中考物理一轮复习专题05内能(知识点复习+例题讲解+过关练习)(原卷版+解析)
展开【知识点总结+例题讲解】
一、分子热运动:
1.物质的构成:
(1)常见物质是由 分子 、 原子 构成;
(2)构成物质的分子(原子)都在不停地做无规则的运动。
(3)固体分子排列整齐,气体分子可以到处流动。
2.扩散现象:(微观:分子、原子层面)
(1)定义:不同的物质在相互接触时,彼此(分子、原子)进入对方的现象。
(2)扩散现象说明:
①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
②分子之间有间隙。
(3)固体、液体、气体都可以发生扩散现象,只是扩散的快慢不同;
①气体间扩散速度最快,固体间扩散速度最慢;
②汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。
(3)扩散速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。
由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
分子的热运动定义:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
3.分子间的作用力:
(1)分子间的作用力:分子与分子之间存在 引力 和 斥力 ;
①分子间相互作用的引力和斥力是 同时存在 的:
②固体、液体的分子间引力使其保持一定的体积;
③固体、液体很难被压缩,气体不能无限压缩,说明分子之间存在斥力;
(2)分子引力和斥力的特点:
①当分子间距离等于r0(r0=10-10m)时,分子间引力和斥力相等,合力为0,对外不显力;
②当分子间距离减小,小于r0时,分子间引力和斥力都增大,但斥力增大得更快,斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力;
③当分子间距离增大,大于r0时,分子间引力和斥力都减小,但斥力减小得更快,引力大于斥力,分子间作用力表现为引力;
④当分子间距离继续增大,分子间作用力继续减小,当分子间距离大于10r0时,分子间作用力就变得十分微弱,可以忽略了。
即:分子间距离增加,则引力和斥力都减小,但斥力减小得多,引力减小得少,表现为引力;
分子间距离减小,则引力和斥力都增加,但斥力增加得多,引力增加得少,表现为斥力。
【例题1】如图所示的示意图形象地反映了物质的气、液、固三态分子排列的特点。下面说法正确的是( )
A.甲是气态
B.乙是气态
C.丙是气态
D.甲是固态
【变式1】分子是自然界中能保持物质 性质不变的最小微粒,宏观世界的物质都是由粒子组成。以下粒子中:分子、原子、原子核、电子、病毒,不是构成物质的粒子是 ,分子直径的尺度其数量级为10﹣10m=0.1 (填写单位),现在流行的新冠病毒直径约为10﹣7m。
【例题2】下列现象中,属于扩散现象的是( )
A.擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞 B.玉兰花开,闻到阵阵花香
C.秋天到来,树叶飘落 D.隆冬的田野大雪茫茫
【变式2】将两个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶口空对口对接,中间用玻璃板隔开。抽开隔板后,通过观察瓶内颜色变化,推断气体分子是否运动。玻璃瓶的三种放置方法如图所示,二氧化氮的密度大于空气的密度。下列说法正确的是( )
A.甲图放置最不合理
B.乙图放置最不合理
C.丙图放置最不合理
D.乙、丙两图放置方法都不合理
【例题3】如图A所示,在一端开口的玻璃管中倒入一半水然后再注入一半的酒精,将管口密封后翻转让水和酒精充分混合,可以观察到混合液的体积 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水和酒精的总体积,这一现象说明了 。如图B所示,分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水,可以看到 水瓶中墨水扩散得快,这说明 跟温度有关。
【变式3】做完广播体操后,来到餐厅,妈妈为你端上香喷喷的早餐。关于人能闻到食物的香味,下列说法不正确的是( )
A.是一种扩散现象
B.是由于分子不停地做无规则运动产生的
C.温度越高,香味越浓
D.温度越高,香味越淡
【例题4】“破镜不能重圆”是指打破的玻璃不能再重新变成一面完整的镜子,其原因是( )
A.断面处分子间的距离太大,分子间斥力大于引力
B.断面处分子间的引力和斥力相等,互相抵消
C.断面处分子间距离太大,分子间几乎没有作用力
D.断面处分子间只有斥力,没有引力
【变式4】一根细棉线一拉就断,而一根细铁丝却不容易拉断,这是因为( )
A.棉线不是由分子组成的
B.棉线的分子之间没有引力,铁丝的分子间有引力
C.棉线的分子之间的引力远小于铁丝的分子间有引力
D.棉线的分子之间存在着斥力,铁丝的分子间没有斥力
二、内能:
1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的 分子动能 与 分子势能 的总和,叫做物体的内能;
2.单位:焦耳(符号:J)
3.特点:任何物体在任何情况下都有内能。
4.影响物体内能大小的因素: ①温度;②质量;③材料;④存在状态;
(1)同一物体,温度升高,内能一定增加;
(2)同一物体,内能增加,温度不一定升高:(晶体在熔化的过程中)
(3)其他条件不变的情况下,物体吸收热量,内能增加,放出热量,内能减少。
5.改变物体内能的方法: 做功 和 热传递 ;
(1)做功:内能和其他形式的能(主要是机械能)的相互 转换 的过程。
(2)热传递:内能从一个物体 转移 到另外一个物体。
6.热传递:
(1)定义:热传递是热量从 高温物体 传到 低温物体 或从同一物体高温部分传到低温部分的过程。
(2)热量:
①定义:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。
②符号:Q;
③单位:热量的单位是焦耳,单位符号:J。
(3)热传递过程中能量的变化:
①热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;
②低温物体吸收热量,温度升高,内能增加;
(4)注意:
①在热传递过程中,是内能在物体间的转移,能的形式并未发生改变;
②在热传递过程中,若不计能量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量;
③因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度,所以在热传递过程中,高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度;(温度的变化量不一定相等)
④热传递的条件: 存在温度差 。如果没有温度差,就不会发生热传递。
做功和热传递改变物体内能上是等效的。
7.热量和能的区分:
(1)热量:热量是变化量,是内能的转移量;(热量是一个过程量)
只能说“吸收热量”或“放出热量”等,不能说“含”、“有”、“含有”热量等。
“传递温度”的说法也是错的。
(2)能:能是一个状态量;
【例题5】关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含热量越多
B.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.物体内能增加,一定是吸收了热量
D.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
【变式5】关于温度、热量、内能说法正确的是( )
A.在相同温度下,1kg的水含有热量比1kg冰含有热量多
B.热量总是从内能多的物体传给内能少的物体
C.物体吸收热量,温度不一定升高
D.物体温度升高,一定是吸收了热量
【例题6】甲、乙、丙三个同规格容器内装有水,三杯水体积、温度的关系如图所示,分析可知:
(甲/乙/丙)杯中水的内能是最大的, (甲/乙/丙)杯中水的内能是最小的。
【变式6】若不考虑水的蒸发,一块0℃的冰全部熔化成0℃的水,则熔化前0℃的冰和熔化后0℃的水所具有的内能( )
A.一样大 B.0℃的冰大 C.0℃的水大 D.无法比较
【例题7】下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A.柴火烧水 B.压缩空气发热 C.冬天搓手取暖 D.钻木取火
【变式7】下列水的物态变化中,水的内能减少的是( )
A.雪融成溪 B.雪人直接变小 C.水滴成冰 D.水沸腾
三、比热容:
1.定义:单位质量的某种物质,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。
2.符号:c;
3.公式:
4.单位:焦每千克摄氏度;单位符号:J/(kg·℃);
5.物理意义:物体吸热或放热能力;(物体比热容越大,吸热能力 越强 )
(1)水的比热容是c水=4.2×103J/(kg·℃);
(2)物理意义为: 1kg的水,温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J 。
6.说明:
(1)比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体的种类、状态有关,
比热容与物质的质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
(2)水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为 水的比热容大 。
(3)比较比热容的方法:
①质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。
②质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢(低),比热容大。
7.热量的计算公式:Q=cm△t
①温度升高时用:Q吸=cm(t-t0) ; ②温度降低时用:Q放=cm(t0-t) ;
③只给出温度变化量时用:Q=cm△t
