專題05內(nèi)能及其利用（速記手冊）

露

鱉考點1分子動理論

內(nèi)容要點

物質(zhì)的常見的物質(zhì)是由極其微小的粒子一分子和原子構(gòu)成的，原子是由原在與繞核

構(gòu)成運(yùn)動的電子組成的。分子很小，人們通常以nm為單位來度量分子。

定義因分子的運(yùn)動跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運(yùn)動叫分子的熱運(yùn)動。

分子熱

一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動。溫度越逐，分子熱運(yùn)

運(yùn)動特點

動越劇烈。

定義不同物質(zhì)在相互接觸時彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。

說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,分子間存在間隙。

擴(kuò)散現(xiàn)

影響因素擴(kuò)散現(xiàn)象跟溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快。

象

“酒香不怕巷子深”、“蝴蝶嗅到花香”、“墻角放煤，日久變黑”、“桂

示例

花飄香”。

分子間存在引力，如被緊壓在一起的鉛柱很難被分開，分子間還存在斥力，如“破

鏡”無法“重圓”。

分子間

的作用當(dāng)固體被壓縮時，作用力表現(xiàn)為斥力。

力分子間的特點當(dāng)固體被拉伸時，作用力表現(xiàn)為引力。

如果分子間相距很遠(yuǎn)，作用力就變得十分微弱，可以忽略。

常見的物質(zhì)是由大量分子、原子組成的。

分子動

一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動。

理論

分子間存在相互作用的曳力和Ji力。

考點2內(nèi)能

內(nèi)

要點

容

構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做熱運(yùn)動，溫度越高，分子熱運(yùn)動的速度越大，

分子動能

它們的動能也就越大。

由于分子之間存在類似彈簧形變時的相互作用力，所以分子也具有勢能，

分子勢能

這種勢能叫分子勢能。

定義構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動的動能與勢能的總和叫物體的內(nèi)能。

影響因素物體的內(nèi)能與溫度和質(zhì)量有關(guān)，一切物體在任何情況下都有內(nèi)能。

內(nèi)改變方式熱傳遞做功

能

實質(zhì)內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。機(jī)械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化。

示例煮飯、熱水袋取暖鉆木取火、搓手取暖

條件：物體間存在溫度差;規(guī)律：高溫物做功改變內(nèi)能的兩種情況：對

說明體放出熱量，內(nèi)能減小,溫度降低;低溫物體做功，物體內(nèi)能增大;物

物體吸收熱量，內(nèi)能增大,溫度升高。體對外做功，內(nèi)能減小。

做功和熱傳遞改變內(nèi)能是等效的，沒有看到改變內(nèi)能的具體過程，就無

聯(lián)系

法判斷物體內(nèi)能改變的原因。

概念在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少叫熱量，用。表示。

單位焦耳（符號：J）

1.溫度是一個狀態(tài)量，通常用“是”“物體的”等詞描述。物體的溫度升高，

熱內(nèi)能增大，但不一定是吸了熱；

溫度、熱量

量

2.熱量是一個過程量，不能離開熱傳遞，通常用“吸收”“放出”等詞修飾，

和內(nèi)能的

不能用“有”“含有”“物體的”等詞修飾。物體吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度

關(guān)系

不一定升高，如晶體熔化、液體沸騰的過程；

3.內(nèi)能是一個狀態(tài)量，通常用“物體的”“物體有”等詞修飾.物體內(nèi)能增

力口，不一定是吸收了熱量。物體內(nèi)能增加，溫度不一定升高。

寐

考點3比熱容

物理意義描述物質(zhì)吸熱本領(lǐng)的物理量。

某種物質(zhì)，在溫度升高（或降低）時吸收（或放出）的數(shù)量與它的質(zhì)量和升高（或降

定義

低）溫度的乘積之比,叫做這種物質(zhì)的比熱容，用符號C表示。

公式c=Q

單位焦耳每千克攝氏度，符號是J/（kg，C）。

水的比熱水的比熱容是4.2x103J/（k￡℃）,它表示的物理意義是：質(zhì)量為1kg的水溫度

容及意義升高（或降低）1°。時，吸收（或放出）的熱量是4.2x103j。

水的比熱

制冷劑、散熱劑、調(diào)節(jié)氣候。

容的應(yīng)用

（1）吸熱公式：Q叫=cm（Lto）;

（2）放熱公式：。放=絲皿二4。其中c表示比熱容，冽表示物體的質(zhì)量，加表示

補(bǔ)充初溫，才表示變化后的溫度即末溫。

（3）比熱容與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)量大小、溫度的高低、吸收或

放出的熱量的多少無關(guān)。

較

鱉考點4熱值

定義燃料完全燃燒放出的熱量0與燃料質(zhì)量優(yōu)的比值,叫做這種燃料的熱值。

單位焦每千克,符號是J/kg或J/m3o

公式q=0或

mV

理解酒精的熱值是3.0x107j/kg,表示：1kg的酒精完全燃燒放出的熱量是3.0x107j。

熱值是燃料本身的一種特性，它與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、體積、是否完

全燃燒等沒有關(guān)系。

考點5熱機(jī)

