第十二讲 内能 内能的利用一、填空题1．(2022·聊城)生活中许多现象都可以用我们所学的物理知识解释，例如腌制鸭蛋使盐进入鸭蛋中是一种________现象，烧水煮鸭蛋是利用__________的方式改变鸭蛋的内能。2．(2022·原创)云中形成的冰粒在下落过程中，温度逐渐升高变成雨滴，它具有的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。图中的示意图形象地反映了物质气、液、固三态分子排列的特点，其中表示液态的是图中的______(选填“甲”“乙”或“丙”)。3．(2022·南昌初中毕业年级调研测试)中国的技术人员已能够将一吨的铝柱一次性在机器上挤压出长度超过12m的动车梁架，如图所示，挤压时铝柱保持一个较高的规定温度是成功的关键，而铝柱高温又是靠挤压的速度来产生和维持的，在挤压时外力对铝柱________使铝柱内能增加，温度升高，挤压速度过快，铝柱温度将________(选填“高于”“低于”或“等于”)规定温度，产品报废。第3题图4．(2022·吉安市吉州区模拟)如图所示，在吹气球时，吹大了的气球没握住，它叫啸着飞跑了！你及时捡起气球会发现它的嘴部温度________(选填“变高”“变低”或“无变化”)，球内气体喷出来时和图______(选填“乙”或“丙”)汽油机的工作过程中能量的转化是一致的。第4题图5．(2022·江西样卷)生活中改变物体内能的方式有多种，例如手机通话时间过长时会“热得发烫”是通过________方式改变内能；词语“炙手可热”在物理中表示通过____________方式改变内能。8\n6．(2022·南昌九年级第二次质量调研测试)小明放学回家后闻到了家里炒菜的香味，这是由分子的______________产生的，炒菜是通过__________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变了菜的内能。7．(2022·娄底)劣质的油性油漆、板材、涂料、胶粘剂等材料含有较多的甲醛、苯、二甲苯等有毒有机物，用来装修房屋，会造成室内环境污染，这是因为有毒有机物分子都在做永不停息的无规则运动。这种现象在夏天时特别严重，因为________越高，____________________越剧烈。8．(2022·江西样卷)红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子运动的快慢与________有关；一小块晶体处于熔化状态，温度不变，其内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。9．(2022·原创)父亲节那天，萍萍准备烧热水给爸爸洗脚。她将一壶水放在燃气炉上，一会儿后水温上升，这是通过____________的方式改变水的内能。为了提高烧水的效率，盛放水的水壶应选用比热容较______(选填“大”或“小”)的材料做成。二、选择题10．(2022·绵阳)2022年4月2日，天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号，在100km左右的高空约以22倍音速进入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦被烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中，天宫一号的部分机械能()A．通过热传递转化为大气的内能B．通过重力做功转化为大气的内能C．通过摩擦做功转化为大气的内能D．通过重力做功转化为残骸的内能11．(2022·绵阳)如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，紧紧压在一起，在下面吊一个重物都不能把第11题图它们拉开。这个实验事实说明()A．物质是由分子构成的B．分子在不停地做热运动C．分子之间存在引力D．分子之间存在斥力8\n12．(2022·易错)下列关于比热容的说法中正确的是()A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关B．物体的质量越大，比热容也越大C．比热容是物质自身的性质，不同物质的比热容一定不同D．我国北方冬季暖气片中使用水作为介质，是因为水的比热容比较大13．(2022·改编)小明利用放大镜会聚太阳光，从而将纸片烤焦。下列现象中在改变物体内能的方式上与之相同的是()14．(2022·江西样卷)小册在家煮汤圆，有关煮汤圆过程中的物理知识，下列说法正确的是()A．刚从冰箱冰冻室取出的速冻汤圆没有内能B．汤圆内能增大是通过热传递方式来实现的C．汤圆在煮的过程中体积变大是因为分子间存在斥力D．汤圆煮熟关火后水不再沸腾是因为水分子停止运动15．(2022·江西样卷)汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是()A．汽油机和柴油机都是内燃机B．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物C．汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高16．(2022·易错)下列有关内能的说法中正确的是()A．云中形成的冰粒在下落的过程中温度渐渐升高变成雨滴，此过程中物体内能减小B．子弹击中一块木板，子弹的温度升高，这是通过热传递改变物体内能C．火箭发射的过程中，火箭外壳温度越来越高，这是通过做功改变物体内能8\nD．任何物体都有内能，因此内能是物体的固有属性，与温度无关17．(2022·南京改编)(不定项)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，两个相同的烧杯中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体，用相同的装置加热，根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，下列说法中不正确的是(ABD)A．组装器材时，先固定上面铁圈的高度B．升高相同温度，a液体吸收的热量更多C．a液体的比热容小于b液体的比热容D．不添加器材，利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量三、简答与计算题18．(2022·呼和浩特)小丽和小亮在学习了“分子热运动”的知识后，知道“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”，为此，小丽说：“放在我家衣柜里的樟脑丸过几天就变小甚至消失，就是这个原因。”小亮说：“阳光照到屋子里，有时能看到许多的灰尘在空中飞，也是这个道理。”