第十六章熱和能答案第一單元分子熱運(yùn)動(dòng)內(nèi)能1、分子無規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)劇烈2、接觸進(jìn)入對(duì)方間隙不停地做無規(guī)那么溫度劇烈3、引力斥力斥力引力很遠(yuǎn)十分微弱4、動(dòng)能分子勢(shì)能焦耳大大5、相互作用機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械能內(nèi)能6、做功熱傳遞溫度差相同高溫物體低溫物體高溫局部低溫局部?jī)?nèi)能增加減少增加減少轉(zhuǎn)化等效7、熱傳遞傳遞8、冷熱程度例1、解析：分子很小，我們用肉眼看不見，因此能用分子熱運(yùn)動(dòng)解釋的現(xiàn)象都看不見運(yùn)動(dòng)的微粒．題中很遠(yuǎn)就能聞到酒香是酒精分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，腌咸菜是鹽分子進(jìn)入了菜中，樟腦球變小是樟腦升華其分子進(jìn)入了空氣中，都能用分子熱運(yùn)動(dòng)解釋，而沙塵暴時(shí)我們看到的是塵土顆粒，不是分子的運(yùn)動(dòng)，所以不能用分子熱運(yùn)動(dòng)來解釋．答案：C反應(yīng)訓(xùn)練1、C例2、解析：分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力．固體和液體很難壓縮說明分子間有斥力；磁鐵能吸引大頭針是因?yàn)樗鼈冮g有磁場(chǎng)力，破鏡不能重圓是因?yàn)殓R子不能在分子引力作用下重新組成一個(gè)整體，因?yàn)榻^大多數(shù)分子間的距離都很大，分子間的引力很弱很弱，應(yīng)選A答案：A反應(yīng)訓(xùn)練2、A例3、解析：做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能．用鋸鋸木頭是克服摩擦力做功，使鋸條內(nèi)能增大，溫度升高，故A錯(cuò)；隕石下落過程克服空氣摩擦做功，導(dǎo)致內(nèi)能增大，故B錯(cuò)；夏天，石凳被太陽照熱，是通過熱輻射的方式使物體內(nèi)能增大，故C錯(cuò)；飲料放進(jìn)冰箱內(nèi)，飲料通過熱傳遞的方式使溫度降低，內(nèi)能減小，所以D正確．答案：D反應(yīng)訓(xùn)練3、B例4、解析：任何物體任何情況下都有內(nèi)能，熱量是熱傳遞過程中傳遞的內(nèi)能．內(nèi)能大小和物體質(zhì)量、溫度等多種因素有關(guān)，故A對(duì)；物體內(nèi)能增加，溫度可能不變，如晶體熔化、水沸騰，故B錯(cuò)；改變內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞，故C錯(cuò)；熱量是熱傳遞過程中傳遞的內(nèi)能，物體不含熱量，故D錯(cuò)．因此選A.答案：A反應(yīng)訓(xùn)練4、B堂練習(xí)：1、BA瓶中有紅棕色氣體在不停地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)④2、熱傳遞做功3、C4、C專題訓(xùn)練一、選擇題1、解析：要說明分子在不停地運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的必須是分子，分子是看不見的．A、C、D都是宏觀的物體．應(yīng)選B.答案：B2、解析：內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和．溫度越高，分子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子動(dòng)能就越大，物體分子個(gè)數(shù)越多，動(dòng)能和勢(shì)能的和越大，內(nèi)能就越大．應(yīng)選C.答案：C3、解析：改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞．選項(xiàng)A、B、C是用熱傳遞方式改變內(nèi)能，D項(xiàng)反復(fù)彎折鐵絲是對(duì)鐵絲做功，使其內(nèi)能增加．應(yīng)選D.答案：D4、解析：一切物體在任何情況下都有內(nèi)能；內(nèi)能大小和物體溫度、質(zhì)量大小、體積大小等因素有關(guān)，只因溫度高就說物體內(nèi)能大是不正確的；物體吸收熱量?jī)?nèi)能增加，但溫度不一定升高，如晶體熔化時(shí)，吸收熱量，溫度不變．答案：B5、解析：題中粉筆灰、雪花都不是單個(gè)分子，它們的運(yùn)動(dòng)不是擴(kuò)散現(xiàn)象，聞到香皂的香味是擴(kuò)散現(xiàn)象形成的，故應(yīng)選B.答案：B6、解析：香水瓶蓋翻開后，香水的分子就會(huì)擴(kuò)散到空氣中，這是分子無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，溫度越高，擴(kuò)散越快，溫度低于0℃時(shí)，仍然有擴(kuò)散現(xiàn)象，因此D正確．