定義把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。

熱

［陽上內(nèi)能L機(jī)械能I

原理

機(jī)

種類蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等。

內(nèi)定義燃料在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機(jī)。

燃

分類汽油機(jī)和柴油機(jī)。

機(jī)

每個工作循環(huán)分為四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。

熱機(jī)工作過一個工作循環(huán)中只有做功沖程是靠燃?xì)馔苿踊钊龉?其他三個沖程是靠安

程裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成的。

壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

定義熱機(jī)用來做有用勁的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比。

2?

公式xl00%

Q&

熱

能量流燃料完全燃燒放出的能量E的流向有：廢氣帶走的能量用、機(jī)械損失的能量

機(jī)

向瓦、散熱損失的能量心、做有用功的能量

效

讓燃料盡可能充分燃燒，如：將煤粒磨成煤粉、加大送風(fēng)量等；

率提高熱(1)

機(jī)效率(2)利用廢氣的能量；

途徑

(3)機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。

蜜考點5能量的轉(zhuǎn)化和守恒

內(nèi)能量既不會憑空消失，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從

容一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。

說(1)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的；

明

(2)能量的轉(zhuǎn)化是通過物體做功來實現(xiàn)的，能量的轉(zhuǎn)化過程中，能量的形式發(fā)生了改變；

(3)能量的轉(zhuǎn)移過程中能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化；

(4)能量守恒定律不同于機(jī)械能守恒定律，所有的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程，都遵循能量守

恒定律，而機(jī)械能守恒是有一定條件的。

蜜實驗1比較不同物質(zhì)的吸熱能力

1.實驗器材：鐵架臺、燒杯、水、食用油、秒表(或停表)、溫度計、酒精燈、攪拌器等。

2.實驗方法：控制變量法和轉(zhuǎn)換法。

3.實驗現(xiàn)象：

(1)質(zhì)量相同的水和食用油，加熱相同的時間，升高的溫度不同。

(2)質(zhì)量相同的水，加熱不同的時間，升高的溫度不同。

4.實驗結(jié)論：

(1)質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同。

(2)質(zhì)量相等的同種物質(zhì)，升高不同的溫度，吸收的熱量不同。

5.問題探究：

(1)怎樣得到質(zhì)量相同的不同液體？

①先確定好適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量，再杳找兩種不同液體的密度，計算出它們的體積，用量筒分別量取;

②也可以用天平稱出相同質(zhì)量的液體；在天平的左、右兩盤中放上質(zhì)量相等的燒杯，向左盤

燒杯中倒入一定量的水，然后向右盤中緩慢倒入另一種液體，直到天平再次平衡。

(2)怎樣確定水和食用油吸收了相同的熱量？

①用兩個完全相同的酒精燈(火焰的大小相同)，加熱相同的時間；②也可以用兩個完全相同

的電加熱器，通電相同時間。相比之下，第二種方式更好，因為酒精燈是外部加熱，加熱的

位置、火焰的大小、散熱情況等均不好控制。

(3)為什么要讓燒杯、溫度計、攪拌器的規(guī)格都相同？

加熱水和食用油的過程中，燒杯、溫度計、攪拌器也要吸收熱量，為了減小它們對實驗結(jié)果

的影響，應(yīng)采用相同的規(guī)格。

（4）實驗中，攪拌器的作用是什么？

使液體受熱均勻。

（5）還可以用什么方法比較不同物質(zhì)的吸熱能力？

可讓質(zhì)量相同的不同物質(zhì)升高相同的溫度，比較它們加熱的時間，加熱時間長，說明吸熱能

力強(qiáng)。

基礎(chǔ)檢測（限時30min）

一、單選題

I.關(guān)于熱學(xué)知識，下列說法錯誤的是（）

A.所有物體的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動

B.“摩擦生熱”現(xiàn)象中的“熱，，指的是“熱量”

C.熱量可以從內(nèi)能小的物體傳遞給內(nèi)能大的物體

D.一桶汽油機(jī)倒掉一半熱值不變

【答案】B

【解析】A.擴(kuò)散現(xiàn)象表明，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故A正確，不符合

題意；

B.“摩擦生熱”可以使物體的內(nèi)能增大，這里的“熱”指的是內(nèi)能，故B錯誤，符合題意；

C.熱量只能從溫度高的物體傳向溫度低的物體，所以熱量可以從內(nèi)能小的物體傳遞給內(nèi)能

大的物體，故C正確，不符合題意；

D.燃料的熱值是燃料的一種特性，與質(zhì)量和燃燒情況等無關(guān)，故D正確，不符合題意。

故選B。

2.關(guān)于單缸四沖程汽油機(jī)的一個工作循環(huán)的工作過程及涉及到的主要能量轉(zhuǎn)化情況，下列

說法正確的是（）

A.吸氣沖程，活塞向上運(yùn)動，吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物

B.壓縮沖程，活塞向上運(yùn)動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.做功沖程，活塞向下運(yùn)動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

