内能的利用

第十三章
内能 ┃ 典例精析把方向
典例3：比热容和图象 例3 用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液 体加热，其温度随时间变化的图线如图13－1所示，由图线可 以看出( B )
A．甲的比热容比乙大 B．甲的比热容比乙小 C．甲和乙的比热容相同 D．开始加热时，甲和乙的比热容为零
图13－1
第十三章
第十四章 内能的作用┃典例精析把方向 典例2：能量的转化和转移 例2 学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳 理知识时交流了以下想法，你认为其中错误的是( B ) A．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化 B．热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化 C．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化 D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量 保持不变 方法点拨 区分能量转化和转移的关键是看能量的存在形式是否发生变 化，若能量的形式没有变化，则是能量的转移；若能量的形式 发生了变化，则是能量的转化，即一种形式的能量转化为其他 形式的能量。
第十四章 内能的作用┃实战演习成高手 ┃实战演习成高手┃
1．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的Baidu Nhomakorabea图14－1中表 示做功冲程的是( B )
图14－1
第十四章 内能的作用┃实战演习成高手
2．柳州鑫能生物发电项目是广西第一个新型环保清洁和可再生 7 能源生物发电示范项目，以热值为 1.2×10 J/kg 的秸秆作燃料。 7 7 完全燃烧________kg 的秸秆得到 8.4×10 J 的热量；若这些热 量全部被水吸收，可使________kg 的水从30℃上升到70℃。[水 500 的比热容为 4.2×103 J/(kg· ] ℃)
十三章 内能（复习）
第十三章
内能 ┃ 思维感悟成体系
┃思维感悟成体系┃
第十三章
内能 ┃ 回眸教材析知识
┃回眸教材析知识┃
1．分子热运动：生活中气体清新剂能使整个室内弥漫清新 气味，这就是分子运动的结果，我们称不同的物质在互相接触时 彼此进入对方的现象为 扩散 现象。扩散现象不仅说明分子在 间隙 ，同时扩散现象还 不停地做无规则运动，还说明分子间有 与温度有关，所以将分子的运动又叫热运动。 2．内能不同于机械能：静止在水平地面上的石头，机械能 为 零 。机械能是宏观的，是物体作为一个整体所具有的能量， 它的大小与 机械 运动有关；而内能是微观的，是物体内部所有 分子做无规则运动的 动能和分子势能 的总和。内能大小与分子 做无规则运动快慢及分子间相互作用有关，所以石块仍具有 内 能。
第十四章 内能的作用┃ 回眸教材析知识
W W 3．热机的效率：是指热机用来做有用功的那部分能量和燃 η＝ ＝ qm 料完全燃烧放出的能量之比，公式： Q 。提高热机效率 的途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减小各种热量损失；③机件 间保持良好的润滑、减小摩擦等。 完全 4．热值的含义：1 kg某种燃料 燃烧放出的热量，叫 做这种燃料的热值。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， 特性 燃料的种类 也就是说，它是燃料本身的一种 ，只与 有关， 与燃料的形态、质量、体积等均无关。公式：Q＝mq(q为热值)。 5．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其他 物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
图13－5
第十三章
内能 ┃试卷讲评针对练
(1)与图甲所示的实验装置相比，图乙的优点是：更容易控 食用油和水吸收的热量 制_______________ ___相同。 (2)图乙的实验操作中存在一处错误：没有控制 食用油和水的质量 ________________相同。
6．某汽车的散热器用水作冷却剂，散热器中水的质量为 2.1×105 。[水 5 kg，水的温度升高10℃时吸收的热量是________J 的比热容为 4.2×103 J/(kg· ℃)]
第十三章
内能 ┃
4．探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯 同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图 13－4所示。下列说法正确的是( D ) A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子 吸热能力较强 B．在本实验中，物体吸热多少是由物质的 种类决定的 C．实验中，将沙子和水加热到相同温度时， 它们吸收的热量相同 D．实验中，加热相同的时间，末温低的物 质吸热能力强
第十三章
内能 ┃ 回眸教材析知识
3．改变物体内能的两种方式：来回弯折铁丝能使铁丝变热， 这是利用了 做功 的方式改变了铁丝的内能；若将铁丝放到火上 烤，也能使它变热，这是利用了 热传递 的方式改变了铁丝的内 能。这是改变物体内能的两种方式，其中热传递的前提是物体存 热量 在 温度差 。在热传递过程中，传递能量的多少叫 。 4．比热容的含义：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，叫做这种物质的比 热容。 水的比热容较大，常用来取暖、散热、调节气温。 比热容是物质的一种 特性 ，大小与物体的 种类 、状态 有 关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等 关。 无 计算物体吸、放热的公式：
第十四章 内能的利用┃
┃思维感悟成体系┃
第十四章 内能的作用┃ 回眸教材析知识
┃回眸教材析知识┃
1．热机：热机是利用燃料的燃烧来做功的装置，它将 内 能转化为 机械 能，例如：蒸汽机、内燃机、喷气发动机等。 内燃机是将燃料在机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做 功的机器，它主要有汽油机和柴油机。 2．热机的工作过程：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 冲程是内燃机唯一对外做功的冲程， 是由内能 转化为 机械能 。另外压缩冲程将机械能 转化为 内能 。