Q:热量——焦耳(J); c:比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃))
m:质量——千克(kg);
t:末温——摄氏度(℃); t0:初温——摄氏度(℃)
【例题8】如图所示,用同样的器材进行实验,现仅根据加热时间长短即可比较两种不同物质的吸热本领,则以下说法中错误的是( )
A.应控制两种物质的质量相等
B.应使用相同燃料对两种物质进行加热
C.应该控制两种物质的温度增加量相等
D.两次加热时需控制消耗燃料质量相等
【变式8】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。下列说法正确的是( )
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
【例题9】小林同学为了探究不同物质的吸热能力,选用了如图甲所示的装置进行实验,在相同烧杯中装有初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯进行加热,根据实验数据绘制了如图乙的温度与时间变化关系图像。
(1)若在组装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底,应该将图甲装置中的 (选填“A处向上”、“B处向下”)适度调整;
(2)烧杯内水和煤油两种液体的 (选填“质量”或“体积”)应当相等;
(3)若加热时间相同,则水吸收的热量 煤油吸收的热量。据图乙可知,水的吸热能力 煤油的吸热能力(前两空均选填“大于”、“小于”或“等于”),因此通常选择 作为汽车发动机冷却液(选填“水”或“煤油”);
(4)若水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),根据图乙中的数据可知,煤油的比热容为 J/(kg•℃)。
【变式9】把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间,然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中,达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/(kg•℃),不计热量的损失。求:
(1)求此过程中,金属球放出的热量;
(2)求该液体的比热容;
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量,求该液体的末温(一个标准大气压下)。
跟踪训练
1.对下列现象的解释,正确的是( )
A.铅笔芯使用后会变短,说明分子间有斥力
B.用手捏海绵,海绵的体积变小,说明分子间有间隙
C.固体很难被压缩,说明分子间有引力
D.打开香水瓶盖,能闻到香味,说明分子在不停息地运动
2.古诗词是中华传统文化的瑰宝,有着极其丰富的内涵。关于下列诗词说法正确的是( )
A.“清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B.“沙暖睡鸳鸯”,水寒沙暖,说明沙的比热容大
C.“丹桂小菊方径香”,桂花飘香说明分子在水不停息地做无规则运动
D.“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功的方式实现的
3.关于物体的内能,下列说法中错误的是( )
A.内能是构成物体所有分子的动能和势能的总和
B.一切物体都具有内能,0℃的物体也具有内能
C.物体的温度不变,它的内能一定不变
D.做功和热传递都可以改变物体的内能
4.关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B.质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低的多
C.不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大
D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
5.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.冰比水感觉更冷,因为冰的内能比水的内能少
B.一根铁丝温度升高,内能一定增加,但不一定是吸收了热量
C.减肥期间不宜吃大量巧克力,是因为巧克力含有的热量较多
D.向上缓缓托起课本,对课本做了功,课本的内能增大
6.0℃的冰完全熔化成0℃的水,比较0℃的冰和0℃的水所具有的内能,下列说法中正确的是( )
A.0℃的水具有的内能较大B.0℃的冰不具有内能
C.它们具有的内能相等D.无法确定
7.物质在不同状态下的分子模型如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.甲图中分子间距最近,不易被压缩,容易被拉伸
B.乙图中分子无固定排列,组成的物质具有流动性
C.丙图中分子排列杂乱,分子间的作用力几乎为零
D.物质由甲状态变为乙状态,这个过程内能变小
8.在标准大气压下,将质量为2kg、初温为25℃的水加热,当水吸收6.72×105J的热量后,水温会升高[c水=4.2×103J/(kg•℃)]( )
A.100℃B.75℃C.80℃D.105℃
9.水与酒精混合时,总体积会变小,可以说明分子之间存在 ;一根铁棒很难被拉长,说明分子间存在 (选填“引力”或“斥力”)。
10.某同学做探究“某种物质M熔化特点”的实验,实验结果如图所示。则在BC段M的内能 (选填“增大”“减小”或不变”);前2分钟,M吸收的热量为 [M的质量为100g,已知图中CD段物质比热容为4×103J/(kg•℃)]。
11.用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。
(1)实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油。
(2)本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热,实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器,每隔一分钟记录一次温度,记录的数据如下表。分析表中实验数据得出结论:升高相同的温度,水的加热时间长,说明 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。在物理学上,物质吸热能力的强弱用 (填物理量的名称)来描述。
(3)下列现象不能用本实验的结论来解释的是 。
A.夏天在教室洒水降温
B.汽车的发动机用水来冷却
C.沿海地区昼夜温差较小
(4)酒精灯内酒精用掉一半后,剩下酒精的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中,对其加热至沸腾,温度随时间变化的关系如图2所示,固态时的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液态时的比热容,从第11min到第19min,物质分子无规则运动的剧烈程度将 (选填“不变”、“增加”或“减弱”)。
12.“铁板牛肉”是一道经典美食,其做法为先将牛肉炒至九成熟,再将牛肉盛放在烧得发烫的铁板上,从而通过铁板放热将牛肉烧熟。科学研究发现,质量为3kg、初温为590℃的铁块,当温度降到30℃时放出了7.56×105J的热量。某餐馆利用这种铁块制成了2kg的铁板烧制“铁板牛肉”将铁板加热到130℃,再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上,等铁板温度降到70℃时,牛肉片已十成熟了。已知铁板烧牛肉时的热效率为70%。求:
(1)铁的比热容;
(2)铁板烧制牛肉时放出的热量;
(3)牛肉从铁板处吸收的热量。
真题过关
一、选择题(共10小题):
1.(2022•西藏)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,下列生活现象能体现分子热运动的是( )
A.酥油茶飘香 B.赛马尘土飞扬
C.歌声余音绕梁 D.冬天大雪纷飞
2.(2022•聊城)下列事例中,主要利用做功的方式来改变物体内能的是( )
A.把酒精擦在手背上,手背感觉到凉 B.冬天人们在室外晒太阳,感觉暖和
C.汽油机的压缩冲程,燃料温度升高 D.把水放进冰箱冷冻室,水变成冰块
3.(2022•广元)生活中很多现象都蕴含着物理知识,下列说法中不正确的是( )
A.塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
B.用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点
C.冬天跑步,身体就感觉暖和,是通过做功的方式改变身体的内能
D.端午期间,粽香四溢,能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动
4.(2022•黑龙江)下列关于内能知识的描述正确的是( )
A.物体温度越高内能越大,所以0℃的冰没有内能
B.温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量
C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
5.(2022•盐城)2022年4月16日,神舟十三号载人返回舱成功着陆,返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是( )
A.汤勺放在热汤中温度升高 B.烧水时水温升高
C.压缩空气温度升高 D.取暖器旁的物体温度升高
6.(2022•益阳)2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成为桥,这说明( )
A.分子之间有引力
B.分子之间有斥力
C.物质由大量分子构成
D.水分子在不停地运动
7.(2022•武汉)如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )
A.白雪温度低,内能小
B.岩浆温度高,内能大