D.排氣沖程，活塞向下運(yùn)動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【答案】C

【解析】A.進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，是吸氣沖程，將汽油和空氣的混合

物吸入氣缸，故A錯誤；

B.兩個氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，是壓縮沖程，氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化

為內(nèi)能，故B錯誤；

C.兩個氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下運(yùn)動，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故

C正確；

D.排氣門打開，進(jìn)氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，是排氣沖程，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，溫度

降低，沒有能量的轉(zhuǎn)化，故D錯誤。

故選C。

3.下列所舉事例中，屬于利用水的比熱容大這個特性的是（）

A.北方冬天菜窖里常放幾桶水防止菜被凍壞

B.有些城市在郊區(qū)建造人工湖調(diào)節(jié)氣溫

C.干燥的房間里開加濕器加濕

D.夏天天熱時，向地面上灑水，可以降溫

【答案】B

【解析】A.冬天菜窖里放幾桶水防止蔬菜凍壞，是利用水凝固放熱，與水的比熱容無關(guān)，

故A不符合題意；

B.因為水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其他物質(zhì)相比，吸收相同熱量時，水的溫度變化

小，建人工湖，可使周圍的氣候低些，與比熱容有關(guān)，故B符合題意；

C.干燥的房間里開加濕器加濕，可以增大空氣中水蒸氣的含量，增加空氣濕度，與水的比

熱容無關(guān)，故C不符合題意；

D.夏天天熱時，向地面上灑水，利用水蒸發(fā)吸熱的原理，可以降溫，與水的比熱容無關(guān)，

故D不符合題意。

故選B。

4.如圖所示，這是某物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程中溫度隨時間變化的圖像，下列說法正確

的是（）

A.物質(zhì)在/點時不具有內(nèi)能

B.物質(zhì)在8、C兩點時具有的分子勢能相等

C.物質(zhì)在2點含有的熱量小于在C點含有的熱量

D.物質(zhì)在固態(tài)時的比熱容比液態(tài)時的比熱容小

【答案】D

【解析】A.任何物體都有內(nèi)能，物質(zhì)在/點時具有內(nèi)能，故A錯誤；

B.雖然物體在5、C兩點的溫度相同，分子動能相同，但熔化過程要吸熱，內(nèi)能逐漸變大,

因此物體在2、C兩點具有的分子勢能不相等，故B錯誤；

C.熱量是一個過程量，不能說含有多少熱量，只能說吸收或放出多少熱量，故C錯誤；

D.根據(jù)公式。=°加加可以知道，當(dāng)質(zhì)量和吸收或放出的熱量相同時，升高的或降低的溫度

加和比熱容c成反比；0?5min是固態(tài)，溫度上升的快，15?20min是液態(tài)，溫度上升的慢，

則該物質(zhì)在固態(tài)時的比熱容比液態(tài)時的比熱容小，故D正確。

故選D。

二、填空題

5.如圖所示是加熱烤腸的情景，通過的方法增加烤腸的內(nèi)能；為了讓烤腸不致

被烤焦且均勻受熱，店主將烤腸放在石子上烤而不直接放在鐵鍋內(nèi)烤，是因為石頭的比熱容

（選填“大于”、“等于”或“小于”）鐵的比熱容。

【答案】熱傳遞大于

【解析】［1］加熱烤腸時，烤腸吸收熱量，是通過熱傳遞的方式改變烤腸的內(nèi)能的。

［2］由題意可知，店主將烤腸放在石子上烤而不直接放在鐵鍋內(nèi)烤，這主要是利用了石頭的

比熱容比鐵的比熱容大，在同樣吸熱的情況下，其溫度升高比較慢，讓烤腸不致被烤焦，且

散熱比較均勻的特點。

6.坐地鐵時禁止攜帶和食用刺激性食品，以免給其他乘客帶來不好的感受，這其中的物理

道理是物質(zhì)的分子。乘坐扶梯時發(fā)覺持續(xù)運(yùn)行扶梯的扶手很熱，這是通過

的方式使扶梯的內(nèi)能增大溫度升高的，這與熱機(jī)的沖程工作時的能量轉(zhuǎn)化情況相

同。

【答案】在不停地做無規(guī)則運(yùn)動做功壓縮

【解析】［1］坐地鐵時禁止攜帶和食用刺激性食品，這是因為物品的刺激性氣味分子在不停

地做無規(guī)則運(yùn)動，發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象，使刺激性氣味充滿了整個密閉空間，影響其他乘客。

［2］［3］持續(xù)運(yùn)行扶梯的扶手很熱，這是通過做功的方式，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的結(jié)果，汽油

