第13章内能与热机例题与习题。
例1】分别指出下列几句话中“热”的含义:
a.今天的天气真热;
b.物体吸热,温度升高;
c.用打气筒给自行车打气,气筒壁热了。
分析】今天天气真热的“热”,是表示物体的冷热程度的,说明气温高,指温度。
物体吸热,温度升高,表示低温物体吸收热量,温度升高,这个“热”指的是热量。
c题说的气筒壁热了的“热”,是由于打气时,压缩气体做功,机械能转化为热能。因此这个“热因此这个“热”表示的是热能。
解答】a.中的“热”指温度;
b.中的“热”指热量;
c.中的“热”指热能。
日常生活中说的“热”,含义是广泛的。单从热学角度来理解,有的“热”表示物体的温度高低;有的“热”表示物体的内能;有的“热”又是表示在热传递过程中吸收或放出热的多少,即热量的。因此,要注意区分。
例2】下列说法中不正确的是 [
a.温度为0℃的物体没有内能。
b.温度高的物体内能一定多。
c.物体的内能增加,它的温度一定升高。
分析】由于组成物质的分子永不停息地做无规则热运动,因此一切物体都有内能,即使在0℃,物体的分子仍在运动,且分子间仍有相互作用力,它们之间仍有动能和势能,也即仍有内能。a错。
内能的多少并不能简单地由温度高低来判断,必须同时考虑到物体所含的分子数以及分子间的势能等。某一物体虽然温度较低,但如果分子数多,内能也可以较大,某一物体温度虽高,但如果分子数少,内能也不一定大。b错。
物体的温度升高,分子运动速度加快,分子的动能增加,因此物体的内能也增加。但不等于说物体的内能增加,它的温度一定升高。因为内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,若分子势能增加了,即使物体的温度不升高,分子动能不增加,物体的内能仍能随分子势能的增加而增加,例如,冰在熔点熔化或同温度的水,温度保持不变,但内能增加。
故c也错。
解答】a,b,c。
例3】在0℃的房间内,放在地面上的铅球 [
a.具有机械能 b.没有机械能。
c.具有内能 d.没有内能。
分析】机械能与物体的机械运动的情况有关。物体由于机械运动,被举高或发生弹性形变,它就具有机械能。如果物体没有运动,物体就没有动能,如果物体在地面上,以没有弹性形变,物体就没有势能,没有动能和势能的物体,没有机械能。
一切物体不论它的温度高低如何,都具有内能。
解答】c。例4】一个物体温度升高,则 [
a.它含有的热量增加 b.它一吸收了热量。
c.一定对物体做了功 d.它的内能增加。
分析】热量是表示在热传递的过程中,传递能量的多少,因此不能说物体“含有热量”,a错。一个物体温度升高,它的分子运动一定加快,内能增加,d正确。改变物体内能的方法能两种,做功和热传递,两种方法对改变物体的内能是等效的,因此不能肯定是做功或热传递。
b、c也错。
解答】d。例5】下列事例中,不属于通过热传递改变物体内能的是 [
a.用酒精灯加热杯里的水。
b.人晒太阳觉得暖和。
c.金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手。
d.用打气筒打气,筒壁会发热。
分析】改变物体的内能有做功和热传递两种方式。a、b、c三项都是通过热传递将一个物体的内能转移到另一物体内。d中,打气筒打气时,压缩气体做功和克服摩擦做功,把机械能转化成内能,不属于通过热传递改变物体的内能。
解答】d。例6】以下所述现象中属于通过热传递改变了物体内能的是 [
a.将一段铁丝反复弯折,弯折处会发热。
b.放在空气中的一杯热水会冷却。
c.在转动的砂轮上磨车刀,车刀发热。
分析】不论物体是发热或是冷却,物体的温度都发生了变化,都是内能的改变,弯折铁丝是用力对物体做功,在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力对车刀做功,所以都是通过做功改变物体热能,热水放在空气中,通过热辐射以及对流等方式向外传递了热能,而使自身的热能减少,温度下降,它是通过热传递方式改变内能的,所以应选b
例7】下列说法中,哪些不是规范的物理语言 [
a.铁钉的比热是0.46×103 j/(kg·℃)
b.桌子的比热是2.4×103 j/(kg·℃)
c.铁的比热是0.46×103 j/(kg·℃)
d.1kg铁的比热比lkg铜的比热大。
分析】 比热是表示物质的特性,而不是物体的特性。铁钉、桌子都是物体。
比热本身就是指单位质量温度升高1℃吸收的热量,显然是1千克某种物质的比热,从比热的意义上说是错误的。
解答】a、b中的“铁钉”、“桌子”;d中的“1kg铁”、“1kg”都是不规范的物理语言。
例8】判断下列说法中正确的是 [
a.物质吸收的热量越多,它的比热就越大。
b.物质的温度变化越小,它的比热就越大。
c.把一个铁块分开,用其中一块测铁的比热,因为质量小了,所以测得的比热值就大了。
d.单位质量的某种物质,温度升高1℃吸收的热量越少,比热就越小。
分析】 比热是物质的特性,同种物质无论如何分割,外部条件如何变化,比热的值都是一个定值。因此答案a、b、c都是错误的。
解答】正确的选项是d。
例9】有一高温物体被投入质量为10kg、温度为20℃的水中,如果传给水的热量是2.73×106j,则水的温度会升高到多少度。
分析】将热量的计算公式变形,然后代入数值即可求解。
解]由公式q吸=cm(t-t0)变形可得。
t=q/cm+t0=2.73×106j/[4.2×103j/(kg·℃)10 kg]+20℃
解答】水的温度会升高到85℃。
例10】 一柴油机的飞轮转速为2400转/min,由此可推断,该柴油机每秒做功多少次?
