汽油机工作时汽油在汽缸里燃烧，汽油属于二次能源D．使用热值高的燃料可提高热机的效率14．(2018·曲靖)炖鸡肉是通过__热传递__(填“做功”或“热传递”)的方式来改变鸡肉的内能．如图所表示的是热机的__做功__冲程．命题点5热量及其计算15．(2018·曲靖)小丽闻到烧饵的香味，是因为烧饵块分子在做__无规则__运动，把一壶2 kg的水从25 ℃加热到75 ℃，水吸收__4.2×105__J的热量[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]．16．(2018·昆明)“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中.1卡是这样规定的：在一个标准大气压下，1 g 水温度升高 1 ℃吸收的热量．那么 1 卡＝__4.2__J ．一辆汽车发动机的效率是35%，那么该车完全燃烧 1 kg 汽油做的有用功是__1.61×107__J ．[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)，q 汽油 ＝4.6×107J/kg]17．(2016·云南)植物通过光合作用将太阳能转化为__化学__能．资料显示，在地球上阳光充足的地方1 m2的面积上每年获得的太阳能可达4.2×109J ，这些能量相当于__140__kg 焦炭完全燃烧放出的热量(焦炭的热值为3.0×107J/kg)．18．(2015·曲靖)人人讨厌垃圾，对其避之不及，现在人们已可将垃圾变废为宝．如通过在封闭的炉中焚烧垃圾，臭气能得到分解，焚烧时产生的热可用来发电，利用化学方法将焚烧时所产生的一些物质合成多种化工产品．某处理厂在高温高压下通过催化剂的作用可以用1吨某种垃圾生产出170 kg 的燃料油．若燃料油的热值为4.2×107J/kg ，完全燃烧1 kg 这种燃料油放出的热量是__4.2×107__J ，这些热量可以使__125__ kg 水温度从20 ℃升高到100 ℃.[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]19．(2018·云南)小明家新买来一台容积为80 L 的天然气热水器．小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40 L ，“出水温度”设置为40 ℃后，开始加热．当水温达到40 ℃时，自动停止加热．已知当时自来水的温度是20 ℃，加热前天然气表的示数为129.96 m 3，停止加热后变为130.06 m 3.天然气的热值q 天然气＝4.2×107J/m 3，水的比热容c 水＝4.2×103J/(kg·℃)，1 L ＝1.0－3m 3.求：(1)水箱中水的质量； (2)水箱中水吸收的热量： (3)该热水器的热效率．解：(1)把“进水量”设置为40 L ，则水箱中水的体积：V ＝40 L ＝40 dm 3＝40×10－3 m 3由ρ＝m V得水箱中水的质量：m ＝ρV ＝1×103kg/m 3×40×10－3 m 3＝40 kg(2)由题意可得，水吸收的热量：Q 吸＝cm Δt ＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(40 ℃－20 ℃)＝3.36×106 J(3)使用天然气的体积：V 气＝130.06 m 3－129.96 m 3＝0.1 m 3天然气完全燃烧释放的热量：Q 放＝qV 气＝4.2×107 J/m 3×0.1 m 3＝4.2×106 J该热水器的热效率：η＝Q 吸Q 放＝3.36×106 J 4.2×106 J＝80%命题点6 能量的转化与守恒20．(2017·云南)如图所示的四幅图中将电能转化为机械能的是(C)A ．钻木取火B ．水蒸气将塞子冲出C ．通电导体在磁场中受力D ．焦耳定律实验21．(2015·昆明)可充电电筒的电池能反复充放电使用，既节约了资源，也保护了环境．电池充电时，__电__能转化为化学能，用电筒照明时，小灯泡将电能转化为__光__能.分子动理论1．(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(C)A ．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2．(2018·黄冈)刚装修完的房子，打开房门就会闻到刺鼻的气味，这是__分子无规则运动__的结果．为了减少新房子有害气体对人体造成的危害，根据温度越高，__扩散__越快，可以采取在高温季节来临前装修完并搁置一段时间，加强通风等措施．内能3．(2017·广州)甲、乙两杯水温度各为40 ℃，80 ℃，下列说法正确的是(C)A．只有加热才能使水升温B．甲杯中水的内能一定比乙杯中的小C．乙杯中水的温度降低，水的内能一定减小D．甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈4．(2018·怀化)铁水很热，冰块很冷，但它们都具有__内__能．冬天搓手可以感到温暖，是通过__做功__的方式改变内能；用热水袋取暖，是通过__热传递__的方式改变内能．比热容5．(2018·淄博)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是(D)A．让热水流过散热器供暖B．用循环水冷却汽车发动机C．沿海地区昼夜温差较小D．夏天在房间内洒水降温6．(2018·桂林)经常下厨的小关发现，同时用相同的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(B)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．