機(jī)的工作過程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程。

7.汽車散熱器常使用水作為冷卻劑，這是利用了水的大的性質(zhì)；“長征五號”

運(yùn)載火箭是我國高度最高、體積最大的火箭，因此得到了一個可愛的外號“胖五”，“胖五”的

動力系統(tǒng)選用液氫作為燃料，是因為氫的大。

【答案】比熱容熱值

【解析】［1］因為水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度時，水

吸收的熱量多，所以常用水作為冷卻劑。

［2］火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的

氫時，可以放出更多的熱量。

8.如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡膠塞塞住管口，用酒精燈給水加熱使水沸騰。

（1）用酒精燈加熱時，水的溫度升高，內(nèi)能，這是通過的方式來改變水的內(nèi)

能的；

（2）加熱一段時間后，橡膠塞在水蒸氣壓力的作用下沖出去，該過程中能轉(zhuǎn)化成—

能，此能量轉(zhuǎn)化情況與四沖程內(nèi)燃機(jī)的沖程相同。

【答案】增大熱傳遞內(nèi)機(jī)械做功

【解析】（1）［1］用酒精燈加熱時，水吸收熱量，溫度升高，水的內(nèi)能增大。

⑵改變內(nèi)能的方式有兩種，做功和熱傳遞，給水加熱改變內(nèi)能的方式屬于熱傳遞。

（2）［3］［4］氣體對外做功，將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡膠塞的機(jī)械能。

［5］做功沖程的能量轉(zhuǎn)化形式也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能與橡膠塞沖出的能量轉(zhuǎn)化形式相同。

三、實驗題

9.某小組的同學(xué)在探究“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”時，使用了如圖所示裝置。

（1）在設(shè)計實驗時，除圖示器材外，還必須添加的測量工具是，目的是;

（2）實驗時用同樣的酒精燈加熱，某同學(xué)觀察到：“加熱相同的時間時，沙子升高的溫度高

一些，即認(rèn)為沙子吸收的熱量多一些?！边@位同學(xué)的判斷是否正確？,理由

是;

（3）該小組同學(xué)測得物質(zhì)升高一定的溫度時所需的加熱時間如下表，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得:

質(zhì)量相同的水和沙子，升高相同的溫度，吸熱多一些；

質(zhì)量/g升溫10°。所需時間/s升溫20℃所需時間/s升溫30℃所需時間/s

沙子306489124

水3096163220

（4）由以上數(shù)據(jù)還可以分析得出：質(zhì)量相同的水和沙子，吸收相同熱量，______溫度升高

得多一些，的吸熱能力強(qiáng)。

【答案】秒表根據(jù)加熱時間比較吸熱多少不正確見解析水

沙子水

【解析】（1）根據(jù)轉(zhuǎn)換法，使用相同的酒精燈通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，

所以還用到秒表，目的是根據(jù)加熱時間比較吸熱多少。

（2）[3][4]這位同學(xué)的判斷是不正確，理由是，由轉(zhuǎn)換法，加熱時間相同，吸熱相同。

（3）[5]根據(jù)表中數(shù)據(jù)，升高相同的溫度，水加熱長，由轉(zhuǎn)換法，水吸熱多一些。

（4）[6]⑺由上述分析可知，水的吸熱能力強(qiáng)，水的比熱容比沙子的比熱容大，因此質(zhì)量相

同的水和沙子，吸收相同的熱量，沙子吸熱能力弱，溫度升高得多一些。

10.小華利用三套完全相同的裝置完成熱學(xué)實驗，如圖1所示，液體1和2的質(zhì)量相同，燃

料A和B的質(zhì)量也相同。

J

液體2——液體2

燃料B料A

甲乙丙

圖1

（1）丙裝置在安裝時的一處錯誤是,重新安裝后，小華所測液體的初溫均如圖

2所示，示數(shù)為℃；

（2）同時點燃三套裝置的燃料對液體進(jìn)行加熱，每隔半分鐘記錄液體升高的溫度A7,直至

燃料完全燒完。小華根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制出對應(yīng)裝置升高溫度與時間關(guān)系圖線，如圖3所示;

（3）比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇兩圖實驗，實驗時通過反映

物體吸熱的多少；冬天在自制暖手袋時，應(yīng)選（選填“液體1”或“液體2”）作為

供暖物質(zhì)；

（4）分析圖線（圖3）可知：燃料A和B的熱值之比為（設(shè)燃料完全燃燒且

放出的熱量全部被液體吸收）

【答案】溫度計的玻璃泡沒有全部浸沒在被測液體中24甲丙加熱時間

液體14：3

【解析】（1）[1]溫度計的玻璃泡要全部浸沒被測液體中，丙裝置在安裝時的一處錯誤是溫

度計的玻璃泡沒有全部浸沒被測液體中。

[2]如圖2所示，分度值是1攝氏度，液柱在20攝氏度到30攝氏度之間，示數(shù)為24攝氏度。

（3）[3][4]根據(jù)甲、丙兩個裝置可知，使用相同的熱源，升高相同的溫度，根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知,