请分别判断小丽和小亮的说法正确吗？并分别说出理由。19．(2022·原创)小红家里装修时，她看到工人用电热熔器将两个PVC管套在热熔器的加热盘上加热，热熔后再将两个PVC管对接，这样就可以把两个管子连接在一起如图所示。请问：(1)工作时将两个PVC管套在加热盘上热熔时PVC管的内能有什么变化？8\n(2)用分子动理论的观点解释，连接在一起的PVC管冷却后很难拉开的原因。(3)电热熔器工作时小红闻到刺鼻的气味，这是什么现象？第19题图20．(2022·聊城)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg](1)水吸收的热量是多少？(2)此过程中酒精灯烧水的热效率。(3)科学研究表明：1g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。21．(2022·衡阳)2022年6月10日，作为中国大陆核电的发源地——秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年)。从被誉为“国之光荣”的秦山核电站1991年12月15日8\n投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0t，减排二氧化碳约40.6t，二氧化硫约0.2t，氮氧化物约0.8t。秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。[下列(1)(2)题答案用科学计数法表示](1)13.0t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少？(烟煤的热值为2.9×107J/kg)(2)假设13.0t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×105kg的水从20℃升高到100℃，求水吸收的热量为多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](3)求煤炉加热水的热效率？[第(3)题结果保留两位有效数字]四、实验与探究题22．(2022·广州)如图甲所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热(m甲<m乙)，两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度－加热时间的图线如图乙。(1)某时刻温度计示数如图甲所示，此时乙的温度为__________℃。(2)甲液体第30s的内能________第35s的内能(选填“大于”“等于”或“小于”)。(3)小明根据图乙中0至30s图线及题目所给信息得出：甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确？________。你的判断依据是什么？__________________________________________________________________8\n__________________________________________________________________23．(2022·高安三模)一个烈日炎炎的中午，乐乐和聪聪在海边发现海水比沙滩上的沙子凉得多，于是想探究海水和沙子吸热情况有什么不同。【方案一】乐乐的方案是：用相同规格的电加热器分别给100g沙子和100g海水加热相同时间，比较沙子和海水升高的温度。【方案二】聪聪认为该方案应该改进，设计了新的实验方案：用50g海水和50g沙子的混合物代替乐乐方案中的100g沙子，用相同规格的电加热器分别给100g混合物和100g海水加热，使它们升高相同的温度，比较加热的时间。【交流与评估】(1)老师认为聪聪的想法更合理，因为沙子是固体颗粒状，加热时不容易__________________；(2)实验中选择相同规格的电加热器加热是为了使被加热的物体_______________________________；(3)他俩选择了聪聪的方案进行实验，那么如果从实验中发现____________________________，就可以初步判断海水的吸热能力比沙子强；(4)物质的这种性质用比热容表示，水的比热容较大，在生活中有很多应用，请举出一例：______________________。8\n参考答案1．扩散 热传递 2.增大 甲 3.做功 高于 4.变低 丙5．做功 热传递 6.无规则运动 热传递7．温度 分子的无规则运动 8.温度 增大 9.热传递 小10．C 11.C 12.D 13.C 14.B 15.B 16.C 17.ABD18．答：放在衣柜里的樟脑丸过几天就变小甚至消失，说明樟脑丸分子在不停地做无规则的运动；阳光照到屋子里，有时能看到许多的灰尘在空中飞，灰尘是固体小颗粒的运动，不是分子的运动；所以小丽的说法是正确的，小亮的说法是错误的。19．答：(1)熔化吸热，PVC管的内能增大；(2)分子间有引力；(3)扩散现象。20．解：(1)一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃，水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(100℃－20℃)＝3.36×104J(2)3g酒精完全燃烧释放的热量：Q放＝mq＝3×10－3kg×3.0×107J/kg＝9×104J酒精灯烧水的热效率：η＝×100%＝×100%≈37.3%(3)1g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103J的热量，则5g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量：Q＝5g×2.26×103J/g＝1.13×104J21．解：(1)13.0t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为：Q放＝mq＝13.0×103kg×2.9×107J/kg＝3.77×1011J(2)水吸收的热量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×4×105kg×(100℃－20℃)＝1.344×1011J(3)煤炉烧水的效率：η＝×100%＝×100%≈36%22．(1)58 (2)小于 (3)正确 甲乙吸收相同的热量，升高相同的温度，由于甲的质量小于乙的质量，根据c＝可知，甲的比热容大于乙的比热容。23．【交流与评估】(1)使沙子受热均匀 (2)在相同时间吸收的热量相同 (3)海水的温度升高地慢 (4)汽车用水冷却发动机8