(2018·邵阳)蓄水量为1 t的太阳能热水器现在装满了30 ℃的水，经过光照后升高了20 ℃，则水吸收的热量是__8.4×107__J．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]热值8．(2018·益阳)下列关于热值的说法正确的是(D)A．2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多C．燃料燃烧不完全时热值变小D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关9．(2017·庆阳)2016年8月，中国发射了全球首颗量子卫星，为纪念墨子，这颗卫星被命名为“墨子号”．发射卫星和火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有(D)A．较小的密度B．较大的比热容C．较低的沸点D．较高的热值热机10．(2018·邵阳)小型汽车上的四冲程汽油机中，主要把机械能转化为内能的冲程是(B)A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程11．(2018·滨州)如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是(C)A．压缩冲程，将化学能转化成内能B．压缩冲程，将机械能转化成内能C．做功冲程，将内能转化成机械能D．做功冲程，将机械能转化成内能12．(2017·枣庄)如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是(B)A．25%B．35%C．40%D．75%能量的转化与守恒13．世界上还有许多欠发达地区至今用不上电．美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是(A)A．动能→电能→化学能→光能B．电能→动能→化学能→光能C．动能→电能→光能→化学能D．电能→动能→光能→化学能重难点1温度、内能、热量的关系(2018·昆明盘龙区一模)关于温度、内能和热量，下列说法正确的是(C)A．物体温度越低，分子无规则运动越剧烈B．物体温度越高，含有的热量越多C．水沸腾时吸收热量，温度保持不变D．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体【变式训练1】以下关于温度、内能、热量的说法中，正确的是__GL__E．热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能F．物体运动越快，内能越大G．热传递过程中，热量由高温物体传向低温物体H．0 ℃的冰块，其内能为零I．物体温度升高一定是吸收了热量J．正在沸腾的水的温度一定是100 ℃K．60 ℃的水一定比30 ℃的水含有的热量多L．冰熔化时温度保持不变，内能增加重难点2热量的相关计算(2018·云大附中一模)已知天然气的热值为4.0×107 J/m3，完全燃烧2.1 m3的天然气可以获得__8.4×107__J的热量；不计热量损失，这些热量可以使500 kg的水，温度升高__40__℃.[c水＝4.2×107J/(kg·℃)]【变式训练2】(2017·德阳)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．如果乙液体的质量为1 kg，初温为20 ℃，加热一段时间后温度升高到50 ℃，吸收的热量为1.26×105 J，则乙液体的比热容为__4.2×103__J/(kg·℃)．(2018·昆明盘龙区一模)菜油最适宜的烹饪温度在150 ℃至180 ℃之间．“炸洋芋”时，用天然气灶将质量为2 kg的菜油从室温20 ℃加热到170 ℃，菜油需吸收__6×105__J的热量．若天然气完全燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收，则需燃烧__0.025__ m3的天然气．[c菜油＝2.0×103J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3]破解易错题在标准大气压下，质量1 kg 、温度为20 ℃的水吸收了3.78×105J 的热量后，水的温度升高__80__℃[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]．实验 探究不同物质的吸热能力为了比较水和食用油的比热容，某同学用如图所示的器材进行了实验．实验数据记录如表：(1)__天平____温度计__．(2)实验中，两烧杯内放入__相同规格__的电加热器，这样可以保证在相同的时间内，水和食用油吸收的热量__相同__，通过比较__温度计示数变化的大小__来比较水和食用油的吸热能力．(3)由实验数据可知，__水__的吸热能力强．(4)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给__水__加热更长的时间，此时水吸收的热量__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量．(5)实验中用到的研究方法除了转换法还用到了__控制变量__法．实验中__不能__(填“能”或“不能”)用体积相等的两种液体来做实验．原因是__没有控制质量相同__．(6)已知水的比热容为4.2×103J/( kg·℃)，则食用油的比热容为__2.1×103__J/( kg·℃)．(7)汽车发动机常用水作为冷却剂是因为和其他物质相比，水的__比热容__较大；寒冷的冬天水箱要加防冻液，这是为了降低水的__凝固点__．练本考点1分子动理论1．(2018·怀化)下列现象中不能说明分子做无规则运动的是(A)A．扫地时灰尘飞舞B．车加油时，能闻到汽油味C．加了白糖的水会变甜D．秋天桂花飘香2．