（整理版）第13章　內(nèi)能與熱機(jī)例題與習(xí)題

1、第13章內(nèi)能與熱機(jī)例題與習(xí)題【例1】分別指出以下幾句話中“熱的含義：a今天的天氣真熱；b物體吸熱，溫度升高；c用打氣筒給自行車打氣，氣筒壁熱了?！痉治觥拷裉焯鞖庹鏌岬摹盁幔潜硎疚矬w的冷熱程度的，說明氣溫高，指溫度。物體吸熱，溫度升高，表示低溫物體吸收熱量，溫度升高，這個(gè)“熱指的是熱量。c題說的氣筒壁熱了的“熱，是由于打氣時(shí)，壓縮氣體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能。因此這個(gè)“熱因此這個(gè)“熱表示的是熱能?！窘獯稹縜中的“熱指溫度；b中的“熱指熱量；c中的“熱指熱能。日常生活中說的“熱，含義是廣泛的。單從熱學(xué)角度來理解，有的“熱表示物體的溫度上下；有的“熱表示物體的內(nèi)能；有的“熱又是表示在熱傳遞過程中吸收

2、或放出熱的多少，即熱量的。因此，要注意區(qū)分?！纠?】以下說法中不正確的選項(xiàng)是 a溫度為0的物體沒有內(nèi)能b溫度高的物體內(nèi)能一定多c物體的內(nèi)能增加，它的溫度一定升高【分析】由于組成物質(zhì)的分子永不停息地做無規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)，因此一切物體都有內(nèi)能，即使在0，物體的分子仍在運(yùn)動(dòng)，且分子間仍有相互作用力，它們之間仍有動(dòng)能和勢能，也即仍有內(nèi)能。a錯(cuò)。內(nèi)能的多少并不能簡單地由溫度上下來判斷，必須同時(shí)考慮到物體所含的分子數(shù)以及分子間的勢能等。某一物體雖然溫度較低，但如果分子數(shù)多，內(nèi)能也可以較大，某一物體溫度雖高，但如果分子數(shù)少，內(nèi)能也不一定大。b錯(cuò)。物體的溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)速度加快，分子的動(dòng)能增加，因此物體的內(nèi)能也

3、增加。但不等于說物體的內(nèi)能增加，它的溫度一定升高。因?yàn)閮?nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢能的總和，假設(shè)分子勢能增加了，即使物體的溫度不升高，分子動(dòng)能不增加，物體的內(nèi)能仍能隨分子勢能的增加而增加，例如，冰在熔點(diǎn)熔化或同溫度的水，溫度保持不變，但內(nèi)能增加。故c也錯(cuò)?！窘獯稹縜，b，c。【例3】在0的房間內(nèi)，放在地面上的鉛球 a具有機(jī)械能 b沒有機(jī)械能c具有內(nèi)能 d沒有內(nèi)能【分析】機(jī)械能與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的情況有關(guān)。物體由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)，被舉高或發(fā)生彈性形變，它就具有機(jī)械能。如果物體沒有運(yùn)動(dòng)，物體就沒有動(dòng)能，如果物體在地面上，以沒有彈性形變，物體就沒有勢能，沒有動(dòng)能和勢能的物體，沒有機(jī)械能。一切物體不管它的

4、溫度上下如何，都具有內(nèi)能?！窘獯稹縞。【例4】一個(gè)物體溫度升高，那么 a它含有的熱量增加 b它一吸收了熱量c一定對(duì)物體做了功 d它的內(nèi)能增加【分析】熱量是表示在熱傳遞的過程中，傳遞能量的多少，因此不能說物體“含有熱量，a錯(cuò)。一個(gè)物體溫度升高，它的分子運(yùn)動(dòng)一定加快，內(nèi)能增加，d正確。改變物體內(nèi)能的方法能兩種，做功和熱傳遞，兩種方法對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的，因此不能肯定是做功或熱傳遞。b、c也錯(cuò)。 【解答】d。【例5】以下事例中，不屬于通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是 a用酒精燈加熱杯里的水b人曬太陽覺得暖和c金屬小勺在熱湯中放一段時(shí)間后會(huì)燙手d用打氣筒打氣，筒壁會(huì)發(fā)熱【分析】改變物體的內(nèi)能有做功和熱傳