C.白雪温度低,分子热运动停止
D.岩浆温度高,分子热运动剧烈
8.(2022•徐州)如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明( )
A.分子是由原子构成的
B.分子是运动的
C.分子间存在引力
D.分子间存在斥力
9.(2022•滨州)小华同学用如图甲所示的装置给冰加热。根据实验记录的数据,他绘制了如图乙所示冰熔化时温度随时间变化的图象。小华又继续加热一段时间,观察到水沸腾时温度计的示数如图丙所示。下列说法正确( )
A.BC段表示冰的熔化过程,继续吸热温度保持不变,处于固液共存状态
B.比较AB段和CD段可知,AB段的比热容是CD段比热容的2倍
C.水的沸点是98℃,由此可以判断此时的大气压高于一个标准大气压
D.水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,这些“白气”的形成属于汽化现象
10.(2022•济南)炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现,在这里白天的风常常从海面吹向陆地,而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图,如图所示。形成这一现象的主要原因是( )
A.海水的密度小于砂石的密度 B.海水的密度大于砂石的密度
C.海水的比热容小于砂石的比热容 D.海水的比热容大于砂石的比热容
二、填空题(共6小题):
11.(2022•贵港)贵港又称荷城,夏天满城荷花盛开,吸引八方游客前来观赏,荷花花香四溢是因为分子在永不停息地做 运动;当荷叶上的两滴水珠相遇时,能汇合成一滴较大的水珠是因为分子之间存在 (选填“引力”或“斥力”)。
12.(2022•青岛)在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中,小明掌握了滑板运动技能,增强了体质,享受到体育运动的乐趣。
(1)小明提着滑板在水平路面上匀速行走,他对滑板 (选填“做功”或“不做功”),画出滑板的受力示意图。
(2)滑板滑行过程中,轮子发热,其内能 ,这是通过 方式改变内能的。
13.(2022•东营)如图甲,在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水,发现装热水的杯子变红的速度更快,这说明了分子的运动跟 有关。如图乙,将两个铅柱的底面削平,然后紧紧地压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明了分子之间存在 。
14.(2022•盐城)小明做“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验,绘制出如图所示的图像,由图像可知水沸腾时继续吸热,温度 ,若烧杯中水的质量为200g,加热至沸腾,至少需要吸收 J的热量,实际上,提供的热量 水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
15.(2022•西藏)“母亲节”这天,扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤,将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的 大,过了一会儿,水温由15℃升高到20℃,水吸收的热量为 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
16.(2022•河池)已知水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),把2kg的水从20℃加热到70℃需要吸收的热量为 J;在高山上煮饭,很难煮熟,这是因为高山上 低,水的沸点低。
三、实验探究题(共3小题):
17.(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。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 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)5min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 (正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容 (小于/等于/大于)水的比热容。
18.(2022•广安)为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)加热到4min时,液体B的温度如图乙所示,此时温度计示数是 ℃;
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 (选填“A”或“B”)作为供暖物质,其效果更佳;
(4)上述实验中,主要用到的科学探究方法有转换法和 法。
19.(2022•河池)小红想探究水和砂石的吸热性能,取初温相同的水和砂石,分别盛放在规格相同的烧杯中,用同一盏酒精灯对它们分别加热,同时搅拌水和砂石,使之受热均匀。在相同加热时间内,比较它们温度升高的情况。
(1)除以上条件外,还要求水和砂石的质量 (选填“相等”或“不相等”);
(2)某一时刻,温度计的示数如图所示,此时温度为 ℃;
(3)通过实验发现,在相同加热时间内,水升高的温度比砂石的小,说明 的吸热性能更好;
(4)由此可以解释沿海地区比沙漠地区昼夜温差 的现象。
四、计算题(共1小题):
20.(2022•聊城)食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。
(1)某种油炸食品,每100g可提供的能量约为1.26×106J,假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把多少千克的物体提升10m?(g取10N/kg)
章节
考点
考试题型
难易度
内能
分子热运动:分子动理论、扩散现象、分子力
选择题、填空题
★★
内能
选择题、填空题
★★
比热容
填空题、计算题
★★★
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
18
22
29
37
45
﹣
水
18
19
21
23
25
27
专题05 内能
【考点分析】
【知识点总结+例题讲解】
一、分子热运动:
1.物质的构成:
(1)常见物质是由 分子 、 原子 构成;
(2)构成物质的分子(原子)都在不停地做无规则的运动。
(3)固体分子排列整齐,气体分子可以到处流动。
2.扩散现象:(微观:分子、原子层面)
(1)定义:不同的物质在相互接触时,彼此(分子、原子)进入对方的现象。
(2)扩散现象说明:
①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
②分子之间有间隙。
(3)固体、液体、气体都可以发生扩散现象,只是扩散的快慢不同;
①气体间扩散速度最快,固体间扩散速度最慢;
②汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。
(3)扩散速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。
由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
分子的热运动定义:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
3.分子间的作用力:
(1)分子间的作用力:分子与分子之间存在 引力 和 斥力 ;
①分子间相互作用的引力和斥力是 同时存在 的:
②固体、液体的分子间引力使其保持一定的体积;
③固体、液体很难被压缩,气体不能无限压缩,说明分子之间存在斥力;
(2)分子引力和斥力的特点:
①当分子间距离等于r0(r0=10-10m)时,分子间引力和斥力相等,合力为0,对外不显力;
②当分子间距离减小,小于r0时,分子间引力和斥力都增大,但斥力增大得更快,斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力;
③当分子间距离增大,大于r0时,分子间引力和斥力都减小,但斥力减小得更快,引力大于斥力,分子间作用力表现为引力;
④当分子间距离继续增大,分子间作用力继续减小,当分子间距离大于10r0时,分子间作用力就变得十分微弱,可以忽略了。
即:分子间距离增加,则引力和斥力都减小,但斥力减小得多,引力减小得少,表现为引力;
分子间距离减小,则引力和斥力都增加,但斥力增加得多,引力增加得少,表现为斥力。
【例题1】如图所示的示意图形象地反映了物质的气、液、固三态分子排列的特点。下面说法正确的是( )
A.甲是气态
B.乙是气态
C.丙是气态
D.甲是固态
【答案】C
【解析】解:甲图中分子间的距离略大,约束力很小,分子的位置不固定,和液态分子的特点相似;
乙图中分子间的距离很小,约束力很大,分子的位置固定,和固态分子的特点相似;
丙图中分子间的距离很大,约束力几乎没有,分子的位置极度散乱,和气态分子特点相似。
故选:C。
【变式1】分子是自然界中能保持物质 性质不变的最小微粒,宏观世界的物质都是由粒子组成。以下粒子中:分子、原子、原子核、电子、病毒,不是构成物质的粒子是 ,分子直径的尺度其数量级为10﹣10m=0.1 (填写单位),现在流行的新冠病毒直径约为10﹣7m。
【答案】化学;病毒;nm。
【解析】解:分子是自然界中能保持物质化学性质不变的最小微粒;病毒不是构成物质的粒子;分子直径的尺度其数量级为10﹣10m=0.1nm。
故答案为:化学;病毒;nm。
【例题2】下列现象中,属于扩散现象的是( )
A.擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞 B.玉兰花开,闻到阵阵花香
C.秋天到来,树叶飘落 D.隆冬的田野大雪茫茫
【答案】B
【解析】A、粉笔灰是固体颗粒,属于物体的机械运动,不属于扩散现象,不符合题意;
B、闻到花香是花香气分子不停运动的结果,属于扩散现象,符合题意;