(2018·广东)常见的物质由分子组成，分子由__原子__组成；夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是__扩散__现象；清晨荷叶上的两颗露珠接触后成了更大的一颗水珠，表明分子之间存在__引__力．3．(2018·临沂)大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成分是水，这是利用了水的__比热容大__的特点．配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中，二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积，这说明分子是运动的，同时也说明__分子之间有间隙__．考点2内能比热容4．(2018·眉山)下表中是几种物质的比热容，小张同学根据提供的数据得出了四个结论，其中正确的是(C)A.B．液体的比热容一定比固体的比热容大C．水吸收或放出热量的本领较强，常用作冷却剂D．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关5．(2018·昆明五华区二模)小明常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚，都能使奶奶的身体感到暖和，搓背是通过__做功__的方式改变内能的，泡脚是通过__热传递__的方式改变内能的．6．(2018·昆明官渡区二模)用扫帚摊开篮球场地面上的积水这是通过__增大液体表面积__的方法加快蒸发的．质量为10 kg的水，温度升高10 ℃，它吸收的热量是__4.2×105__J．[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)]考点3热值热机7．(2018·黔南)如图表示的是汽油机工作时的(C)A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程8．(2018·昆明官渡区二模)随着人们生活水平的提高，汽车走进了千家万户．下列关于汽车涉及的知识，说法正确的是(B)A．用水作发动机的冷却剂是因为水的比热容小B．发动机做功冲程将内能转化为机械能C．精心保养可使发动机的效率达到100%D．发动机排出的尾气对环境没有任何污染9．(2018·常德)在四冲程汽油机工作过程中，实现机械能转化为内能的是__压缩__冲程，汽油机产生2.3×107 J的热量需要完全燃烧__0.5__kg的汽油(汽油的热值为4.6×107 J/kg)．考点4能量的转化与守恒10．能量转化是自然界的普遍现象，下列选项中不正确的是(B)水果电池电磁感应光合作用钻木取火A．化学能→电能 B．电能→机械能C．光能→化学能 D．机械能→内能11．(2018·内江)根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是(B)A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动考点5热学综合12．(2018·枣庄)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)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13．(2018·昆明西山区二模)端午节是我国的传统节日，节日当天有吃粽子的习俗．下列与粽子的相关说法中，正确的是(C)A．刚从冰箱里拿出来的粽子不具有内能B．煮粽子时锅中冒出的“白气”是汽化现象C．粽叶破裂露出馅后“香气四溢”是因为分子在不停地做无规则运动D ．煮粽子的水沸腾后将火调成文火，水继续沸腾，说明水沸腾后不需要吸收热量14．(2018·兰州)下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是(C) A ．热机效率越高，所做的有用功就越多 B ．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气 C ．一个工作循环对外做功一次 D ．压缩冲程中将内能转化为机械能15．(2017·广州)甲、乙两物体质量都为1 kg ，丙物体质量为2 kg ，三个物体温度都升高1 ℃，吸收热量如图，以下说法正确的是(B)A ．乙的比热容与丙的相等B ．甲的比热容比乙的大C ．甲的温度升高1 ℃，需吸收2 000 J 的热量D ．甲、乙的温度都降低1 ℃，乙比甲放出的热量多16．(2018·曲靖二模)我国可燃冰的总资源是常规天然气、页岩气资源总和的两倍，可燃冰与天然气、石油一样，都是__不可再生__(填“可再生”或“不可再生”)能源；已知1 m 3可燃冰分解后，可释放出约150 m 2天然气，若1 m 3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可将__1×104__kg 的水从20 ℃加热至95 ℃[已知q 天然气＝2.1×107J/m 3，c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]．17．(2018·襄阳)张军在做“比较不同物质吸热的情况”实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到如下数据：(1)__加热时间__(2)分析1、3号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：质量相等的__不同物质__，升高的温度相同时，吸收的热量不同．(3)分析1、2号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的__质量__有关．