图13－4
物理·新课标（RJ）
第十三章
内能 ┃
5．如图13－5甲所示是教材上提供的“探究比较不同物质的 吸热能力”的实验装置。实验方法是：用两个相同的酒精灯分 别给质量相同的食用油和水加热，在吸收热量相同时，通过比 较它们温度升高的多少来判断吸热能力的大小。小雨经过分析 思考，将实验装置加以改进，如图乙所示。
第十三章 知识对比 概念 温 度
内能 ┃典例精析把方向
描述 状态量 过程量
说明 物体温度升高，内能增 加，不一定吸热
举例 钻木取火、
热 量
内 能
物体吸收热量，不一定 升温
物体内能增加，不一定升 温 物体内能增加，不一定吸 热
晶体熔化、水 沸腾
晶体熔化 钻木取火、摩 擦生热
状态量
物理·新课标（RJ）
知识扩展 扩散现象既说明了分子在永不停息地运动着，又说明分 子间有间隙。分子动理论包括：(1)物质是由大量分子组成 的；(2)分子是永不停息地运动着的；(3)分子间存在着相互 作用的引力和斥力。
第十三章
内能 ┃典例精析把方向
典例2：温度、热量、内能的区别和联系 例2 下列关于温度、内能、热量和做功的说法中，正确 的是( A ) A. 物体温度降低，内能一定减少 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．温度高的物体把温度传给温度低的物体 D．一个物体温度升高，一定是物体对外做了功
第十四章 内能的作用┃试卷讲评针对练
图14－3
（2015营口）小亮家有一个容积为2L的水壶，水壶里装有初温 为25℃的水，在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。 [已知天然气的热值q=8.4×107J/m3，水的比热容 c水 =4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）烧开1L水，水需要吸收多少热量？ （2）若天然气炉具的效率是30%，则烧开1L水需要完全燃烧多 少m3的天然气？ (1)由题意可知水的体积V水=1L=1×10-3m3，m水=ρ水V水 =1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg， 水吸收的热量： Q吸 =c水m水（t－t0）= 4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃ －25℃）= 3.15×105J；
Q [解析] 用 Q＝qm 的变形 m＝ 计算燃料的质量，利用公式 Q＝cmΔt 计算可以使多少 q 质量的水升高 40℃。
第十四章 内能的作用┃试卷讲评针对练
3．关于热机的效率，下列说法中正确的是( D ) A．热机做的有用功越多，效率就一定高 B．热机的功率大，效率就一定高 C．热机消耗的燃料越多，效率就一定高 D．以上说法都不正确
4．如图14－2所示是四冲程内燃机工作循环中的一个冲 程，它是( B ) A．压缩冲程，将内能转化为机械能 B．压缩冲程，将机械能转化为内能 C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．做功冲程，将机械能转化为内能 图14－2
第十四章 内能的作用┃试卷讲评针对练
5．随着我国人民生活水平的提高，家庭小汽车作为一种普通 的交通工具已走进千家万户。 做功 冲程把燃料燃烧产 (1)汽车发动机一般是汽油机，在________ 生的内能转化为机械能；完全燃烧1 kg的汽油能够释放 7 7 4.6 × 10 ________J的能量。(汽油的热值为 4.6×10 J/kg ) (2)阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流 向制成如图14－3所示的图表，根据图表给出的信息，该内燃机 30 的效率为________% 。 (3)为确保发动机正常工作，需对其冷却。一般使用水来充当 冷却剂，你认为水有哪些优点(只写一种)： 水的比热容较大 __________________________ 。
（2014辽宁鞍山）某家庭需要将50kg、10℃的水加热到50℃做 为生活用水，他们利用煤气灶烧热水时，需要燃烧0.8kg的煤 气．己知煤气的热值q＝4.2×107J／kg，水的比热容为c＝ 4.2×103J／（kg· ℃）．求： （1）把50kg、10℃的水加热到50℃需吸收的热量； （2）0.8kg的煤气完全燃烧时放出的热量； （3）煤气灶烧水的效率． （1）水吸收的热量： Q吸=cm△t =4.2×103J/（kg℃）×50kg×（50℃﹣10℃） =8.4×106J；
有用 总 有用
第十四章 内能的作用┃典例精析把方向
┃典例精析把方向┃
典例1：热机 例1 一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200 r/min，该汽油 40 个冲程，做功________ 10 次。 机每秒钟内完成________ 知识点拨 记住一个关系“1214”，即一个工作循环活塞往复运动两次，曲 轴和飞轮转动两周，经历四个冲程，做功一次。
Q 吸＝__cm(t－t0)__，Q 放＝__cm(t0－t)__。
第十三章
内能 ┃典例精析把方向
┃典例精析把方向┃
典例1：分子热运动现象 例1 芜湖四季如画，下列景象中，能说明分子在永不 停息地运动的是( B ) A．初春的镜湖柳絮飞扬 B．盛夏的陶辛荷花飘香 C．深秋的赭山落叶飘零 D．寒冬的长江烟波浩渺
内能 ┃实战演习成高手 ┃实战演习成高手┃
1．冰在熔化过程中，下列判断正确的是( B ) A．内能不变，比热容不变 B．吸收热量，温度不变 C．比热容、内能、温度都不变 D．比热容变大，内能增加，温度升高
2．现有两种质量相同、初温相同的不同液体a、b，分别用两 个完全相同的加热器加热，加热过程中各种损失相同，且a、 b两种液体的温度随时间的变化图线如图13－2所示，则这两 a 种液体中比热容较大的是________ ，因为 加热相同的时间，升高的温度越多比热容越小，升高的温度 _____________________________________________________ 越少比热容越大 ___________________ 。
第十三章
内能 ┃
3．如图13－3所示，在一端开口的玻璃管内装有一半酒精，再 沿管壁慢慢地注入带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的 分界面，然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合， 可以看见混合液体的体积减小了，这说明( B )
A．分子在不停地做无规则运动 B．分子间有间隙 C．分子间有引力 D．分子间存在斥力 图13－3