2018年物理热和能
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教育精品学习资源热和能(二)一、知识点睛1.热值定义式:。
2.热值是反映燃料燃烧时放热能力大小的物理量。
热值是燃料本身的一种性质,类似于和。
3.比值定义法下的两类图象问题:①概念辨析;②比较大小。
比较大小的方法:控制变量法、特殊值法。
4.热能综合计算题三要点:①有用的能量常用求解公式:。
②总能量常用求解公式:。
③效率公式:。
5.(1)能量的转移:同种形式的能量从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,能量形式。
(2)能量的转化:能量从一种形式转化成另外一种形式,能量形式发生。
(3)能量转化判断的关键:明确状态的能量形式。
二、精讲精练【板块一】热值1.关于燃料和热值,以下说法正确的是()A.增加供氧量,让燃料更充分燃烧可以提高燃料的热值B.容易燃烧的燃料,热值一定大C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧木柴放出的热量多D.为了提高锅炉的效率,一要尽力使燃料更充分地燃烧,二要尽力减少烟气带走的能量2.下列物理量全是反映物质性质的一组是()A.质量、密度、比热容、热值B.压强、比热容、热值 C.速度、密度、比热容、热值D.密度、比热容、热值3.如图能正确表示某种燃料的热值q 与完全燃烧所放出热量Q 的关系的是()A .B ..C . D.4.下列图象中,能正确反映同种物质的质量和体积关系的是()A . B.C.D.5.甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q~m 图象如图所示,则甲、乙两种燃料热值q 的关系是()A.q 甲>q 乙B.q 甲<q 乙C.q 甲=q 乙D.条件不足,无法判断6.如图是a、b、c 三种物质的m—V 图象,以下说法不正确的是()A.同种物质的质量与体积成正比B.同种物质的密度与质量成正比,与体积成反比C.图中三种物质的密度关系是:ρa>ρb>ρcD.同种物质的密度与质量、体积无关第 6 题图7.甲、乙两车的路程和时间关系图象如图所示,下列说法中不正确的是()A.v 甲:v 乙=9:4B.v 甲:v 乙=4:9C.若s 甲=s 乙,则t 甲<t 乙D.若t 甲=t 乙,则s 甲>s 乙8.甲、乙两种物质的质量和体积关系图象如图所示,由图象可知()A.ρ甲:ρ乙=2:1B.ρ甲:ρ乙=1:2C.若V 甲=V 乙,则m 甲<m 乙D.若m 甲=m 乙,则V 甲>V 乙【板块二】热和能综合计算9.某汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。
解读“热和能”图象题一、利用图像求比热容大小 例1用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图1所示,据此判断物质甲的比热容为( ) A .2.1×103J/(kg ·℃)B .4.2×103J/(kg ·℃)C .1.2×103J/(kg ·℃)D .条件不足,不能确定解析 由图1知质量相同的物质甲和水升高相同的温度(都从0℃升高到60℃)所需加热时间之比为10min ∶20min=1∶2即吸热之比Q 吸甲∶ Q 吸水= 1∶2。
又由Q 吸=cm △t知,在m 和△t 都相同时,Q 吸与c 成正比,易知c 甲∶c 水= 1∶2,而c 水=4.2×103J/(kg·℃),故c 甲=2.1×103J/(kg·℃)。
答案 A二、根据图像比较物质比热容大小 ① 根据图像比较不同物质比热容大小例2 如图2是甲、乙两个相同质量的物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体温度的变化,纵坐标是物体吸收的热量。
关于甲乙两种物质的比热容的大小,下列判断正确的是( )A .c 甲>c 乙B .c 甲<c 乙C .c 甲=c 乙D .无法判断 解析 方法一:由图2可知,在吸热相同的情况下,液体甲温度变化量小。
由Q 吸=cm △t 可知,在质量相同、吸热相同的情况下,温度变化与比热容大小成反比即温度变化量小的液体比热容大,故甲的比热容大。
方法二:由图2可知,在温度变化相同的情况下,甲液体吸热多。
由Q 吸=cm △t 可知,在质量相同、温度变化相同的情况下,吸热多少与比热容大小成正比,即同等条件下,吸收热量多的液体比热容大,故甲的比热容大。
答案 A说明: ①对于初温不相同的液体也可按上述思路求解:在质量和吸热相同的情况下,通过比较温度变化来比较比热容的大小或在质量和温度变化相同的情况下,通过比较吸热多少来比较比热容的大小;②若已知条件中没有明确质量大小关系,是无法判断比热容的大小的。
2018-2019学年九年级物理《16.5热和能》培优单元测试题(人教版附答案)一、选择题(每题2分,共32 分)1、下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是 ( )A. 0 ℃的冰没有内能B. 冬天搓手取暖是利用做功改变内能C. 物体的温度越高,所含热量越多D. 物体的机械能越多,其内能就越多2、如图是用木炭加热烤肠时的一个场景,为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热,店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤。