18．(2017·聊城)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 ＝7.0×107J/m 3]求：(1)体积为0.01 m 3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？(2)若这些热量的90%被质量为100 kg 的水吸收，则水升高的温度是多少？解：(1)由题意可得，可燃冰的热值：q 可燃冰＝15q ＝15×7.0×107J/m 3＝1.05×109J/m 30．01 m 3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q 放＝ Vq 可燃冰＝0.01 m 3×1.05×109 J/m 3＝1.05×107 J(2)由η＝Q 吸Q 放得被水吸收的热量：Q 吸＝ηQ 放＝90%×1.05×107 J ＝9.45×106J 由Q 吸＝ cm Δt 可得，水升高的温度：Δt ＝Q 吸cm ＝9.45×106J4.2×103 J/（kg·℃）×100 kg＝22.5 ℃。
第五讲 内能的利用、热机(教)
第五讲内能的利用、热机一、内能的获得——燃料的燃烧：化学能转化为内能。
二、热值1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
2、单位：J/kg3、关于热值的理解：①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是针对燃料的质量而言，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是热值。
某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg 燃料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、公式：Q＝mq（q为热值）。
实际中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。
酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输6、炉子的效率：①定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
②公式：η=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm′三、内能的利用1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。
⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。
能的转化：内能转化为机械能蒸气机——内燃机——喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。
它主要有汽油机和柴油机。
4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。
中考物理总复习课件 教材系统复习 第5讲 内能 内能的利用
冲程
内燃机 分类 示意图
进气门
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机 汽油机和柴油机
□31 打打开开
关闭
关闭 关闭
排气门 关闭
关闭
关闭 □32 打打开开
活塞运动方向 向下
□33 向向上上
□34 向向下下 向上
能量的 转化
□35 机机械械能转化成 □37 内内能转化
□36 内内能
成□38 机机械械能
B．分子间有引力
C．分子间有斥力
D．分子永不停息地做无规则运动
2． “新冠肺炎”疫情期间，同学们每天走进教学楼，都会闻到消毒液 的气味，这一现象说明了分分子子在不在停不地停做无地规做则无运动规则 ；消毒液是液 体，不容易被压缩，说明分运子动间存在着斥斥 力．
考点2：内能
1．内能
构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和， 定义
（C ）
考点6：热机效率(难点)
热机用来做 □44 有有用用功功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的
定义 热量之比
公式
η＝QQ有总用
说明 因为不可避免有能量损失，所以热机的效率总小于100%
能量 流向
提高热 机效率 的途径
(1)让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大 送风量等； (2)利用废气的能量； (3)机件间保持良好的润滑、减小摩擦
1次，2017年2次，2016年2次 ，2015年2次) 7．(2019·重庆B 10题2分)利用水的比热容较大大 (选填“大”或
“小”)的特性，汽车发动机冷却通常选用水作冷却液；1 kg的水从20 ℃加热到90 ℃吸收的热量为22..949×4×05J.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
2025年中考物理总复习第二部分考点培优训练第5讲内能 内能的利用
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物理
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10．【能量观念】(2024•江西)某同学用餐时发现从热汤中取出的金属勺
很烫手，这是通过 热传递 的方式改变物体的内能，在这种内能改变的过
程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转移，说明能量在转移过