答案：D7、解析：冰熔化為水的過程需要吸熱，因此0℃水的內(nèi)能比0℃冰的內(nèi)能大；水蒸發(fā)為水蒸氣的過程也需要吸熱，因此0℃水蒸氣的內(nèi)能比0℃水的內(nèi)能大．所以三者中水蒸氣的內(nèi)能最大，冰的內(nèi)能最小，故應(yīng)選D.答案：D8、解析：氣體膨脹對(duì)外做功時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，內(nèi)能減小，溫度降低．答案：C9、解析：下面的鉛塊在重力作用下沒有掉下來，說明有一種力與重力平衡，所以只能是兩鉛塊分子間的引力不讓它們分開．答案：A10、解析：聞氣味是分子擴(kuò)散，分子間隔變大；檢查氣密性時(shí)，分子同樣進(jìn)行擴(kuò)散，體積變大，間隔變大；晾曬衣服時(shí)，水分子擴(kuò)散到空氣中，間隔同樣變大；D中壓縮空氣，使氣體的體積變小，間隔變?。鸢福篋11、解析：擰開香油瓶蓋，香味撲鼻是分子做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的結(jié)果；菜刀很鋒利是因?yàn)榈度心サ煤鼙?，增大了壓?qiáng)，吸盤是大氣壓強(qiáng)的作用；油的沸點(diǎn)高，餃子容易焦．應(yīng)選B.答案：B12、解析：內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故A錯(cuò)；冰熔化過程要吸熱，因此0℃水的內(nèi)能比0℃冰的內(nèi)能大，故B錯(cuò)；物體內(nèi)能大小和溫度、質(zhì)量、物質(zhì)種類等因素均有關(guān)，因此溫度高的物體內(nèi)能不一定大，故C錯(cuò)．應(yīng)選D項(xiàng)．答案：D13、解析：A、B、C三項(xiàng)都屬于克服摩擦做功改變物體的內(nèi)能，只有D項(xiàng)符合要求．答案：D14、解析：鋸條的溫度升高，內(nèi)能增大，可能是對(duì)它做了功，也可能是鋸條吸收了熱量，這兩種方法對(duì)于改變內(nèi)能是等效的．故應(yīng)選D.答案：D二、填空題15、解析：用手反復(fù)彎折鐵絲，對(duì)鐵絲做功使其內(nèi)能增加，溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈．答案：加劇做功16、解析：墨水滴在水中散開，是擴(kuò)散現(xiàn)象，說明分子在不停地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)；下面的鉛在被物體向下拉的情況下沒掉下來，處于平衡狀態(tài)，兩鉛塊之間存在一種力與向下的拉力平衡，只能是鉛塊分子間的引力；酒精和水混合后體積減小，說明分子間有間隙，混合時(shí)有些分子進(jìn)入對(duì)方的間隙中，總體積減?。鸢福涸诓煌５刈鰺o規(guī)那么運(yùn)動(dòng)存在相互作用的引力有間隙17、解析：分子運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的速度越快．當(dāng)燒菜時(shí)，由于溫度高，分子運(yùn)動(dòng)加劇，所以在很遠(yuǎn)處就能聞到氣味，而溫度降低后，分子無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)速度變慢，萊香味逐漸變淡．答案：分子永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈(或分子做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān))18、解析：搓手是通過做功的方式來增大手的內(nèi)能；熱水袋是通過熱傳遞的方式增大手的內(nèi)能的．區(qū)別改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功改變物體內(nèi)能一定是能量的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；熱傳遞的方式改變內(nèi)能一定是能量的轉(zhuǎn)移，內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上．答案：做功熱傳遞內(nèi)19、解析：霧是空氣中的水蒸氣遇冷液化而形成的小水滴，用氣筒向瓶?jī)?nèi)打氣，當(dāng)瓶塞從瓶口跳出時(shí)，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低．周圍水蒸氣遇冷液化，就形成了白霧．答案：液化氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低20、解析：手感到發(fā)熱和開水很熱都是指溫度高；物體吸熱是指吸收熱量；燃燒產(chǎn)生熱是指將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．答案：溫度熱量?jī)?nèi)能溫度21、解析：根據(jù)分子動(dòng)理論，固體、液體很難被壓縮是因?yàn)榉肿娱g有斥力；兩滴水銀能自動(dòng)合成一大滴水銀是因?yàn)榉肿娱g有引力．