下面分析正确的是A.闻到烤肠的香味,表明扩散只在气体中发生B.烤肠在加热过程中,温度升高,内能增大,C.木炭燃烧的过程中,将内能转化为化学能 D.烤肠在石子上烤是利用了石子比铁锅的比热容小3、对下列现象的分析,正确的是()A.冬天用暖手袋暖手,是通过做功的方式改变内能 B.热机在压缩冲程中把内能转化成机械能C.扫地时“尘土飞扬”,是由分子做无规则运动引起的D.汽车发动机用水做冷却物质,是因为水的比热容比较大4、下列说法正确的是()A.热量总是从含有热量多的物体给热量少的物体B.物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关C.两个物体升高相同的温度,吸收的热量也一定相同D.没有吸热过程和放热过程,说热量是毫无意义的5、关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是()A.一块0℃冰的分子不会运动 B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高C.一个物体温度升高了,它的一定内能增加D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容较小6、《舌尖上的中国II》的热播,引起了人们对饮食文化的关注,四川的腊肉、香肠受到人们的青睐,火锅更是以麻、辣、鲜、香吸引着众多食客,以下说法正确的是()A.在比较远的地方就能闻到火锅味,说明分子只在高温下运动B.在腌制腊肉时,要把盐涂抹均匀,是因为盐不会扩散C.灌制好香肠后,要晾在通风的地方,是为了防止水分蒸发D.往火锅里加入食材,食材温度升高,它的内能增加7、目前,各地十分关注空气质量,主要是PM2.5值走高,PM2.5是指空气中直径小于2.5μm的颗粒物,其浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害,下列关于PM2.5的说法中正确的是A.温度低于0℃,PM2.5不具有内能 B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C.颗粒之间存在分子的相互作用力D.PM2.5是由大量分子组成的8、下列关于热学知识的说法正确的是()A.烧开水是通过做功的方法增加水的内能 B.冰在熔化过程中吸热,温度不变,内能增加C.柴油机的效率可以达到 100% D.端午粽子飘香,说明分子间存在引力9、过油肉是山西省最著名的汉族传统菜肴,关于在烹饪中下列说法正确的是()A.炒锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容较大这一特性B.肉片用多种配料腌制入味,利用了分子在不停地做无规则的运动C.在翻炒的过程中,肉片内能增加主要通过做功实现的D.在翻炒的过程中,肉片的温度升高,热量增大10、关于分子动理论和内能,下列说法正确的是()A.一桶水的比热容比一杯水的比热容大B.太阳能热水器吸收太阳能使水的温度升高是利用做功改变了水的内能C.物体的内能与物体的速度有关,物体的速度越大,物体的内能越大D.扩散现象不仅说明了分子在不停的运动,还说明了分子间是有间隙的11、生活中热现象随处可见,有关热现象下列说法中错误的是()A.夏天在河岸边觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热,是因为水的比热容比沙子的比热容大B.在远处闻到酒的香味,是分子无规则运动的结果C.冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用做功的方式改变手的内能D.物体吸收热量,内能不一定增大,但是温度一定升高12、关于如图所示的热学实验,说法正确的是()A.甲图中,被压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,是由于大气压强的作用B.乙图中,活塞对空气做功,硝化棉点燃,跟汽油机的做功冲程的能量转化相同C.丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明气体分子做无规则运动D.丁图中,打气时瓶内气体内能增大,温度升高,所以水蒸气遇冷液化成小水滴形成白雾13、冰在熔化过程中,下列判断正确的是( )A.内能不变,比热容不变B.吸收热量,温度不变C.比热容、内能、温度都不变 D.比热容变大、内能增加,温度升高14、关于如图所示的热学实验,叙述正确的是()A.甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用B.乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,软木塞的内能转化为它的机械能C.丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大D.丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出15、冰在熔化过程中,下列判断正确的是()A.内能不变,比热容不变 B.吸收热量,温度不变C.比热容、内能、温度都不变 D.比热容变大,内能增加,温度升高16、学习了热学知识以后小亮发表了下面的看法.其中正确的是()A.物体吸收热量,温度一定升高 B.水上方的气压降低时,水的沸点会升高C.扩散现象不仅说明分子在不停地运动,还说明了分子之间有间隙D.用打气筒给自行车充气时,气筒壁发热主要是活塞与筒壁的摩擦引起的二、填空题(每空1分,共20 分)17、“退热贴”属于物理降温用品,被广泛应用于小儿发热退烧、消夏及高温作业等情况,如图所示,退烧贴中的水分通过(填物态变化名称)吸收体表的热,可以起到降温作用,退热贴在使用过程中还会散发出一股清新的薄荷香味,这种现象叫扩散现象,是由于产生的.18、如图所示,甲气球装入少量水后,将甲、乙两个气球吹成一样大小,用细绳把它们挂在横杆上,烛焰靠近气球的底部加热,发现乙气球“啪”的一声破了,而甲气球加热很长时间,仍安然无恙.(1)在加热过程中,由于“烧不破”的甲气球装有水,水的比热容较,且水蒸发过程中需要热,所以甲球的温度升高得慢.(2)在加热过程中,乙球内气体内能增大,是用的方法改变气体的内能.19、冬天我们经常将两只手相互搓搓使手感到暖和,这是利用_ 的方法使手的内能增加的;用热水袋使身体变暖,是利用的方法使人身体的内能增加的.如图所示为冬天人们常用的一种电热暖手宝,其内部液体通常采用水,这是利用水的的属性,使保暖时间更长。
2018年中考物理备考专题——热学热学是一门概括物质从一种状态到另一种状态的科学,它的主要内容包括热力学、热流体力学、多相流体力学和传热学。
此外,它也涉及统计热力学和流变学理论,以及与其相关的物理和化学知识。
在本文中,我们将重点介绍中考备考物理中热学的考试内容。
一、热学中的基本概念1)热:按热学的定义,热是物质的能量,是物质的一种形式,它是物质运动的结果,是物质能量的流动。
常用的热量单位为千焦耳(KJ),1千焦耳=1000焦耳=4184千克标准热量(Kcal),也称大卡(Kcal)。
2)温度:温度是衡量物质能量的量,也是衡量物质状态的量,物质的温度越高,物质就越质地越热,物质的能量越大。
3)热导率:热导率是衡量物质对热的传导程度,不同物质的热导率不同,热导率越大,传热就越快。
4)热容量:热容量是指物质在温度不变的情况下,所吸收或释放的热量,它有2个特点:比容量越大,吸收的热量越多;比热越大,热量的变化就越快。
二、热学中的应用1)低温工艺:低温工艺是利用液体气体等低温介质,通过降温、冷却、制冷、蒸发、凝结等热学原理,达到调节物体温度的目的。
常用的低温工艺条件如下:(1)冷凝温度:在低温系统中,冷凝温度为最重要的参数,它决定了低温系统的可靠性;(2)加热温度:加热温度是低温工艺的重要参数,它与冷凝温度一起确定了低温系统的性能;(3)制冷量:制冷量是指用来降低物体温度的热量单位,与制冷温度、制冷方式及制冷剂质量有关。
2)串密控制理论:串密控制理论是一种基于热学原理的控制理论,它可以用来控制复杂的工艺过程,可以更加精确地控制物料的温度和流量。
三、热学的考试重点1)热学的基本概念:要掌握热、温度、热容量和热导率等基本概念,理解其定义、特性、单位及其相互关系;2)热学的应用:要明确低温工艺的分类、基本原理及其应用,要了解串密控制理论的基本原理和控制原理;3)热学的实验:要掌握热学实验的材料、仪器及操作步骤,熟练掌握实验结果的分析方法;4)热学的定律:要掌握热学定律,如热守恒定律、热力学第一定律及其相关应用;5)热学中的数学模型:要掌握建立热学数学模型的基本方法,并能熟练操作求解热学数学模型。
物理热和能
例题1:某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是100cm2,做功冲程中活塞移动的距离是50cm,气体的平均压强是5×105Pa.气体一次膨胀对活塞做的功是多少J;若汽油机的飞轮的转速是1200r/min,则汽油机的有用功率是多少W?汽油的热值是4.6×107J/kg,每次做功耗油0.2g,则汽油机的效率是多大?
解:(1)由p=F/S得,燃气对活塞的平均压力:F=pS=5×lO5Pa×100×10﹣4m2=5000N;
一个做功冲程中燃气对活塞做的功:W=Fs=5000N×0.5m=2500J;
(2)曲轴每转两圈对外做功一次,所以lmin转动1200周,要做功600次,
所以P===25000W=25kW;
(3)该汽油机每次做功耗汽油产生的热量是:Q=mq=0.2×10﹣3kg×4.6×l07J/kg=9200J;
效率:η=×100%=×100%≈27.2%.
例题2:有一加热到较高温度的热铜球,现用两种方法对其冷却.第一种方法是用100g的20℃的冷水将球放入其中待热交换彻底后得到温度为t1.第二种方法是现将球放入50g的20℃一杯冷水中待平衡后在取出放入第二杯同样的50g的20℃的冷水中待平衡后得到球的温度为t2.整个过程忽略一切热量的损失.试比较t1、t2的大小()
A.t1>t2 B.t1<t2 C.t1=t2 D.无法比较
分析:当我们把热铜球放入100g20℃的水中,让其充分的热交换,也就是热传递,水的最终温度会远大于20℃,因为在热铜球降温放出热量的同时,水吸收热量,温度升高!