C、树叶是固态物体,其运动属于机械运动,不属于分子的运动,不是扩散现象,不符合题意;
D、雪花飘扬是固体的机械运动,不是分子运动,不属于扩散现象,不符合题意;
故选B。
【变式2】将两个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶口空对口对接,中间用玻璃板隔开。抽开隔板后,通过观察瓶内颜色变化,推断气体分子是否运动。玻璃瓶的三种放置方法如图所示,二氧化氮的密度大于空气的密度。下列说法正确的是( )
A.甲图放置最不合理
B.乙图放置最不合理
C.丙图放置最不合理
D.乙、丙两图放置方法都不合理
【答案】B
【解析】解:由题意可知,图甲中,虽然二氧化氮的密度大于空气密度,但是它也会运动到上面的瓶子内,这说明气体分子在不停地做无规则运动,最有说服力;
图乙中,密度大的二氧化氮气体在上方,抽去玻璃板后,由于重力的作用,二氧化氮气体会向下运动,所以不能完全说明气体分子在不停地做无规则运动,最不合理;
图丙中,瓶子水平放置,抽开隔板,气体可以自由运动,互相进入对方,能说明气体分子在不停地做无规则运动,但与甲相比,仍不够典型。
综上所述,最合理的是甲图,最不合理的是乙图。
故选:B。
【例题3】如图A所示,在一端开口的玻璃管中倒入一半水然后再注入一半的酒精,将管口密封后翻转让水和酒精充分混合,可以观察到混合液的体积 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水和酒精的总体积,这一现象说明了 。如图B所示,分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水,可以看到 水瓶中墨水扩散得快,这说明 跟温度有关。
【答案】小于;分子间有间隙;热水;分子运动的快慢。
【解析】(1)因为分子间存在着间隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了。
(2)由于热水的温度高,故分子无规则运动剧烈,在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散的快。
【变式3】做完广播体操后,来到餐厅,妈妈为你端上香喷喷的早餐。关于人能闻到食物的香味,下列说法不正确的是( )
A.是一种扩散现象
B.是由于分子不停地做无规则运动产生的
C.温度越高,香味越浓
D.温度越高,香味越淡
【答案】D
【解析】解:闻到了食物香味,这表明分子都在不停地做无规则运动,属于扩散现象;分子做无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,热运动越剧烈,香味越浓。故ABC说法正确,D说法错误。
故选:D。
【例题4】“破镜不能重圆”是指打破的玻璃不能再重新变成一面完整的镜子,其原因是( )
A.断面处分子间的距离太大,分子间斥力大于引力
B.断面处分子间的引力和斥力相等,互相抵消
C.断面处分子间距离太大,分子间几乎没有作用力
D.断面处分子间只有斥力,没有引力
【答案】C
【解析】解:一切物质的分子间都有相互作用的引力和斥力,但分子间的作用力是有范围的;
玻璃打破后,由于两块玻璃断面处分子间距离太大,大于分子直径的10倍,分子间的作用力就十分微弱,所以打破的玻璃不能再重新变成一面完整的镜子。
故选:C。
【变式4】一根细棉线一拉就断,而一根细铁丝却不容易拉断,这是因为( )
A.棉线不是由分子组成的
B.棉线的分子之间没有引力,铁丝的分子间有引力
C.棉线的分子之间的引力远小于铁丝的分子间有引力
D.棉线的分子之间存在着斥力,铁丝的分子间没有斥力
【答案】C
【解析】解:A、棉线是由分子组成的,故A错误;
BD、分子间即有引力也有斥力,不可能只有引力或斥力,故BD错误;
C、物体不易拉断,表明分子间有引力。一根棉容易拉断,一根铁丝不容易拉断,则说明棉线内分子间的引力远比铁丝间的引力小,故C正确;
故选:C。
二、内能:
1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的 分子动能 与 分子势能 的总和,叫做物体的内能;
2.单位:焦耳(符号:J)
3.特点:任何物体在任何情况下都有内能。
4.影响物体内能大小的因素: ①温度;②质量;③材料;④存在状态;
(1)同一物体,温度升高,内能一定增加;
(2)同一物体,内能增加,温度不一定升高:(晶体在熔化的过程中)
(3)其他条件不变的情况下,物体吸收热量,内能增加,放出热量,内能减少。
5.改变物体内能的方法: 做功 和 热传递 ;
(1)做功:内能和其他形式的能(主要是机械能)的相互 转换 的过程。
(2)热传递:内能从一个物体 转移 到另外一个物体。
6.热传递:
(1)定义:热传递是热量从 高温物体 传到 低温物体 或从同一物体高温部分传到低温部分的过程。
(2)热量:
①定义:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。
②符号:Q;
③单位:热量的单位是焦耳,单位符号:J。
(3)热传递过程中能量的变化:
①热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;
②低温物体吸收热量,温度升高,内能增加;
(4)注意:
①在热传递过程中,是内能在物体间的转移,能的形式并未发生改变;
②在热传递过程中,若不计能量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量;
③因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度,所以在热传递过程中,高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度;(温度的变化量不一定相等)
④热传递的条件: 存在温度差 。如果没有温度差,就不会发生热传递。
做功和热传递改变物体内能上是等效的。
7.热量和能的区分:
(1)热量:热量是变化量,是内能的转移量;(热量是一个过程量)
只能说“吸收热量”或“放出热量”等,不能说“含”、“有”、“含有”热量等。
“传递温度”的说法也是错的。
(2)能:能是一个状态量;
【例题5】关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含热量越多
B.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.物体内能增加,一定是吸收了热量
D.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
【答案】D
【解析】解:A、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;
B、内能与物体的质量、温度、状态有关,因此物体的温度不变,内能不一定不变,故B错误;
C、物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是对该物体做功,故C错误;
D、热传递过程中,温度高的物体把热量传向温度低的物体,最终达到温度相同,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故D正确。
故选:D。
【变式5】关于温度、热量、内能说法正确的是( )
A.在相同温度下,1kg的水含有热量比1kg冰含有热量多
B.热量总是从内能多的物体传给内能少的物体
C.物体吸收热量,温度不一定升高
D.物体温度升高,一定是吸收了热量
【答案】C
【解析】解:A、热量不是状态量,不能说含有或者具有热量,故A错误;
B、热传递中,热量从高温物体传给低温物体,而不是从内能多的物体传给内能少的物体,故B错误;
C、物体吸收了热量,内能一定增加,但温度不一定升高,例如晶体的熔化过程,故C正确;
D、物体温度升高,可能是物体吸收了热量,也可能是对物体做了功,故D错误。
故选:C。
【例题6】甲、乙、丙三个同规格容器内装有水,三杯水体积、温度的关系如图所示,分析可知:
(甲/乙/丙)杯中水的内能是最大的, (甲/乙/丙)杯中水的内能是最小的。
【答案】丙;甲。
【解析】解:由图可知,甲和乙杯中水的温度低于丙杯,且丙杯中水的质量大于甲杯;因为物体的质量越大、温度越高,物体的内能越大,所以丙杯中水的内能最大;甲和乙杯中水的温度相等,但乙杯中水的质量大于甲杯,所以甲杯中水的内能最小。
故答案为:丙;甲。
【变式6】若不考虑水的蒸发,一块0℃的冰全部熔化成0℃的水,则熔化前0℃的冰和熔化后0℃的水所具有的内能( )
A.一样大 B.0℃的冰大 C.0℃的水大 D.无法比较
【答案】C
【解析】解:冰块在熔化的过程中,吸热,内能增加,所以0℃的水具有较大的内能。
故选:C。
【例题7】下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A.柴火烧水 B.压缩空气发热 C.冬天搓手取暖 D.钻木取火
【答案】A
【解析】解:A、柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的;
BCD、压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是做功使物体的内能增加的;
显然A选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。
故选:A。
【变式7】下列水的物态变化中,水的内能减少的是( )
A.雪融成溪 B.雪人直接变小 C.水滴成冰 D.水沸腾
【答案】C
【解析】解:水有三种状态,因此,这里的冰、雪、水蒸气都可以认为是“水”。
A、雪融成溪是熔化现象,熔化吸热,水的内能增大,故A不合题意;
B、雪人直接变小是升华现象,升华是固态直接变成气态,水内能增大,故B不合题意;
C、水滴成冰是凝固现象,凝固放热,水凝固成冰后内能减小,故C符合题意;
D、水沸腾是汽化现象,汽化吸热,水的内能增大,故D不合题意。
故选:C。
三、比热容:
1.定义:单位质量的某种物质,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。
2.符号:c;
3.公式:
4.单位:焦每千克摄氏度;单位符号:J/(kg·℃);