程中具有 方向 性。
11．【物理学与日常生活】(2024•眉山)端午节期间，小龙在家里学习时，
“低温”或“高温”)环境中进行。为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高，
煤油
应先加注
气
(选填“煤油”“液态氢”或“液态氧”)。氢在
“气”)态时氢分子无规则运动更剧烈。
(选填“液”或
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13. ★(2024•达州)在标准大气压下，小明用天然气灶将质量1 kg的水，从
20 ℃加热到沸腾，水吸收的热量是 3.36×105 J。他家天然气热水器的热
效率是70%，他某次洗澡，耗水20 kg，热水器进水温度是22 ℃，出水温
度是42 ℃，他这次洗澡消耗天然气 0.075 m3。已知水的比热容是4.2×103
J/(kg•℃)，天然气的热值是3.2×107 J/m3。
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14．(2024•苏州)如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水
列说法正确的是( D )
A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至－253 ℃，内能为零
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大
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9．★(2024•广安)内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项
备战2022 中考物理一轮复习 第1编 第2主题 第5讲 内能 内能的利用 课件
(3)性质：热值是燃料本身的一种属性，只与燃料的 种类 有关，燃料没有完全燃烧，放
与燃料的质量、体积、温度以及是否完全燃烧等无关。
出的热量比按热值计算
不能误认为q与Q成正比，与m成反比！ 出的结果要小。
(4)公式：固体和液体：Q 放＝ mq ；气体：Q 放＝ Vq ，式
中 V 为气体燃料的体积。
2. 热机的效率
☞样题 4 可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源，1m3 的可燃冰可以释放 出 160m3 的天然气，这些天然气完全燃烧放出的热量为 6.72×109 J； 若该热量全部被水吸收，可使质量为 1.6×104kg、初温为 25℃的水温度升 高 75 ℃。[已知 c 水＝4.2×103J/(kg·℃)，q 天然气＝4.2×107J/m3，环境为标 准大气压]
。
cmΔt
。
示例 3 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)一杯水倒出一半后，杯内剩余水的比热容变小了。( × ) (2)沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为水的比热容较大。( √ ) (3)夏天，在室内地上洒水感到凉爽是利用水的比热容较大这一特性。( × ) (4)质量相等的铜块和铝块(已知 c 铜＜c 铝)，吸收相等的热量时，铜块的温度 升高得较多。( √ )
(1)定义：用来做 有用功 的那部分能量，与燃料 完全燃烧 放出的能
量之比，叫做热机的效率。 由于能量的损耗，故热机的效率总小于1。
(2)公式： η＝WQ放有＝Wmq有(或WVq有)
。
(3)提高途径：使燃料尽可能地充分燃烧；尽量减少各种热量的损失；合理
利用废气的能量；保持良好的润滑，减小摩擦。
示例 5 如图所示是某内燃机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃 机的效率为 40% 。已知汽油的热值为 4.6×107J/kg，完全燃烧 0.5kg 的 汽油放出的热量为 2.3×107 J，按该内燃机的效率计算，该汽车获得的 机械能为 9.2×106 J。
专题05 内能、内能的利用(原卷版)
第五课内能内能的利用基础知识过关一、分子动理论1.物质的构成：常见的物质是由极其微小的、构成的。
2.分子热运动（1）扩散现象：①定义：不同物质在相互接触时的现象；②影响因素：扩散现象的剧烈程度与有关，越高，扩散现象越；③扩散现象表明，一切物质的分子都在，分子间存在间隙；固体、液体、气体分子间的间隙依次。
（2）分子间作用力：分子间存在相互作用的和。
二、内能1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的与分子的总和。
2.影响因素：（1）温度：同一物体，温度升高，内能；温度降低，内能；（2）质量：在温度相同、状态相同的情况下，同种物体质量越大，内能越大；2.热量（1）定义：在热传递过程中，传递的多少。
单位是。
（2）与内能的关系：热传递过程中，物体吸收热量时内能，放出热量时。
物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。
3.改变内能的方式热传递规律高温物体放出热量，内能减小，温度；低温物体吸收热量，温度条件实质能量的做功规律对物体做功，物体内能；物体对外做功，物体内能实质能和能的相互转化三、比热容1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时所吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度之比，叫做这种物质的比热容，用符号表示。