比較加熱相同，可比較液體1和液體2的比熱容。

[5]液體1和2的質(zhì)量相同根據(jù)圖3中所繪制的圖線分析，加熱相同時間，甲的溫度變化量

較小，液體甲即液體1的比熱容大，冬天在自制暖手袋時，應(yīng)選液體1作為供暖物質(zhì)。

（4）[6]要比較燃料A和B的熱值關(guān)系，應(yīng)使用不同的燃料加熱質(zhì)量相同的同種液體，則

應(yīng)選用乙、丙兩個裝置，根據(jù)圖3的乙、丙兩圖線可知，燃料完全燃燒后，液體2升高的溫

度變化量之比為

30℃:40℃=3:4

根據(jù)%=cmM可知，液體2吸收的熱量之比為

。乙:。丙=3：4

設(shè)燃料完全燃燒且放出的熱量全被液體吸收，燃料A和B的質(zhì)量也相同，根據(jù)。放=0%可

知，燃料A和B的熱值之比為

%：%。丙：。乙=4：3

四、計算題

11.天然氣是一種節(jié)能環(huán)保的能源，某燃?xì)鉄崴鲗?0L的水從20℃加熱到80℃,完全燃

燒了0.21m3的煤氣。求:

(1)水吸收的熱量是多少J?

(2)該燃?xì)鉄崴鳠男适嵌啻?？[已知：c^=4.2xlO3J/(kg-℃),p*=1.0xl03kg/m3,

q卡4x107J/m3]

【答案】(1)5.04xl06J；(2)60%

【解析】解：(1)水的質(zhì)量為

m水=凡人廠=1.OxiO3kg/m3x20xl0-3m3=20kg

根據(jù)吸熱公式可知水吸收的熱量為

36

0K=c^m\t=4.2x10J/(kg■℃)X20kgx(80℃-20℃)=5.04xl0J

(2)這些煤氣完全燃燒放出的熱量為

7336

0放=4氣，=4x10J/mx0.21m=8.4x10J

則熱水器燒水的效率為

。放

答：(1)水吸收的熱量是5.04xl()6j；

(2)該燃?xì)鉄崴鳠男适?0%。

12.用燃?xì)庠顭?，燃?.5kg的煤氣，使50kg的水從20℃升高到70℃。已知水的比熱容

為4.2x103〃(kg，C)；煤氣的熱值為4.2xl07j/kg。求：

(1)水吸收的熱量；

(2)煤氣放出的熱量；

(3)燃?xì)庠顭男省?/p>

【答案】(1)1.05X107J:(2)2.1X107J；(3)50%

【解析】解：(1)水吸收的熱量為

。吸=c水用水&=42x1O'j/(kg.℃)x50kgx(70c-20℃)=1.05x107j

(2)煤氣放出的熱量為

0放=mq=0.5kgx4.2xl07J/kg=2.1xlO7J

(3)燃?xì)庠顭男蕿?/p>

〃=g_xioo%1.05xl()7j

x100%=50%

2.1X107J

Q放

答：(1)水吸收的熱量為1.05X1()7J；

(2)煤氣放出的熱量為2.1xl07j;

(3)燃?xì)庠顭男蕿?0%。

拔導(dǎo)J檢測(限時30min)

一、單選題

1.A、B兩物體質(zhì)量相等，溫度均為10℃；甲、乙兩杯水質(zhì)量相等，溫度均為50℃；A放

入甲杯，B放入乙杯，熱平衡后甲杯水溫降低了4℃,乙杯水溫降低了8℃；不考慮熱量的

損耗，則A、B兩物體的比熱容之比為（）

A.4：9B.3：5C.2：3D.1：2

【答案】A

【解析】物體A放入甲杯水后，A?*=4℃,則它們的共同溫度為

50℃4℃=46℃

物體A的溫度由10℃升高到46℃,則

A〃=46℃10℃=36℃

水放出的熱量。成=c次%次At次，A吸收的熱量。后七加4A以，根據(jù)熱平衡方程。加=。啜，即

c水m次At△以

代入相關(guān)數(shù)據(jù)得

,_1'C水加水

CA--X-----

9加A

物體B放入乙杯水后，Af/=8℃,它們的共同溫度為

50℃8℃=42℃

B的溫度由10℃升高到42℃,則

Afe=42℃10℃=32℃

水放出的熱量0成=。水加水△/次'，B吸收的熱量。后CB加必如根據(jù)熱平衡方程。戰(zhàn)=。及，即

C水m/At/=CBT?BMB

代入相關(guān)數(shù)據(jù)得

A、B兩物體質(zhì)量相等，所以

1

￡A=?=1

，B19

4

故A符合題意，BCD不符合題意。

故選Ao

2.下列四個現(xiàn)象中，屬于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）

A.壓縮點燃棉花

冬天哈氣取暖D.