答案：斥力引力三、實(shí)驗(yàn)綜合題22、解析：不同物質(zhì)接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散．兩瓶氣體在抽掉玻璃板后，顏色變得相同，說明二氧化氮分子、空氣分子彼此進(jìn)入了對(duì)方，是擴(kuò)散現(xiàn)象，擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子在不停地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)．答案：擴(kuò)散分子在不停地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)23、解析：改變物體內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞．迅速壓下活塞時(shí)，活塞對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，到達(dá)棉花著火點(diǎn)，使其燃燒，加熱物體是通過熱傳遞使物體內(nèi)能增加．答案：做功內(nèi)能熱傳遞24、解析：冰刀在冰面上滑行，它們之間的摩擦，屬于滑動(dòng)摩擦．在滑行時(shí)要克服摩擦對(duì)冰做功，使其溫度升高而熔化．答案：滑動(dòng)做功第二單元比熱容熱機(jī)1、單位質(zhì)量1_℃焦/(千克·攝氏度)質(zhì)量溫度變化多少2、4.2×103_J/(kg·℃)1_kg1_℃4.2×103_J3、cm(t－t0)cm(t0－t)Q吸＝Q放4、1_kg完全燃燒J/kg種類完全燃燒5、qmqV6、機(jī)械汽油機(jī)柴油機(jī)7、吸氣壓縮做功排氣機(jī)械混合氣體內(nèi)內(nèi)機(jī)械做功飛輪的慣性四221例1、解析：由比熱容表可知：在表中列舉的物質(zhì)中，水的比熱容最大，根據(jù)Q＝cmΔt，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，冷卻效果好．答案：比熱容反應(yīng)訓(xùn)練1、D例2、解析：熱值是1kg某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量，是燃料的一種特性，其大小只與燃料的種類有關(guān)，與其質(zhì)量大小、是否完全燃燒無關(guān)，應(yīng)選A.答案：A反應(yīng)訓(xùn)練2、C例3、解析：由公式Q＝cmΔt可得Δt＝eq\f(Q,cm)，當(dāng)質(zhì)量和放出的熱量相同時(shí)，溫度的變化與物質(zhì)的比熱容成反比，比熱容小的物質(zhì)溫度降低的多，因此A項(xiàng)正確．答案：A反應(yīng)訓(xùn)練3、B例4、解析：此題考查了熱機(jī)的四個(gè)沖程，要準(zhǔn)確判斷是哪個(gè)沖程，需要對(duì)四個(gè)沖程的特點(diǎn)比擬熟悉．答案：B反應(yīng)訓(xùn)練4、D課堂練習(xí)：1、D2、C3、1∶24、機(jī)械光合5、6.3×107J0.9m3專題訓(xùn)練一、選擇題1、解析：摩托車上的發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)，一個(gè)工作循環(huán)包括4個(gè)沖程，只有做功沖程對(duì)外做功即提供動(dòng)力，其他3個(gè)沖程靠飛輪的慣性完成．答案：C2、解析：比熱容是物質(zhì)的一種特性，與熱量、質(zhì)量、溫度的變化等物理量均無關(guān)，公式c＝eq\f(Q,mt－t0)只是計(jì)算比熱容的大小，因此D項(xiàng)正確．答案：D3、解析：此題考查比熱容與內(nèi)能的知識(shí)．在沿海地區(qū)，由于水的比熱容比沙石或干泥土的比熱容大，所以在吸收相等的熱量后，白天陸地上比海上受熱快，溫度上升明顯，高于海上，氣壓低于海上，地面的空氣受熱膨脹變輕，開始上升，海風(fēng)便不斷地吹向陸地．夜間，陸地比海上散熱快，溫度下降明顯，低于海上，氣壓分布正好與白天相反，風(fēng)就從陸地吹向海面，這種風(fēng)被稱為海陸風(fēng)．此題答案為B.答案：B4、答案：C5、解析：冷卻食品時(shí)用0℃的冰比0℃的水效果更好．因?yàn)?℃的冰熔化成0℃水的過程中需要吸熱，這些0℃的水還能繼續(xù)再吸熱，故D項(xiàng)錯(cuò)，其他三項(xiàng)說法均是正確的．答案：D6、解析：由圖可知，加熱相同的時(shí)間，即吸收相同的熱量，甲液體溫度升高的比乙液體溫度升高的多，因此甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容，A錯(cuò)，D正確；升高相同的溫度，甲液體吸收的熱量比乙液體吸收的熱量少，B錯(cuò)；用同一熱源分別加熱相同的時(shí)間，兩種液體吸收的熱量相同，C錯(cuò)．答案：D7、解析：考查內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程，掌握每個(gè)沖程的特點(diǎn)是關(guān)鍵．