分析】 柴油机曲轴每转动2周完成一个工作循环,而柴油机每个工作循环只做功一次。
解答】 因该柴油机飞轮转速为2400转/min=40转/s,即1s内完成20个工作循环,所以每秒做功20次。
填空题。1.我国许多城市中建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”若某一人工湖湖水的质量为1.0×107kg,水温升高2oc,则湖水吸收的热量为 j。
若这些热量被同等质量的砂石吸收(c砂石2.做功和热传递都可以改变物体的内能。给自行车轮胎打气的气筒连续使用一段时间就会发热,这是由于使气筒的内能 (第二空选填“减少”或“增加”)
6.焚烧生活垃圾放出的热量用来发电,是综合利用垃圾的一种方法,据资料显示,仅2023年全国城市生活垃圾就达 1.5×108t.若焚烧1t垃圾可放出1.5×1010j的热量,如果将 2023年我国的城市生活垃圾全部焚烧,则放出的热量是 j,它相当于。
kg煤炭完全燃烧放出的热量(煤炭的热值为3.0×107j/kg).
7.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占10%,则它的机械效率为 。
选择题。1.甲物体的比热容大于乙物体的比热容,若( )
a.甲、乙质量相等,则甲吸收的热量一定多。
b.甲、乙吸收的热量相等,则乙升高的温度一定多。
c.甲、乙质量相等,它们升高的温度相同,则甲吸收的热量一定多。
d.甲、乙质量相等,它们放出的热量也相等,则甲降低的温度一定多。
2.铜块的质量与铅块质量之比是2∶1,如果它们升高的温度之比是2∶3,则它们吸收的热量之比是( )
a.1∶4 b.4∶1 c.4∶9 d.9∶1
3.近期煤价节节攀升,少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中**销售,客户为了不上当,最恰当的方法是检测下列物理量的中( a )
a.热值 b.比热容 c.温度 d.质量。
4.在标准大气压下,1kg20℃的水吸收了3.78×105j的热量后,其温度为( )
a.80℃ b.90℃ c.100℃ d.110℃
5.关于温度、内能、热量三者之间的关系,下列说法正确的是( )
a.温度高的物体,内能一定大 b.物体温度升高,一定吸收了热量。
c.物体吸收了热量,温度一定升高 d.物体温度升高,内能一定增加。
6.下列事例中物体内能减少的是( )
a.金属汤勺放进热汤中后会变得烫手。
b.放入电冰箱中的食物温度降低。
c.一块0℃冰全部熔化成0℃的水。
d.“神舟”五号飞船返回舱进入大气层后表面升温。
7.单缸四冲程汽油机工作时,有些冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成,只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的,这个冲程是( )
a.压缩冲程 b.做功冲程 c.吸气冲程 d.排气冲程。
15下列事例中,做功改变物体内能的是( )
a.用酒精灯加热烧杯中的水 b.冬天室内使用暖气取暖。
c.用锯锯木板,锯条发热 d.盆中的热水温度逐渐降低。
8.2023年10月15日,“神舟”5号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起,飞向太空。完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区。返回舱进入大气层一段时间后,由于受空气阻力做匀速运动。
返回舱匀速下降过程中( )
a.重力势能减少,动能增加,内能增加。
b.机械能减少,动能不变,内能增加。
c.重力势能减少,动能增加,内能不变。
d.机械能不变,动能不变,内能增加。
9.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整石蜡上。经过一定时间后,观察到的现象如图所示。则三块金属的比热( )
九年级物理内能与热机
第十四章内能与热机。一 课标要求。1 了解内能的概念,能简单描述温度与内能的关系。解读 对于内能的概念,这里是从物体内所有分子的动能和分子势能之和来定义的。能简单描述温度和内能的关系 是要求学生知道物体的温度越高,内能越大 温度越低,内能越小。内能是能量的一种重要形式,它与人们的生活息息相关,也是后...
九年级物理十三章内能与热机
第十四章 内能和热机 一 内能及其改变 1 内能 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,叫做物体的内能。任何物体在任何情况下都有内能。影响物体内能大小的因素 温度 质量或体积 材料 存在状态。2 机械能的大小与机械运动有关 内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。3 物体温度升高...
九年级物理十三章内能与热机
二 比热容 1 单位质量的某种物质温度升高 降低 1 时吸收 放出 的热量,叫比热容,简称比热,用字母c表示,单位是j kg 其物理意义 表示物体吸热或放热的本领的物理量。2 比热容是物质的一种属性,只与物质的种类 和状态有关,与物体的质量和温度变化的多少无关。这是因为比热的定义中已经规定 量是1k...