【答案】A

【解析】A.壓縮點燃棉花，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能增大，溫度升高，棉花燃燒，故A符

合題意;

B.蒸汽頂起壺蓋,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B不符合題意;

C.冬天哈氣取暖,是熱傳遞的過程，發(fā)生了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，不是能量的轉(zhuǎn)化，故C不符合題

思；

D.燃?xì)馔苿踊钊?內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D不符合題意。

故選Ao

3.一厚度為"的薄金屬盤懸吊在空中，其上表面受太陽直射，空氣的溫度保持290K不變,

經(jīng)過一段時間，金屬盤上表面和下表面的溫度分別保持為315K和310K。假設(shè)單位時間內(nèi)

金屬盤每個表面散失到空氣中的能量與此表面和空氣的溫度差以及此表面的面積成正比；單

位時間內(nèi)金屬盤上、下表面之間傳遞的熱量與金屬盤的厚度成反比，與兩表面之間的溫度差

和表面面積成正比。忽略金屬盤側(cè)面與空氣之間的熱傳遞。那么，在金屬盤的厚度變?yōu)?1

而其他條件不變的情況下，金屬盤的上、下表面溫度穩(wěn)定之后，金屬盤的上表面的溫度將變

為（）

A.317KB.319KC.327KD.329K

【答案】A

【解析】厚度為"的薄金屬盤，經(jīng)過一段時間，當(dāng)溫度穩(wěn)定后，則吸熱功率為

私=心=勺5。上「"）+仁SG下「=^S（315-290）+^5（310-290）=45/5

上表面向下表面?zhèn)鬟f的熱量功率為

s

P傳一b盤（，上「，下/—左A（方下「辦）

即

左2—（315-310）=%S（310-290）

d

所以

5左2—=20左iS①

d

在厚度為2d的金屬盤而其他條件不變的情況下，當(dāng)溫度穩(wěn)定后，設(shè)金屬盤上表面和下表面

的溫度分別保持為Q、t下,

由于太陽對金屬盤的直射功率不變，則尸敢2=尸修所以

k]S（%。）+左]京東-Q=45k[S

即

（［上-290）+后1SQ下-290）W5Ks

整理得

，上+看下=625②

厚度為2d的金屬盤上表面向下表面?zhèn)鬟f的熱量功率為

S

々專2萬上-/下）=￡SG下-%）

即

k—（/上-h）=&SG下-290）③

2?2d

解①②③得：g=317K。

故選A。

4.小明利用圖甲裝置研究某燃料熱值，他取少量燃料置于燃燒皿中，點燃后對100g的熱水

加熱4min,然后立即將其熄滅，測得消耗燃料4.2g,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了水溫隨時間變

化的圖像如圖乙中。線所示。已知此過程中燃料均勻燃燒放熱，所放出熱量只有60%被水

吸收。水的比熱容為4.2xl03j/（kg?℃）,整個過程中忽略水的質(zhì)量變化。下列說法中正確的

是（）

溫度/OC

102

99

96

93時間/min

90

匚1

甲

A.通過圖像計算得知4min水吸收到的熱量為2520J

B.通過計算得出該燃料的熱值為2xl06j/kg

C.這種方法計算出的熱值比實際的熱值偏大

D.若實驗裝置和熱損失比例均不變，利用該燃料加熱另一杯水繪出了如圖乙中b線所

示圖像，則這杯水的質(zhì)量小于上一杯水的質(zhì)量

【答案】B

【解析】A.由圖乙知，。圖線水在前2min內(nèi)溫度由93℃升到99℃,2?4溫度保持不變,

己經(jīng)沸騰，則前2min吸收的熱量

Q"尸cmX?)=4.2xlO3J/(kg-℃)x0.1kgx(9993)℃=2.52xl03J

燃料燃燒過程是均勻放熱，那么4min內(nèi)吸收的熱量

Q吸'=20^2X2.52X103J=5040J

故A錯誤；

BC.據(jù)〃=察得，燃燒燃料放出的熱量

P放

Q吸=5040J

。放=8400J

〃60%

則該燃料的熱值

8400J

=2xlO6J/kg

4.2x10%

而在燃燒過程中，燃料不能完全燃燒，則用此方法算得的。成偏小，那么算得的熱值比實際

值偏小，故B正確，C錯誤；

D.由圖乙知，6圖線加熱至沸騰的時間比a圖線的長，在實驗裝置和熱損失比例均不變的

情況下，b圖線加熱時間更長可能是b圖線中所用的水的初溫比。的低及6圖線中所用的水

的質(zhì)量比。的多，故D錯誤。

故選B。

二、填空題

5.近來，淄博燒烤火出圈，“進(jìn)淄趕烤”等話題不斷在社交平臺刷屏，烤肉時空氣中彌漫肉

香味，這是現(xiàn)象；肉烤熟是通過的方式改變內(nèi)能的；燒烤的主要

燃料是木炭，已知它的熱值是3.4x107j/kg,200g木炭完全燃燒放出的熱量是—J；這些熱

量中有部分散失到空氣中，無法再利用，說明能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有。

【答案】擴(kuò)散熱傳遞6.8x10s方向性

【解析】［1］在烤肉時空氣中彌漫著“肉香”味，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)