2.物理意义：表示物质吸热或放热能力强弱的物理量，比热容越大，其吸热或放热的能力越强。
3.理解：①比热容反是反映物质自身性质的物理量，只与物质的种类和状态有关；②质量相同的不同物质，当吸收或放出相同的热量时，比热容的物质温度变化较小；③质量相同的不同物质，当温度的变化量相同时，比热容的物质吸收或放出的热量多。
4.热量的计算：Q=四、热值1.定义：某种燃料放出的热量与其质量之比，用符号表示。
2.意义：热值在数值上等于kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.单位：，符号是。
4.特点：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的体积、质量以及是否完全燃烧无关。
5.计算公式：①，适用范围：固体、液体燃料；②，适用范围：气体燃料。
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(RJ九年级P3图13.1－2)
第5讲 内能 内能的利用
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命题点：热学综合 2. 如图所示的实验装置是通过__热__传__递__的方 式将试管内的水进行加热的．水沸腾后，当 塞子从试管口喷出时，水蒸气的内能转化成 塞子的___机__械___能，此过程的能量转化与四 冲程汽油机___做__功___冲程的能量转化情况相 同，汽油机工作过程中需要用水来冷却发动 机以确保其正常工作，这是利用了水的 __比__热__容__较__大__的特点．(2019攀枝花16题改编)
第5讲 内能 内能的利用
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(5)太阳能热水器接收的功率P＝1.2×103 W×2＝2.4×103 W
太阳能热水器接收的太阳能W＝Pt＝2.4×103 W×2×3 600 s＝
1.728×107 J
太阳能热水器能量利用率η＝Q吸
W
×100%＝ 1
4.2 106 .728 10
J
7
J
×100%≈24.3%
第5讲 内能 内能的利用
1. 下列关于温度、内能的说法，正确的是( C ) A. 0 ℃的冰没有内能 B. 冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能 C. 同一物体的温度越高，内能越大 D. 物体的机械能越多，其内能就越多 2. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是( B ) A. 温度相同的物体内能一定相等 B. 同一物体内能越大温度不一定越高 C. 物体的温度越高，所含的热量越多 D. 发生热传递时能量从内能大的物体向内能小的物体转移
和.单位是焦耳(J).
(2)影响因素：同一个物体,在相同物态下,温度升高时,内能__增__大____；温度 降低时,内能__减__小____；内能还与物体的质量、种类、结构、状态有关.
2.热量：在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量.单位是焦耳(J).
3.热量与内能的关系：物体吸收热量时内能___增__大___,放出热量时内能
(6)木柴完全燃烧放出的热量Q放′＝Qη吸
＝
4.2 106 30%
J＝1.4×107
J
需要完全燃烧的干木柴质量m＝ Q放' ＝ 1.4107 J ≈1.17 kg
q干木柴 1.2 107 J / kg
第5讲 内能 内能的利用
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实验突破--科学探究素养提升
实 验 比不同物质的吸热情况(2015.18) 命题点
(1)水吸收的热量是多少？ (2)燃气完全燃烧放出的热量是多少？
点击至考点清单
(3)该燃气热水器烧水的效率是多少？
(4)若换用额定功率为1 000 W的电热水器代替燃气热水器进行加热，已知电
热水器的能量利用率为80%，则电热水器需要正常工作的时间至少是多少？
第5讲 内能 内能的利用
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解：(1)水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(60 ℃－10 ℃)＝
利用比热容计算 利用热值计算热量
定义
热机 四冲程汽油机
热机的效率
能量的转 化和守恒
能量守恒定律
能量的转化和转移 具有一定方向性
第5讲 内能 内能的利用
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知识精讲
考点清单
一、分子热运动
1.物质的构成：常见的物质是由极其微小的___分__子____、___原__子____构成的.
2.分子热运动
3.单位及符号：单位是__焦__每__千__克__摄__氏__度____,符号是__J_/_(k_g_·_℃__)_.
4.理解
(1)比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量、体积、
温度等无关.
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第5讲 内能 内能的利用
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(2)质量相同的不同物质，当吸收或放出相同热量时，比热容_大__的物质温度变
热运动越剧烈.
3.分子间作用力
(1)分子之间存在___引__力___.如被紧压在一起的铅柱很难被分开.
(2)分子之间还存在__斥__力____.如固体和液体很难被压缩.