5、遞兩種方式。a、b、c三項(xiàng)都是通過熱傳遞將一個(gè)物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到另一物體內(nèi)。d中，打氣筒打氣時(shí)，壓縮氣體做功和克服摩擦做功，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，不屬于通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能?！窘獯稹縟?！纠?】以下所述現(xiàn)象中屬于通過熱傳遞改變了物體內(nèi)能的是 a將一段鐵絲反復(fù)彎折，彎折處會(huì)發(fā)熱b放在空氣中的一杯熱水會(huì)冷卻c在轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪上磨車刀，車刀發(fā)熱【分析】不管物體是發(fā)熱或是冷卻，物體的溫度都發(fā)生了變化，都是內(nèi)能的改變，彎折鐵絲是用力對(duì)物體做功，在轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪上磨車刀是摩擦力對(duì)車刀做功，所以都是通過做功改變物體熱能，熱水放在空氣中，通過熱輻射以及對(duì)流等方式向外傳遞了熱能，而使自身的熱能減少，溫度下降，它是通過熱

6、傳遞方式改變內(nèi)能的，所以應(yīng)選b【例7】以下說法中，哪些不是標(biāo)準(zhǔn)的物理語言 a鐵釘?shù)谋葻崾?.46×103 j/(kg·) b桌子的比熱是2.4×103 j/(kg·)c鐵的比熱是0.46×103 j/(kg·)d1kg鐵的比熱比lkg銅的比熱大【分析】比熱是表示物質(zhì)的特性，而不是物體的特性。鐵釘、桌子都是物體。比熱本身就是指單位質(zhì)量溫度升高1吸收的熱量，顯然是1千克某種物質(zhì)的比熱，從比熱的意義上說是錯(cuò)誤的?！窘獯稹縜、b中的“鐵釘、“桌子；d中的“1kg鐵、“1kg都是不標(biāo)準(zhǔn)的物理語言?！纠?】判斷以下說法中正確的選項(xiàng)是 a物質(zhì)吸收的

7、熱量越多，它的比熱就越大b物質(zhì)的溫度變化越小，它的比熱就越大c把一個(gè)鐵塊分開，用其中一塊測鐵的比熱，因?yàn)橘|(zhì)量小了，所以測得的比熱值就大了d單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高1吸收的熱量越少，比熱就越小【分析】比熱是物質(zhì)的特性，同種物質(zhì)無論如何分割，外部條件如何變化，比熱的值都是一個(gè)定值。因此答案a、b、c都是錯(cuò)誤的?！窘獯稹空_的選項(xiàng)是d?！纠?】有一高溫物體被投入質(zhì)量為10kg、溫度為20的水中，如果傳給水的熱量是2.73×10j，那么水的溫度會(huì)升高到多少度?！痉治觥繉崃康挠?jì)算公式變形，然后代入數(shù)值即可求解。解由公式q吸=cm(t-t0)變形可得t=q/cm+t0=2.73×

8、10j/4.2×103j/(kg·)×10 kg+20=65+20=85【解答】水的溫度會(huì)升高到85?！纠?0】 一柴油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/min，由此可推斷，該柴油機(jī)每秒做功多少次？【分析】 柴油機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)動(dòng)2周完成一個(gè)工作循環(huán)，而柴油機(jī)每個(gè)工作循環(huán)只做功一次?！窘獯稹?因該柴油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/min=40轉(zhuǎn)/s，即1s內(nèi)完成20個(gè)工作循環(huán)，所以每秒做功20次。 填空題1我國許多城市中建有大型綠地，綠地中的人工湖具有“吸熱功能，盛夏時(shí)節(jié)能大大減弱周圍地區(qū)的“熱島效應(yīng)假設(shè)某一人工湖湖水的質(zhì)量為1.0×107kg，水溫升高2oc，那么湖水吸收

9、的熱量為j。假設(shè)這些熱量被同等質(zhì)量的砂石吸收c砂石<c水那么砂石升高的溫度2oc選填“大于、“等于或“小于2做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。給自行車輪胎打氣的氣筒連續(xù)使用一段時(shí)間就會(huì)發(fā)熱，這是由于使氣筒的內(nèi)能第二空選填“減少或“增加3冬天手冷時(shí)，我們經(jīng)常將兩只手相互搓搓使手感到暖和，這是利用的方法使手的內(nèi)能增加的；用熱水袋使身體變暖，是利用的方法使人身體的內(nèi)能增加的。4如圖1所示，在試管內(nèi)裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會(huì)把軟木塞沖出，圖中情景演示的是“四沖程熱機(jī)工作過程中的沖程，這個(gè)情景中是能轉(zhuǎn)化為 5將一塊生石灰放入裝有水的燒杯中，生石灰與水發(fā)生劇烈反響并產(chǎn)生大量的熱，此