5.物理意义:物体吸热或放热能力;(物体比热容越大,吸热能力 越强 )
(1)水的比热容是c水=4.2×103J/(kg·℃);
(2)物理意义为: 1kg的水,温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J 。
6.说明:
(1)比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体的种类、状态有关,
比热容与物质的质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
(2)水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为 水的比热容大 。
(3)比较比热容的方法:
①质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。
②质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢(低),比热容大。
7.热量的计算公式:Q=cm△t
①温度升高时用:Q吸=cm(t-t0)
②温度降低时用:Q放=cm(t0-t)
③只给出温度变化量时用:Q=cm△t
Q:热量——焦耳(J);
c:比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃))
m:质量——千克(kg);
t:末温——摄氏度(℃); t0:初温——摄氏度(℃)
【例题8】如图所示,用同样的器材进行实验,现仅根据加热时间长短即可比较两种不同物质的吸热本领,则以下说法中错误的是( )
A.应控制两种物质的质量相等
B.应使用相同燃料对两种物质进行加热
C.应该控制两种物质的温度增加量相等
D.两次加热时需控制消耗燃料质量相等
【答案】D
【解析】解:比较两种不同物质的吸热本领时,采用的是控制变量法,实验中需要控制两种物质的质量相等、初温相同;实验中应采用相同的加热方法,加热时间相同,吸收的热量相同;物质升高相同的温度时,加热时间越长的物质,吸收的热量越多,物质的吸热能力越强,故D是错误的,ABC正确。
故选:D。
【变式8】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。下列说法正确的是( )
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
【答案】D
【解析】解:A、实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子的比热容小,吸热能力弱,故A错误。
B、在本实验中,物体吸热多少是由加热时间决定的。故B错误。
C、将沙子和水加热到相同温度时,据Q=cm△t,水吸收的热量多。故C错误。
D、加热相同的时间,吸收的热量相等,据Q=cm△t,末温低的物质比热容大,吸热能力强。故D正确。故选:D。
【例题9】小林同学为了探究不同物质的吸热能力,选用了如图甲所示的装置进行实验,在相同烧杯中装有初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯进行加热,根据实验数据绘制了如图乙的温度与时间变化关系图像。
(1)若在组装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底,应该将图甲装置中的 (选填“A处向上”、“B处向下”)适度调整;
(2)烧杯内水和煤油两种液体的 (选填“质量”或“体积”)应当相等;
(3)若加热时间相同,则水吸收的热量 煤油吸收的热量。据图乙可知,水的吸热能力 煤油的吸热能力(前两空均选填“大于”、“小于”或“等于”),因此通常选择 作为汽车发动机冷却液(选填“水”或“煤油”);
(4)若水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),根据图乙中的数据可知,煤油的比热容为 J/(kg•℃)。
【答案】(1)A处向上;(2)质量;(3)等于;大于;水;(4)2.1×103。
【解析】解:(1)甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底,因为需要用酒精灯的外焰加热,应该将A处向上,使得温度计的液泡浸没在液体中且不接触烧杯底部,所以A向上合理一些;
(2)探究物质吸热能力的实验中,需要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油;
(3)用相同的酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的热量相同,所以相同时间内水吸收的热量等于煤油吸收的热量;
让质量相同的不同物质加热相同的时间,看温度的变化值,温度变化值大的物质吸热能力弱,比热容较小,图乙水升高的温度小于煤油升高的温度,说明了水的比热容大于煤油的比热容,故水的吸热能力大于煤油的吸热能力;
水的比热容大于煤油的比热容,质量相同且升高温度相同时,水能吸收更多的热量,所以发动机选择水作为冷却液,保证能够有良好的冷却效果;
(4)根据图象可知,质量相同时,加热5min时煤油升高的温度是水升高温度的2倍,根据Q=cmΔt可知。所以其比热容是水的比热容的一半,水的比热容为4.2×103J/(kg⋅°C),所以煤油的比热容为12×4.2×103J/(kg⋅°C)=2.1×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)A处向上;(2)质量;(3)等于;大于;水;(4)2.1×103。
【变式9】把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间,然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中,达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/(kg•℃),不计热量的损失。求:
(1)求此过程中,金属球放出的热量;
(2)求该液体的比热容;
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量,求该液体的末温(一个标准大气压下)。
【答案】(1)此过程中,金属球放出的热量为2.1×104J;
(2)该液体的比热容为4.2×103J/(kg•℃);
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量,该液体的末温为86℃。
【解析】解:(1)从开始投入水中到热平衡的过程中,金属球放出的热量:
Q放=c金m金(t金﹣t)=0.42×103J/(kg•℃)×0.05kg×(1080℃﹣80℃)=2.1×104J;
(2)根据Q放=Q吸=cm(t﹣t0)可得,该液体的比热容:
c=Q吸m液(t−t0)=2.1×104J0.1kg×(80℃−30℃)=4.2×103J/(kg•℃);
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量,则该液体升高的温度:
Δt2=t2﹣t=Q吸2cm液=2.52×103J4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg=6℃,
所以该液体的末温:t2=80℃+6℃=86℃。
答:(1)此过程中,金属球放出的热量为2.1×104J;(2)该液体的比热容为4.2×103J/(kg•℃);
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量,该液体的末温为86℃。
跟踪训练
1.对下列现象的解释,正确的是( )
A.铅笔芯使用后会变短,说明分子间有斥力
B.用手捏海绵,海绵的体积变小,说明分子间有间隙
C.固体很难被压缩,说明分子间有引力
D.打开香水瓶盖,能闻到香味,说明分子在不停息地运动
【答案】D
【解析】解:A、铅笔在使用过程中,组成铅笔的物质通过摩擦吸附在纸张上,用了一段时间后会变短,与分子间的斥力无关,故A错误;
B、海绵内有大量的孔洞,用手捏海绵,海绵内的孔洞变小,从而使海绵的体积变小,这与分子间有间隙无关,故B错误;
C、由于分子间存在相互作用的斥力,所以固体很难被压缩,故C错误;
D、由于组成香水的物质分子不停地做无规则运动,打开香水瓶盖后,香水分子充满周围的空间,所以能闻到香味,故D正确。
故选:D。
2.古诗词是中华传统文化的瑰宝,有着极其丰富的内涵。关于下列诗词说法正确的是( )
A.“清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B.“沙暖睡鸳鸯”,水寒沙暖,说明沙的比热容大
C.“丹桂小菊方径香”,桂花飘香说明分子在水不停息地做无规则运动
D.“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功的方式实现的
【答案】C
【解析】解:A、一切物体在任何温度下都有内能,冰山的温度虽然很低,但是仍然具有内能,故A错误;
B、在同一时间,河水和沙滩吸收太阳的热量相同,由于水的比热容较大,所以水温升高幅度较小,因此水温较低;而沙石比热容小于水,所以沙滩升温幅度较大,因此沙滩温度较高,导致“沙暖睡鸳鸯”,故B错误;
C、“丹桂小菊方径香”,桂花的芳香分子运动到空气中,这是扩散现象,扩散现象表明分子不停地做无规则运动,故C正确;
D、大地阳和暖气生”,大地吸收太阳的热,内能增加,这是通过热传递来改变大地的内能,故D错误。
故选:C。
3.关于物体的内能,下列说法中错误的是( )
A.内能是构成物体所有分子的动能和势能的总和
B.一切物体都具有内能,0℃的物体也具有内能
C.物体的温度不变,它的内能一定不变
D.做功和热传递都可以改变物体的内能
【答案】C
【解析】解:A、内能是构成物体所有分子的动能和势能的总和,故A正确;
B、一切物体都具有内能,0℃的物体也具有内能,故B正确;
C、物体的温度不变,它的内能可能不变,也可能增大,如晶体熔化过程中吸收热量,温度不变,内能增大,故C错误;
D、做功和热传递都可以改变物体的内能,故D正确。
故选:C。