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第5讲 内能 内能的利用
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二、内能
1.内能 (1)定义：构成物体的__所__有____分子,其热运动的___动__能___与分子势能的总
4.2×106 J
(2)燃气完全燃烧放出的热量Q放＝q燃气V＝4×107 J/m3×0.21 m3＝8.4×106 J
(3)该燃气热水器烧水的效率η＝ Q吸 ×100%＝ 4.2 106 J ×100%＝50%
(4)由η＝Q吸 ×100%知，电热水器Q消放 耗的电能W8.电4＝10Q6吸J ＝ 4.2 106 J ＝
压__缩__冲__程_
做__功__冲__程_
排气冲程
能量的转化
__机__械___能 ___内____能 →___内____能 →__机__械___能
返
一个工作循环，活塞往复运动____两___次，曲轴转动___两____ 回
工作循环
思
圈，对外做功___一____次;使汽车获得动力的是__做__功___冲程. 维
W电 5.25×106 J
η
80%
由W＝Pt可知电热水器正常工作的最少时间t＝W电 ＝5.25106 J ＝5 250 s
P
1000W
第5讲 内能 内能的利用
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【拓展设问】 (5)某家庭利用太阳能热水器进行加热，用时2 h也将20 kg的水从10 ℃加 热到60 ℃.已知太阳能热水器光照面积为2 m2，其每平方米接收太阳能 的功率为1.2×103 W，请计算太阳能热水器能量利用率是多少？(计算 结果保留一位小数) (6)若农家用锅灶将20 kg的水从10 ℃加热到60 ℃，锅灶的加热效率为 30%，干木柴的热值为1.2×107 J/kg，需要完全燃烧多少干木柴？(计算 结果保留两位小数)
的
热；h.烤火御寒
回 思 维 导
图
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三、比热容
1.定义：一定__质__量____的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和 升高的温度___乘__积___之比,用符号c表示.
2.物理意义：表示物质吸热或放热能力强弱的物理量，比热容越大，其吸热
或放热能力越强.
(RJ九年级P17图14.1－1)
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重难点突破
一、温度、内能、热量之间的关系(2013.9C)
易错点拨
(1)温度是分子热运动剧烈程度的标志，是状态量，只能说“温度是xx ℃”、 “温度升高”或“温度降低”； (2)内能的大小表示物体具有能量的多少，是状态量，只能说“具有内能”“内能 增加”或“内能减小”； (3)热量是指在热传递过程中转移能量的多少，是过程量，只能说“吸收热量” 或“放出热量”．
【设计与进行实验】 1. 实验装置的安装：自下而上 2. 实验主要仪器及选取目的： (1)天平：称量加热物质的质量， 以控制质量相同；
实验视频见 超值配赠
第5讲 内能 内能的利用
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(2)相同的酒精灯加热：保证相同加热时间内物质吸收的热量相同； (3)搅拌器：使物质受热均匀； (4)温度计(测量物质的温度)使用和读数[2015.18(1)]； (5)停表：记录加热时间 3. 转换法的应用：加热时间相同时(吸收相同热量)，被加热物质的质量相同， 通过比较温度变化的多少判断吸热能力的强弱[2015.18(2)] 4. 控制变量法的应用：控制加热装置和被加热物质的质量、初温相同，改变 物质种类 5. 根据表格数据绘制温度—时间曲线 6. 根据数据或曲线总结实验结论[2015.18(3)第1空]
(1)扩散现象
返回思维导图
定义：不同的物质在互相接触时__彼__此__进__入__对__方__的现象. 影响因素：扩散现象的剧烈程度与__温__度_____有关, ___温__度____越高,扩散现象
越___明__显____.
举例：“酒香不怕巷子深”、“花香四溢”、“墙角放煤,日久变黑”等.
第5讲 内能 内能的利用
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第5讲 内能 内能的利用
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图说物理
命题点：分子热运动 1. 如图所示，在一个装有密度比空气大的红棕色二氧 化氮气体的瓶子上面倒扣一个空瓶子，抽掉玻璃板， 在常温下经过一段时间后，可看到上下两个瓶子内气 体的颜色变均匀．该实验现象说明分__子__在__不__停__地__做__无__ _规__则__运__动__．若将两个瓶子的位置对调，__不__能___(选填 “能”或“不能”)得到相同的结论．
导
图
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3.热机的效率
定义：热机工作时,用来做有用功的那部分能量与__燃__料__完__全__燃__烧____
放出的热量之比.
公式：η= W有用 ×100％,η＝W有用 ×100％.
qm
qV
提高效率的途径：
(1)使燃料充分燃烧；
(2)减少热量损失； (3)机械间保持良好润滑，减小摩擦.
2020 河南
物理
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目
导
重难点突破
航
实验突破--科学探究素养提升
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物质的构成
扩散现象 影响因素
分子热运动
分子热运动
分子间的相互作用力
定义
影响因素
热传递 改变内能的方式
做功
热量
内能
定义 物理意义 比热容 水比热容大的应用
内能
燃料的热值
定义、单位 特点
热量的计算
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扩散现象表明，一切物质的分子都在___不__停__地__做__无__规__则__运__动_______，分子