10、時(shí)能轉(zhuǎn)化為熱能。如果這一過程中有2千克的水，溫度從20升高到25，那么水吸收的熱量是j。：c水4.2×103j/(kg·)圖16燃燒生活垃圾放出的熱量用來發(fā)電，是綜合利用垃圾的一種方法，據(jù)資料顯示，僅全國城市生活垃圾就達(dá) 1.5×108t假設(shè)燃燒1t垃圾可放出1.5×1010j的熱量，如果將 我國的城市生活垃圾全部燃燒，那么放出的熱量是j，它相當(dāng)于kg煤炭完全燃燒放出的熱量煤炭的熱值為3.0×107j/kg7一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25，廢氣帶走的能量占30，摩擦等機(jī)械損耗占10，那么它的機(jī)械效率為。選擇題1甲物體的比

11、熱容大于乙物體的比熱容，假設(shè) a甲、乙質(zhì)量相等，那么甲吸收的熱量一定多b甲、乙吸收的熱量相等，那么乙升高的溫度一定多c甲、乙質(zhì)量相等，它們升高的溫度相同，那么甲吸收的熱量一定多d甲、乙質(zhì)量相等，它們放出的熱量也相等，那么甲降低的溫度一定多2銅塊的質(zhì)量與鉛塊質(zhì)量之比是21，如果它們升高的溫度之比是23，那么它們吸收的熱量之比是 a14b41 c49d91幾種物質(zhì)的比熱容c/j/(kg·) 煤油2.1×103鋼鐵0.46×103銅0.39×103鉛0.13×1033近期煤價(jià)節(jié)節(jié)攀升，少數(shù)不法商販將煤矸石破碎后摻在優(yōu)質(zhì)煤中高價(jià)銷售，客戶為了

12、不上當(dāng)，最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菣z測以下物理量的中( a )a熱值 b比熱容 c溫度 d質(zhì)量4在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1kg20的水吸收了3.78×105j的熱量后，其溫度為()a.80 b.90c.100 d.1105關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量三者之間的關(guān)系，以下說法正確的選項(xiàng)是()a溫度高的物體，內(nèi)能一定大 b物體溫度升高，一定吸收了熱量c物體吸收了熱量，溫度一定升高 d物體溫度升高，內(nèi)能一定增加6以下事例中物體內(nèi)能減少的是a金屬湯勺放進(jìn)熱湯中后會(huì)變得燙手b放入電冰箱中的食物溫度降低c一塊冰全部熔化成的水d“神舟五號(hào)飛船返回艙進(jìn)入大氣層后外表升溫7單缸四沖程汽油機(jī)工作時(shí)，有些沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲

13、軸上的飛輪的慣性來完成，只有一個(gè)沖程是不用靠飛輪的慣性來完成的，這個(gè)沖程是 a壓縮沖程 b做功沖程 c吸氣沖程 d排氣沖程15以下事例中，做功改變物體內(nèi)能的是 a用酒精燈加熱燒杯中的水 b冬天室內(nèi)使用暖氣取暖c用鋸鋸木板，鋸條發(fā)熱 d盆中的熱水溫度逐漸降低82003年10月15日，“神舟5號(hào)載人飛船在震天的轟鳴聲中騰空而起，飛向太空。完成任務(wù)后于次日凌晨準(zhǔn)確降落在中部預(yù)定地區(qū)。返回艙進(jìn)入大氣層一段時(shí)間后，由于受空氣阻力做勻速運(yùn)動(dòng)。返回艙勻速下降過程中 a重力勢能減少，動(dòng)能增加，內(nèi)能增加b機(jī)械能減少，動(dòng)能不變，內(nèi)能增加c重力勢能減少，動(dòng)能增加，內(nèi)能不變d機(jī)械能不變，動(dòng)能不變，內(nèi)能增加9將質(zhì)量相同

14、的三塊金屬甲、乙、丙加熱到相同的溫度后，放到外表平整石蠟上。經(jīng)過一定時(shí)間后，觀察到的現(xiàn)象如下圖。那么三塊金屬的比熱 a甲最大 b乙最大 c丙最大 d一樣大圖210以下事例中利用熱傳遞改變內(nèi)能的是( )a.太空中的隕石，墜入地球大氣層，成為流星b從滑梯上滑下時(shí)，臀部有灼熱的感覺c.冬天手冷時(shí)，搓搓手就暖和了d.夏天，廣場上的石凳因太陽照射而發(fā)燙11在研究物體放出熱量多少跟物質(zhì)種類是否有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，提供的材料：(1)0.1千克的銅塊；(2)0.1千克的鋁塊；(3)0.2千克的銅塊；(4)0.3千克的鋁塊。應(yīng)選用的材料是( )a (1)與(2) b (1)與(3) c (2)與(4) d (3)與(