4.关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B.质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低的多
C.不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大
D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
【答案】B
【解析】解:A、物体内能的大小与质量、温度、状态有关系,与物体的运动速度无关;故A错误;
B、质量相同、初温相同的水和煤油,放出相同的热量;因为水的比热容较大,所以水的温度变化小,煤油的温度变化大,故煤油的末温比水的末温降低的多,故B正确;
C、热值是燃料的一种特性,和燃料是否燃烧、放出热量多少无关;故C错误;
D、热传递的定义可知,内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故D错误。
故选:B。
5.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.冰比水感觉更冷,因为冰的内能比水的内能少
B.一根铁丝温度升高,内能一定增加,但不一定是吸收了热量
C.减肥期间不宜吃大量巧克力,是因为巧克力含有的热量较多
D.向上缓缓托起课本,对课本做了功,课本的内能增大
【答案】B
【解析】解:A、冰比水感觉更冷,因为冰的温度比水的温度低,故A错误;
B、物体的温度升高,它的内能一定增加,物体可能是吸收了热量,也可能是对物体做功了,故B正确;
C、热量是一个过程量,不能说含有热量,故C错误;
D、向上缓缓托起课本,对课本做了功,但课本的内能不变,故D错误。
故选:B。
6.0℃的冰完全熔化成0℃的水,比较0℃的冰和0℃的水所具有的内能,下列说法中正确的是( )
A.0℃的水具有的内能较大B.0℃的冰不具有内能
C.它们具有的内能相等D.无法确定
【答案】A
【解析】解:0℃的水和0℃的冰,温度相同,分子动能相同,体积不同,分子势能不同,内能不相等。0℃的冰熔化成水时要吸热,所以0℃的水具有较多的内能。
故选:A。
7.物质在不同状态下的分子模型如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.甲图中分子间距最近,不易被压缩,容易被拉伸
B.乙图中分子无固定排列,组成的物质具有流动性
C.丙图中分子排列杂乱,分子间的作用力几乎为零
D.物质由甲状态变为乙状态,这个过程内能变小
【答案】B
【解析】解:A、甲图中分子相距最近,分子间的作用力最大,既不易被压缩,也不容易被拉伸,故A错误;
B、乙状态是气体分子的模型,分子无固定排列,组成的物质具有流动性,故B正确;
C、丙图是液体分子的模型,分子排列杂乱,分子间有一定的作用力,故C错误;
D、物质由甲状态变为乙状态,即由固态变为气态,升华吸热,内能会变大,故D错误。
故选:B。
8.在标准大气压下,将质量为2kg、初温为25℃的水加热,当水吸收6.72×105J的热量后,水温会升高[c水=4.2×103J/(kg•℃)]( )
A.100℃B.75℃C.80℃D.105℃
【答案】B
【解析】解:由Q吸=cmΔt得:Δt=Q吸c水m=6.72×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg=80℃;
理论上水的末温:t=Δt+t0=80℃+25℃=105℃,
在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,
水的温度升高到100℃将不再上升,则水的实际水温会升高100℃﹣25℃=75℃。
故选:B。
9.水与酒精混合时,总体积会变小,可以说明分子之间存在 ;一根铁棒很难被拉长,说明分子间存在 (选填“引力”或“斥力”)。
【答案】间隙;引力。
【解析】解:水与酒精混合,总体积会变小,是因为分子间有间隙;
因为分子之间存在相互作用的引力,所以铁棒很难被拉长。
故答案为:间隙;引力。
10.某同学做探究“某种物质M熔化特点”的实验,实验结果如图所示。则在BC段M的内能 (选填“增大”“减小”或不变”);前2分钟,M吸收的热量为 [M的质量为100g,已知图中CD段物质比热容为4×103J/(kg•℃)]。
【答案】增大;2×103J。
【解析】解:由于M在熔化过程中不断吸热,所以在BC段M的内能增大;
由于相同时间内物质吸收的热量相同,则CD段M吸热的时间为4min,是AB段吸收的热量的2倍,
故CD共吸收的热量为:Q=cmΔt=4×103J/(kg•℃)×0.1kg×10℃=4×103J;
前2分钟,M吸收的热量:Q吸=12Q=12×4×103J=2×103J。
故答案为:增大;2×103J。
11.用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。
(1)实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油。
(2)本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热,实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器,每隔一分钟记录一次温度,记录的数据如下表。分析表中实验数据得出结论:升高相同的温度,水的加热时间长,说明 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。在物理学上,物质吸热能力的强弱用 (填物理量的名称)来描述。
(3)下列现象不能用本实验的结论来解释的是 。
A.夏天在教室洒水降温
B.汽车的发动机用水来冷却
C.沿海地区昼夜温差较小
(4)酒精灯内酒精用掉一半后,剩下酒精的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中,对其加热至沸腾,温度随时间变化的关系如图2所示,固态时的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液态时的比热容,从第11min到第19min,物质分子无规则运动的剧烈程度将 (选填“不变”、“增加”或“减弱”)。
【答案】(1)质量;(2)水;比热容;(3)A;(4)不变;(5)小于;增加。
【解析】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、质量相同的水和煤油;
(2)分析实验数据可知:升高相同的温度,水的加热时间长,说明水的吸热能力更强;
在物理学上,物质吸热能力的强弱用比热容来描述;
(3)A、夏天,在教室的地面上洒水,由于水蒸发从周围吸热,会使人感觉凉爽,与水比热容大小无关,故A符合题意。
B、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故B不符合题意;
C、在沿海地区,水是比较多的,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小;而新疆地区温差变化比较大,故C不符合题意;
故选:A;
(4)热值是燃料本身的一种特性,不随物质质量的变化而变化,所以热值不变;
(5)由图象知,相同时间内此物质固态时升高的温度大于液态时升高的温度,由Q=cmΔt可知,当质量和吸收的热量都相同时,△t越大的比热容就越小,所以固态时的比热容比液态时小;
从第11min到第19min,物质的温度升高,物质分子无规则运动的剧烈程度将增加。
故答案为:(1)质量;(2)水;比热容;(3)A;(4)不变;(5)小于;增加。
12.“铁板牛肉”是一道经典美食,其做法为先将牛肉炒至九成熟,再将牛肉盛放在烧得发烫的铁板上,从而通过铁板放热将牛肉烧熟。科学研究发现,质量为3kg、初温为590℃的铁块,当温度降到30℃时放出了7.56×105J的热量。某餐馆利用这种铁块制成了2kg的铁板烧制“铁板牛肉”将铁板加热到130℃,再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上,等铁板温度降到70℃时,牛肉片已十成熟了。已知铁板烧牛肉时的热效率为70%。求:
(1)铁的比热容;
(2)铁板烧制牛肉时放出的热量;
(3)牛肉从铁板处吸收的热量。
【答案】(1)铁的比热容是0.45×103J/(kg•℃);
(2)铁板在此降温过程中放出的热量是 5.4×104J;
(3)牛肉从铁板处吸收的热量为3.78×104J。
【解析】解:(1)由Q放=cm(t0﹣t)得,铁的比热容为:
c=Q放m(t−t0)=7.56×105J3kg×(590℃−30℃)=0.45×103J/(kg•℃)。
(2)铁板降低的温度△t铁=t′﹣t0′=130℃﹣70℃=60℃,
铁板在此降温过程中放出的热量:
Q放铁板=cm铁△t铁=0.45×103J/(kg•℃)×2kg×60℃=5.4×104J。
(3)由η=Q吸Q放×100%得,牛肉从铁板处吸收的热量:
Q吸=ηQ放铁板=70%×5.4×104J=3.78×104J。
答:(1)铁的比热容是0.45×103J/(kg•℃);(2)铁板在此降温过程中放出的热量是 5.4×104J;
(3)牛肉从铁板处吸收的热量为3.78×104J。
真题过关
一、选择题(共10小题):
1.(2022•西藏)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,下列生活现象能体现分子热运动的是( )
A.酥油茶飘香B.赛马尘土飞扬
C.歌声余音绕梁D.冬天大雪纷飞
【答案】A
【解析】解:A.酥油茶飘香是芳香分子在空气中不停地做无规则运动的结果,是扩散现象,故A符合题意;
B.赛马尘土飞扬,尘土飞扬属于机械运动,不是分子运动,故B不符合题意;
C.歌声余音绕梁,是声现象,不是分子运动,故C不符合题意;
D.冬天大雪纷飞属于机械运动,不是分子运动,故D不符合题意。
故选:A。
2.(2022•聊城)下列事例中,主要利用做功的方式来改变物体内能的是( )
A.把酒精擦在手背上,手背感觉到凉
B.冬天人们在室外晒太阳,感觉暖和
C.汽油机的压缩冲程,燃料温度升高
D.把水放进冰箱冷冻室,水变成冰块
【答案】C