答案：D8、解析：汽油機(jī)工作過程申，四個(gè)沖程的順序，沖程個(gè)數(shù)均不能變化，否那么汽油機(jī)就無法正常連續(xù)工作，因此A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；三個(gè)輔助沖程是靠飛輪的慣性完成的，而不是借助于外力．C項(xiàng)錯(cuò)誤，故應(yīng)選D.答案：D9、解析：此題考查了改變物體內(nèi)能的方法及物態(tài)變化的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)．剎車片溫度升高，是剎車片與車輪轂?zāi)Σ猎斐傻模騽x車片澆水，利用了水的比熱容較大的特點(diǎn)．相同條件下，灑水可以吸收更多的熱，降溫效果更好；灑在剎車片上的水在蒸發(fā)時(shí)也會(huì)吸熱防止剎車片溫度過高，應(yīng)選A.答案：A10、解析：熱機(jī)效率與功率大小無關(guān)，因此改變功率不會(huì)影響效率的上下，要提高熱機(jī)效率應(yīng)采用B、C、D三項(xiàng)所給措施．答案：A11、解析：冰在熔化過程中吸收熱量，內(nèi)能增大，而溫度不變；水的比熱容大于冰，因此比熱容變大.答案：B12、解析：夏天在教室內(nèi)灑水感覺涼爽，是因?yàn)樗舭l(fā)吸熱致冷．答案：D13、解析：由題意可知cA＝cB，QA＝QB，mA>mB，由公式Δt＝eq\f(Q,cm)可得ΔtA＜ΔtB，因?yàn)樗鼈兊某鯗叵嗤?，因此末溫tA＜tB，接觸時(shí)熱量會(huì)從高溫物體B傳到低溫物體A，使A的內(nèi)能增加，B的內(nèi)能減?。鸢福篊二、填空題14、解析：常見物質(zhì)中，水的比熱容最大，根據(jù)Q＝cmΔt，在質(zhì)量溫度變化相同時(shí)，水吸收或放出的熱量最多．答案：比熱容多15、解析：完全燃燒0.05m3的天然氣放出的熱量：Q＝qV＝4×107J/m3×0.05m3＝2×106J假設(shè)這些熱量有42%被水吸收那么Q吸＝cmΔt＝42%Q，所以Δt＝eq\f(42%Q,cm)＝eq\f(42%×2×106J,4.2×103J/kg·℃×5kg)＝40℃.答案：2×1064016、解析：汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分，即60轉(zhuǎn)/秒可知飛輪每秒轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)，汽油機(jī)那么對(duì)外做30次功，W＝40%Q＝40%mq＝40%×5kg×4.3×107J/kg＝8.6×107J.答案：308.6×10717、解析：給蓄電池充電是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程；由Q＝mq可知m＝eq\f(Q,q)＝eq\f(2.7×107J,3×107J/kg)＝0.9kg；路燈消耗的電能是有用功，燃料完全燃燒放出的熱量是總功，那么效率η＝eq\f(W,Q)＝eq\f(Pt,Q)＝eq\f(35W×3600s×60,2.7×107J)＝28%.答案：化學(xué)0.92818、解析：液體吸收的熱量Q＝W＝Pt＝400W×300s＝1.2×105J；由圖可知液體溫度升高了50℃；由Q＝cmΔt可得液體的比熱容c＝eq\f(Q,mΔt)＝eq\f(1.2×105J,1kg×50℃)＝2.4×103J/(kg·℃)．答案：1.2×105502.4×103J/(kg·℃)三、綜合題19、答案：(1)①使水和沙子吸收相等的熱量②錯(cuò)誤是：沒有控制水和沙子質(zhì)量相等、初溫相同．缺乏是：沒有測(cè)量水和沙子溫度的儀器．(2)①天平、溫度計(jì)(秒表)②在兩個(gè)相同的金屬盒內(nèi)，參加初溫與質(zhì)量均相同的水和沙子，用酒精燈加熱至相同的末溫，比擬加熱時(shí)間，就能比擬它們的吸熱能力.(在兩個(gè)相同的金屬盒內(nèi)，參加初溫與質(zhì)量均相同的水和沙子，用酒精燈加熱，使其升高相同的溫度，比擬加熱時(shí)間，就能比擬它們的吸熱能力)20、〔1〕煤油的比熱容小〔2〕電阻〔3〕移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，比擬通電時(shí)間相同時(shí)，甲(或乙)燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化〔4〕四、計(jì)算題21、答案：解：牛奶升溫時(shí)吸收的熱量Q吸＝c1m1(t－t0＝2.5×103J/(kg·℃)×0.25kg×(42℃－12℃)＝18750J.熱水由60℃降低到42℃放出的熱量Q放＝c2m2(t0′－Q吸＝Q放，m2＝eq\f(Q放,c2t′0－t)＝eq\f(18750J,4.2×103J/kg·℃×60℃－42℃)＝0.248kg至少需要60℃的熱水約0.248kg.ABCABC鑰匙孔●●22、〔1〕不可再生；做功〔2〕比熱容；4.2×105〔3〕2×105〔4〕如下圖〔5〕汽油