15、4)。1204將圖3中的礦泉水從20加熱到70，吸收的熱量是 a5×105 j b. 4.2×103jc.9×103 j d.1.26×105j圖313以下現(xiàn)象中，利用內(nèi)能做功的是a冬天在戶外時(shí)兩手相搓一會(huì)兒就暖和 b車刀在砂輪的高速磨擦之下濺出火花c在烈日之下柏油路面被曬熔化了 d火箭在“熊熊烈火的噴射中沖天而起14小明從表中提供的信息中，得出以下幾個(gè)結(jié)論，其中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是a汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水來冷卻效果好b液體的比熱容都比固體大c同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下比熱容值不同d質(zhì)量相等的銅和鉛，升高相同的溫度，銅吸收的熱量多幾種物質(zhì)的比熱容j/kg·水 4.2

16、×103干泥土0.84×103酒精 2.4×103銅0.39×103冰2.1×103鋁0.88×103水銀0.14×103鉛0.13×10315質(zhì)量相等、初溫相同的水和酒精，分別用兩個(gè)相同的加熱器加熱不計(jì)熱量損失，加熱過程中溫度隨時(shí)間的變化圖線如圖4所示，關(guān)于a、b兩種液體的鑒別結(jié)論正確的選項(xiàng)是 caa的比熱大，是水ba的比熱大，是酒精cb的比熱大，是水db的比熱大，是酒精圖41某校課外物理興趣小組的同學(xué)準(zhǔn)備通過實(shí)驗(yàn)探究以下兩個(gè)問題：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，在溫度變化相同時(shí)，吸收的熱量多少與什么因素有關(guān)?質(zhì)量相同的不同

17、物質(zhì)。在吸收相同的熱量后，它們的溫度變化大小與什么因素有關(guān)?他們?cè)趫D5中的a杯裝入480ml、密度為10gml、比熱容為42×1 03j(kg·)的水，在b杯中裝入600ml、密度為08gml、比熱容為21×1 03j(kg·)的煤油，兩液體的初溫均為20用兩個(gè)相同的電熱器分別給水和煤油加熱表一和表二是前后兩次實(shí)驗(yàn)探究時(shí)記錄的數(shù)據(jù)圖5表一液體體積 初溫加熱時(shí)間末溫水480ml2010min50煤油600ml205min 50表二液體體積 初溫加熱時(shí)間末溫水480ml2010min50煤油600ml2010min 80(1)表一的數(shù)據(jù)說明質(zhì)量相同的水和煤油

18、升高相同的溫度所吸收的熱量。(2)表二的數(shù)據(jù)說明質(zhì)量相同的水和煤油吸收相同的熱量時(shí)升高的溫度。2小明在烈日當(dāng)空的海邊玩耍，發(fā)現(xiàn)沙子燙腳，而海水卻很涼。同樣的太陽光照射，為什么會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果呢？小明想：是不是沙子和海水吸熱升溫快慢不同呢？于是他從海邊取了一些沙子和海水帶回家進(jìn)行探究。小明在兩個(gè)相同玻璃杯中分別裝上相同質(zhì)量的海水和沙子，用一個(gè)100w的白熾燈同時(shí)照射它們，并用溫度計(jì)測出它們不同時(shí)刻的溫度值。記錄的數(shù)據(jù)如下所示。照射時(shí)間/min 0 2 4 6 8 10 12溫度/海水沙子1小明探究的物理問題是什么？2小明根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)在方格紙上已經(jīng)畫出了海水的溫度隨時(shí)間變化的圖像，如圖6所示。請(qǐng)你在同一方格紙上畫出沙子的溫度隨時(shí)間變化的圖像。圖63分析小明探究中收集到的數(shù)據(jù)或根據(jù)數(shù)據(jù)畫出的兩個(gè)圖像，你能得出什么探究結(jié)論？4小明發(fā)現(xiàn)“夏天海邊的沙子燙腳而海水卻很涼。請(qǐng)你用簡略的語言從日常生活或自然中舉一個(gè)類似的現(xiàn)象。綜合題1電水壺裝滿水接通電源，過一會(huì)水被燒開，并觀察到壺蓋被頂起。請(qǐng)你說出這一過程中所包含的能量轉(zhuǎn)化情況。1。2。圖7204吃早飯的時(shí)候，媽媽用熱水給小雪加熱如圖8所示的袋裝牛奶，為了使這袋牛奶的溫度由12oc升高到42oc，媽媽至少要用60oc的熱水多少kg？水的比熱容為4.2×