【解析】解:A、把酒精擦在手背上,酒精从手吸收热量,使手的温度降低,是通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B、冬天人们在室外晒太阳,人体从阳光中吸收热量,温度升高,是通过热传递改变物体的内能,故B不符合题意;
C、汽油机的压缩冲程,压缩气体做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故C符合题意;
D、把水放进冰箱冷冻室,水变成冰块,水放出热量,温度降低,是通过热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:C。
3.(2022•广元)生活中很多现象都蕴含着物理知识,下列说法中不正确的是( )
A.塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
B.用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点
C.冬天跑步,身体就感觉暖和,是通过做功的方式改变身体的内能
D.端午期间,粽香四溢,能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动
【答案】A
【解析】解:A、塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,是利用大气压的作用,故A不正确;
B、用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点,在同等情况下,能够吸收较多的热量,故B正确;
C、冬天跑步,身体就感觉暖和,是通过做功的方式将人体内的化学能转化为内能,使身体的内能增大,故C正确;
D、粽香四溢,能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:A。
4.(2022•黑龙江)下列关于内能知识的描述正确的是( )
A.物体温度越高内能越大,所以0℃的冰没有内能
B.温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量
C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
【答案】C
【解析】解:A、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动,所以任何物体都有内能,0℃的冰仍具有内能,故A错误;
B、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故B错误;
C、摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能,将机械能转化为内能,故C正确;
D、物体吸收热量,内能增大,但温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程中吸收热量,而温度保持不变,故D错误。
故选:C。
5.(2022•盐城)2022年4月16日,神舟十三号载人返回舱成功着陆,返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是( )
A.汤勺放在热汤中温度升高 B.烧水时水温升高
C.压缩空气温度升高 D.取暖器旁的物体温度升高
【答案】C
【解析】解:神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加,是通过克服摩擦做功来改变内能的。
A、汤勺放在热汤中温度升高,是通过热传递来改变物体内能的,故A不合题意;
B、烧水时水温升高,是通过热传递来改变物体内能的,故B不合题意;
C、压缩空气温度升高,是活塞对空气做功,使空气的内能增大、温度升高,故C符合题意;
D、取暖器旁的物体温度升高,是通过热传递来改变物体内能的,故D不合题意。
故选:C。
6.(2022•益阳)2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成为桥,这说明( )
A.分子之间有引力
B.分子之间有斥力
C.物质由大量分子构成
D.水分子在不停地运动
【答案】A
【解析】解:水分子间有相互作用的引力才会形成水桥。
故选:A。
7.(2022•武汉)如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )
A.白雪温度低,内能小
B.岩浆温度高,内能大
C.白雪温度低,分子热运动停止
D.岩浆温度高,分子热运动剧烈
【答案】D
【解析】解:AB、内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,与物体质量、温度、状态等有关,温度高的内能不一定大;温度低的内能不一定小,故AB错误。
CD、温度是分子平均动能的标志,物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大;分子热运动永不停息,白雪温度低,但分子热运动没有停止,故C错误;
岩浆温度高,分子热运动剧烈,故D正确。
故选:D。
8.(2022•徐州)如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明( )
A.分子是由原子构成的
B.分子是运动的
C.分子间存在引力
D.分子间存在斥力
【答案】C
【解析】解:把加热后的细管推进粗管,减小了PPR管分子间的距离,分子间存在较大的引力,使两根管子很难被拉开了,故ABD错误,C正确。
故选:C。
9.(2022•滨州)小华同学用如图甲所示的装置给冰加热。根据实验记录的数据,他绘制了如图乙所示冰熔化时温度随时间变化的图象。小华又继续加热一段时间,观察到水沸腾时温度计的示数如图丙所示。下列说法正确( )
A.BC段表示冰的熔化过程,继续吸热温度保持不变,处于固液共存状态
B.比较AB段和CD段可知,AB段的比热容是CD段比热容的2倍
C.水的沸点是98℃,由此可以判断此时的大气压高于一个标准大气压
D.水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,这些“白气”的形成属于汽化现象
【答案】A
【解析】解:A、BC段表示冰的熔化过程,继续吸热温度保持不变,处于固液共存状态,故A正确;
B、CD段加热时间是AB段加热时间的两倍,也CD段吸收的热量是AB段的两倍,CD段温度变化10℃,AB段温度变化了10℃,被加热物质的质量不变,根据Q=cmΔt可知,QABQCD=cABmΔtABcCDmΔtCD=cABcCD=12,CD段的比热容是AB段比热容的2倍,故B错误;
C、水的沸点为98℃,小于标准大气压下的100℃,说明当地气压低于标准大气压,故C错误;
D、水沸腾时烧杯上方出现大量的“白气”,白气是由气态变成液态形成的,这些“白气”的形成属于液化现象,故D错误。
故选:A。
10.(2022•济南)炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现,在这里白天的风常常从海面吹向陆地,而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图,如图所示。形成这一现象的主要原因是( )
A.海水的密度小于砂石的密度 B.海水的密度大于砂石的密度
C.海水的比热容小于砂石的比热容 D.海水的比热容大于砂石的比热容
【答案】D
【解析】解:沿海地区水多,水的比热容较大;内陆地区,地表以砂石泥土为主,砂石泥土比热容较小;由于水的比热容大,所以对于相同质量的水和砂石相比较,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,而砂石的温度变化大,所以白天陆地的温度高、海水温度低,晚上陆地温度低、海水温度高;白天陆地上方空气的温度高度,密度小,砂石上方空气上升,海面上的冷空气过来补充,所以白天的风常常从海面吹向陆地,而晚上海面上方的热空气上升,风从陆地吹向海面;故D正确。
故选:D。
二、填空题(共6小题):
11.(2022•贵港)贵港又称荷城,夏天满城荷花盛开,吸引八方游客前来观赏,荷花花香四溢是因为分子在永不停息地做 运动;当荷叶上的两滴水珠相遇时,能汇合成一滴较大的水珠是因为分子之间存在 (选填“引力”或“斥力”)。
【答案】无规则;引力。
【解析】解:(1)荷花花香四溢这是扩散现象,说明分子是在永不停息地做无规则运动;
(2)两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在着引力。
故答案为:无规则;引力。
12.(2022•青岛)在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中,小明掌握了滑板运动技能,增强了体质,享受到体育运动的乐趣。
(1)小明提着滑板在水平路面上匀速行走,他对滑板 (选填“做功”或“不做功”),画出滑板的受力示意图。
(2)滑板滑行过程中,轮子发热,其内能 ,这是通过 方式改变内能的。
【答案】(1)不做功;见解析;(2)变大;做功。
【解析】解:(1)提着滑板在水平路面上匀速前行,此时力的方向竖直向上,与距离的方向垂直,故不做功;滑板处于匀速直线运动状态,受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力的作用,这两个力是一对平衡力,作用点在滑板的重心上,如图所示:
(2)滑板滑行过程中,轮子发热,这是克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能变大,是通过做功的改变内能的。
故答案为:(1)不做功;见解析;(2)变大;做功。
13.(2022•东营)如图甲,在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水,发现装热水的杯子变红的速度更快,这说明了分子的运动跟 有关。如图乙,将两个铅柱的底面削平,然后紧紧地压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明了分子之间存在 。
【答案】温度;引力。