動。

［2］改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功，食物烤熟是吸收了熱量，內(nèi)能增大，通過熱傳遞

方式增加了食物的內(nèi)能。

［3］木炭完全燃燒放出的熱量為

Q放=mq=0.2kgx3.4x107J/kg=6.8xlO6J

［4］木炭完全燃燒釋放的熱量中有部分散失到空氣中，無法再利用，無法再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，說

明能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。

6.將質(zhì)量為2kg、初始溫度為25℃的一壺水加熱到100℃,需要吸收J(rèn)的熱量，加

熱過程需要燃燒0.051畝的天然氣，則天然氣燃燒放出熱量的%被水吸收。［天然氣

的熱值取4.2xlO7J/m3,水的比熱容為4.2xlO3J/(kg-℃)］

【答案】6.3x10530

【解析】［1］水吸收的熱量

35

2?=cm(?0)=4.2xl0J/(kg-℃)x2kgx(100℃25℃)=6.3xl0J

⑵天然氣完全燃燒放出的熱量為

2^=J^=0.05m3x4.2xl07J/m3=2.1xl06J

加熱效率為

〃￡靠中?！?/p>

7.為了比較液體的吸熱能力，小紅稱取了初溫相同、體積相同的甲、乙兩種液體

并用相同的實驗裝置進(jìn)行實驗。如圖是實驗中得到的圖像(不考慮熱量散失)。

溫度FC

(1)甲液體的溫度逐漸升高時，其內(nèi)能;

(2)都加熱60s時，甲吸收的熱量_____乙吸收的熱量；甲液體的比熱容_____乙液體的比

熱容。

【答案】變大等于小于

【解析】同一物體，狀態(tài)不變，溫度升高，說明其內(nèi)能變大。

(2)[2]用相同的裝置加熱相同的時間，熱源放出的熱量是相等的，二者吸收的熱量也是相等

的。

[3]體積相同的甲、乙兩種液體，因"甲>p乙，根據(jù)加/可知

mv>mz,

讀圖像可以知道，在吸收熱量溫度升高的過程中(未沸騰前)，二者吸收了相等的熱量升高

了相同的溫度，根據(jù)。=絲可以知道甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容。

m\t

8.在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是課堂上看到的兩個演示實驗示意圖；丙、丁是四沖程

汽油機(jī)工作過程中的其中兩個沖程示意圖。利用內(nèi)能來做功的沖程是___________圖，與壓

縮沖程原理相同的是圖所示的演示實驗。有一臺四缸汽油發(fā)動機(jī)，其主要技術(shù)

指標(biāo)如表所示，其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點到下

止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運(yùn)動的距離。則該發(fā)動

機(jī)在1s內(nèi)做功J,單缸排量V=L；在每個做功沖程里，發(fā)動機(jī)做

功用(尸J;在做功沖程里，燃?xì)鈱钊龅墓杀硎緸槌载笆街衟表示燃

氣對活塞的壓強(qiáng)，則〃=Pao

排量2.0L

輸出功率120kW

轉(zhuǎn)速6000r/min

T

1.2x1050.56001.2x106

【解析】甲圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)

到了棉花的著火點，棉花就會燃燒，這是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的，即是將機(jī)械能

轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；乙圖對試管中的水加熱，使試管中水的內(nèi)能增大，加快了水的汽化，水

蒸氣體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；丙圖兩氣門都關(guān)閉，

活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；丁圖兩氣門都關(guān)

閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。因此，汽油機(jī)

中利用內(nèi)能來做功的沖程是??；與壓縮沖程原理相同的是甲實驗。

[3]已知輸出功率是120kW,所以發(fā)動機(jī)1秒內(nèi)做功

I^PZ=1.2xlO5Wxls=1.2xlO5J

[4]因為四缸總排量為2.0L,單缸排量為

K=-x2.0L=0.5L

4

[5]根據(jù)前面計算可知，發(fā)動機(jī)在1s內(nèi)做功1.2xl05J,因為發(fā)動機(jī)有四個缸同時工作，所以

每個缸1s內(nèi)做功

W'=-xW=-x1.2x105J=3x104J

44

由表格信息可知，轉(zhuǎn)速為

6000r/min=100r/s

因為四沖程內(nèi)燃機(jī)每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周、做功一次，所以1S內(nèi)做功50次，所以在每個