【解析】解:(1)由于分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子无规则热运动越剧烈。由于热水的温度高,热水中的墨水扩散得快,所以热水的杯子变红的速度更快,这说明了分子的运动跟温度有关。
(2)将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起,两铅块的底面分子间的距离较小,分子间的引力使两铅块结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。
故答案为:温度;引力。
14.(2022•盐城)小明做“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验,绘制出如图所示的图像,由图像可知水沸腾时继续吸热,温度 ,若烧杯中水的质量为200g,加热至沸腾,至少需要吸收 J的热量,实际上,提供的热量 水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】保持不变;4.2×104;大于。
【解析】解:(1)由图像可知,水沸腾时继续吸热,温度保持不变;
(2)由图像可知,水的初温t0=48.0℃,水沸腾时的温度t=98.0℃,
因此将烧杯中的水加热至沸腾至少需要吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200×10﹣3kg×(98.0℃﹣48.0℃)=4.2×104J;
(3)由于对水加热的过程中存在热损失,因此实际提供的热量大于水需要吸收热量。
故答案为:保持不变;4.2×104;大于。
15.(2022•西藏)“母亲节”这天,扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤,将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的 大,过了一会儿,水温由15℃升高到20℃,水吸收的热量为 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】比热容;1.05×105。
【解析】解:(1)由于水的比热容大,质量相同的水和其它物质相比,升高相同的温度,水吸热多,冷却效果好,所以,将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这一特性;
(2)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(20℃﹣15℃)=1.05×105J。
故答案为:比热容;1.05×105。
16.(2022•河池)已知水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),把2kg的水从20℃加热到70℃需要吸收的热量为 J;在高山上煮饭,很难煮熟,这是因为高山上 低,水的沸点低。
【答案】4.2×105;气压。
【解析】解:把2kg的水从20℃加热到70℃需要吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×105J;
在高山上煮饭,很难煮熟,这是因为高山上气压低,水的沸点降低。
故答案为:4.2×105;气压。
三、实验探究题(共3小题):
17.(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。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 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)5min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 (正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容 (小于/等于/大于)水的比热容。
【答案】(1)质量;(2)使沙子和水受热均匀;(3)52;(4)错误;(5)小于。
【解析】解:(1)根据比较吸热能力的两种方法,应控制不同物质的质量相同,故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水;
(2)为了使沙子和水受热均匀,实验中应用玻璃棒不断搅拌;
(3)温度计每一个小格代表1℃,示数是52℃;
(4)实验中用相同的酒精灯加热,加热相同的时间,水和沙子吸收的热量相同;有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点是错误的;
(5)根据表格中的数据可知,质量相同的水和沙子,加热相同的时间,吸收相同的热量,水的温度升高的慢,则水的吸热能力大,水的比热容大,沙子的比热容小于水的比热容。
故答案为:(1)质量;(2)使沙子和水受热均匀;(3)52;(4)错误;(5)小于。
18.(2022•广安)为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)加热到4min时,液体B的温度如图乙所示,此时温度计示数是 ℃;
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 (选填“A”或“B”)作为供暖物质,其效果更佳;
(4)上述实验中,主要用到的科学探究方法有转换法和 法。
【答案】(1)加热时间;(2)42;(3)A;(4)控制变量。
【解析】解:(1)实验中选用相同电加热器,相同的时间内放出的热量相同,液体吸收的热量相同;
(2)温度计分度值为0.1℃,读数为42℃;
(3)由丙图可知吸收相同的热量,A的温度变化慢,说明A的比热容大;冬天要选比热容大的液体作为供暖物质,故选A;
(4)上述实验中,主要用到的科学探究方法有转换法和控制变量法。
故答案为:(1)加热时间;(2)42;(3)A;(4)控制变量。
19.(2022•河池)小红想探究水和砂石的吸热性能,取初温相同的水和砂石,分别盛放在规格相同的烧杯中,用同一盏酒精灯对它们分别加热,同时搅拌水和砂石,使之受热均匀。在相同加热时间内,比较它们温度升高的情况。
(1)除以上条件外,还要求水和砂石的质量 (选填“相等”或“不相等”);
(2)某一时刻,温度计的示数如图所示,此时温度为 ℃;
(3)通过实验发现,在相同加热时间内,水升高的温度比砂石的小,说明 的吸热性能更好;
(4)由此可以解释沿海地区比沙漠地区昼夜温差 的现象。
【答案】(1)相等;(2)62;(3)水;(4)小。
【解析】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,在两个相同的烧杯中分别装有初温和质量都相同的水和砂石;
(2)图中温度计的分度值为1℃,且此时温度为零上,示数为62℃;
(3)加热时间相同时,砂石的温度变化大,根据比较吸热能力的方法,这说明水的吸热性能强;
(4)由上述探究的结论可知:沿海地区,水多,内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。
故答案为:(1)相等;(2)62;(3)水;(4)小。
四、计算题(共1小题):
20.(2022•聊城)食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。
(1)某种油炸食品,每100g可提供的能量约为1.26×106J,假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把多少千克的物体提升10m?(g取10N/kg)
【答案】(1)某种油炸食品,每100g可提供的能量约为1.26×106J,假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收,可使这些水的温度升高到85摄氏度;
(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把1.26×104千克的物体提升10m。
【解析】解:(1)每100g这种油炸食品可提供的能量约为1.26×106J,
假设这些能量全部被水吸收,则Q吸=1.26×106J,
根据公式Q吸=c水m(t﹣t0),则水升高到的温度t=Q吸c水m+t0=1.26×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg+25℃=85℃。
(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则W=1.26×106J,
根据W=Gh=mgh得
m=Wgℎ=1.26×106J10N/kg×10m=1.26×104kg。
答:(1)某种油炸食品,每100g可提供的能量约为1.26×106J,假设这些能量全部被质量为5kg、温度为25℃的水吸收,可使这些水的温度升高到85摄氏度;
(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把1.26×104千克的物体提升10m。
章节
考点
考试题型
难易度
内能
分子热运动:分子动理论、扩散现象、分子力
选择题、填空题
★★
内能
选择题、填空题
★★
比热容
填空题、计算题
★★★
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
18
22
29
37
45
﹣
水
18
19
21
23
25
27
中考物理一轮复习专题02光学基础(知识点复习+例题讲解+过关练习)(原卷版+解析): 这是一份中考物理一轮复习专题02光学基础(知识点复习+例题讲解+过关练习)(原卷版+解析),共51页。
中考物理一轮复习专题01声现象(知识点复习+例题讲解+过关练习)(原卷版+解析): 这是一份中考物理一轮复习专题01声现象(知识点复习+例题讲解+过关练习)(原卷版+解析),共32页。
中考物理一轮复习考点过关 专题22浮力与压强的综合(知识点复习+例题讲解+过关练习) (含解析): 这是一份中考物理一轮复习考点过关 专题22浮力与压强的综合(知识点复习+例题讲解+过关练习) (含解析),共41页。试卷主要包含了选择题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。