做功沖程里，發(fā)動機(jī)做功

xy=J-x3xl()4j=600J

5050

[6]單缸排量

F=0.5L=5xl04m3

燃?xì)鈱钊龅墓杀硎緸閃^pV,所以燃?xì)鈱钊膲簭?qiáng)為

W600J,c，小

p=」n=-----^=1.2xlO6Pa

V5xl0-4m3

三、實驗題

9.為探究不同燃料燃燒放熱能力的差異，小華設(shè)計了如圖甲、乙所示的兩組對比實驗，實

驗裝置完全相同。燒杯內(nèi)水的初溫、質(zhì)量也都相同，實驗中忽略熱量的散失，且兩種燃料燃

燒時均勻放熱。

匚燃料2

（1）實驗中，應(yīng)控制兩種燃料燃燒的（選填“時間”、“初溫”或“質(zhì)量”）相同；

（2）燃料燃燒過程中，記錄燃燒時間和對應(yīng)的水溫；燃燒完后，畫出水的溫度隨時間變化

的關(guān)系圖像如圖丙所示。假設(shè)這一過程燃料都完全燃燒，則燃料1與燃料2的熱值之比

為;

（3）若甲裝置中消耗燃料的質(zhì)量為切，使質(zhì)量為加2的水溫度升高了加（水未沸騰），則

燃料1的熱值為（用加八m2、c水、股表示），該方法測出的熱值會比真實值一

（選填“大”或“小”）。

c水鈾加

【答案】質(zhì)量3:2小

【解析】（1）[1]探究不同燃料燃燒放熱能力的差異的實驗中，應(yīng)控制燃料燃燒的質(zhì)量相同。

（2）⑵讀圖丙可知，燃料燃燒完時，燃料1燃燒了5min,燃料2燃燒了15min,甲圖中

水升高的溫度

A?7=80℃20℃=60℃

乙圖中水升高的溫度

A?2=60℃20℃=40℃

所以甲圖中水升溫更多，說明燃料1放出的熱量大于燃料2放出的熱量；實驗中忽略熱量的

散失，且兩杯水的質(zhì)量、比熱容均相同，則由公式。="7%可得，二者放出的熱量之比為

0放］_。吸］_cfflAf,_V_60℃_3_

。放2。吸2c加%2A240e2

燃燒燃料的質(zhì)量相同，根據(jù)4=2可得，因此燃料1與燃料2的熱值之比

m

9燃料1m3

4燃料2

m

（3）[3][4]水吸收的熱量為

Qrc水m2、t

則燃料1的熱值

_0放一％

“燃料一看一FT

燃料1燃燒放出的熱量不可能全部被水吸收，燃料1可能沒有完全燃燒，根據(jù)上式計算出的

熱值要比實際的小。

10.如圖為同學(xué)們探究水和沙石的吸熱能力的實驗裝置圖。

次數(shù)物質(zhì)質(zhì)量/g升高10℃所用的時間/S

1水2055

2沙石4026

(1)實驗中除了溫度計之外，還需要的測量工具是,實驗中能說明被加熱的物體內(nèi)

能增了的現(xiàn)象是;

(2)實驗小組的同學(xué)決定采用比較加熱時間的方法來判斷水和沙石的吸熱能力，他們應(yīng)該

收集的證據(jù)是；

(3)表一為某實驗小組同學(xué)記錄的部分實驗數(shù)據(jù)。請根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較出

水和沙石的吸熱能力。結(jié)論：。

【答案】天平和停表溫度計示數(shù)增加相同質(zhì)量的水和沙石，升高相同的溫

度時對應(yīng)的加熱時間水吸熱能力比沙石強(qiáng)

【解析】(1)[1]探究水和沙石的吸熱能力時，要記錄加熱時間，因此需要用停表，要稱量

物質(zhì)的質(zhì)量，因此需要用到天平。

[2]實驗中，給物體加熱，物體溫度升高，內(nèi)能增大。故能說明被加熱的物體內(nèi)能增加的現(xiàn)

象是溫度計示數(shù)增加。

(2)[3]采用比較加熱時間的方法來判斷水和沙石的吸熱能力，應(yīng)該使質(zhì)量和初溫相同的水

和砂石升高相同的溫度，比較所用的時間。因此應(yīng)該收集的證據(jù)是質(zhì)量和初溫相同的水和砂

石升高相同的溫度所對應(yīng)的加熱時間。

(3)[4]根據(jù)表中數(shù)據(jù)，若酒精燈1秒供給的熱量為“，水升高10℃所用的時間為55s,酒

精燈提供的熱量為。i=55q,砂石升高10℃所用的時間為26s,酒精燈提供的熱量為

2=26q,由。吸=cw?-%)可得，水的比熱容為

_fi_55q_...

c7k=--------=-----------；---------7—-2757

水加水加20xl0-3kgxl0C

_02_26q_

,砂石一加砂a-10x