而我们两次将热铜球放入50g20℃的水中,第一次热铜球发生热传递,放出热量,其最终温度同样远高于20℃,此时若将第二杯水倒入第一杯水中,第二杯水还会吸收第一杯水放出的热量,但事实是将铜球取出,将铜球放入50g20℃的第二杯水中,发生热传递,所以,水能吸收更多的铜球放出的热量,因此,其最终温度便会更低.:第一种方法与第二种方法的区别在于:第二种方法将铜球的一部分热量传递给里第一杯50g20℃的水中,使其升温更高,吸热更多.故BCD错误.故选A
例题3:有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了Δt。
把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了Δt,则甲球比热C
甲和乙球比热C乙大小的关系是( )
A.C甲>C乙B.C甲<C乙 C.C甲=C乙D.以上三种情况都有可能
分析:分析解答:设两个金属球的质量为m,温度为t,甲球与热水混合后的温度为t,乙球与热水混合后的温度为t2,则有t2<t1。
根据热平衡方程:Q吸=Q放有
c甲m(t1-t)=c水m水Δt (1) c乙m(t2-t)=c水m水Δ
t (2)
①÷②得∵t2<t1,则t2-t<t1-t∴c甲<c乙。
正确的答案应选B
例题3:将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,又向容器内倒入同样的一杯热水,冷水的温度又升高了6℃,如果再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水的温度可再升高摄氏度
分析:三次热平衡的过程,根据热平衡公式可以列出这三个热平衡公式,综合三式即可以解出:
设容器内冷水的质量为,初温度为,每杯热水的质量为,初温度为,则.
第一次把热水倒入冷水中有:
……①
第二次把热水倒入冷水中有:
……②
有①式和②式解得:,℃……③
第三次再把热水倒入冷水中:
得:再升高的温度为:℃
把③式代入上式热和能练
习训练 一、选择题(每题4分,共计40分) 1、三个相同的热源分布在一横放着的圆筒
内,如图1圆筒的侧壁和一个底部均绝热,另
一个底部开口并被导热膜封住,用另两个导热
膜在圆筒内隔出两个竖囱,从而将三个热源互
相隔开并形成A 、B 、C 三个独立单元区域,
假设周围环境的温度恒定,并且传导的热功率
与温差成正比,每个独立单元区域内空气的温度均匀,A 、B 、C 三个 独立单元区域的温度与周围环境的温度差分别为△t A ,△t B 和△t C ,则
△t A :△t B :△t C 为( )
A .3:2:1
B .6:3:2
C .5:3:1
D .6:5:3
2、如图2为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M 、
N 两筒间密闭了一定质量的气体,M 可以在N 的内壁上
下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M 向下滑
动的过程中( )
别浸没在水和水银的同一深度内,A 、B 两球用
同一种材料制成,当温度稍微升高时,球的体积
会明显变大.如果开始水和水银的温度相同,且
两液体温度同时缓慢升高同一值,两球膨胀后的
体积相等,则( )
A. A 球吸收的热量较多
B. B .B 球吸收的热量较多
C. C .两球吸收的热量一样多
D.不能确定谁吸收的热量多收起
5、甲、乙两容器中装有质量相等的水,水温分别为002575C C 和,现将一温度为
065C 的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到045C ,然后迅速取出金属球
并放入乙容器中,热平衡后乙容器中水温为(不计热量散失和水的质量的变化)
( )
A. 065C
B. 060C
C. 055C
D. 050C
7、已知1g 甲液体温度升高1℃需要2.1J 的热量,1g 乙液体
温度升高1℃需要4.2J 的热量,1g 丙液体温度升高1℃需要
2.8J 的热量.分别取甲、乙两种液体各60g ,以相同的热源加
热,其温度与加热时间的关系如图所示.若取90g 的丙液体,
以相同的热源加热,则其温度与加热时间的关系图
像 ( )
A .落在Ⅰ区
B .落在Ⅱ区
C .与甲重叠
D .与乙重叠
8、甲、乙两块质量相同的不同金属,在沸水里加热一段时间.先取出甲决投入
一杯冷水里,当达到热平衡后,水温升高2O ℃.再取出甲块,立即将乙块从沸
水中取出投入这杯水中,再次达到热平衡,水温又升高2O ℃.若不计热的损失,
则由此可判断( )
A .甲的比热容比乙大
B .甲的比热容比乙小
C .甲的比热容跟乙相等
D .无法确定比热容大小
9、甲、乙两液体的密度比为ρ甲:ρ乙=5:4,体积比为V 甲:V 乙=2:3,比
热容比为 c 甲:c 乙=1:2,且它们的初温不等。
现将它们混和(不发生化学反应),
不计混和过程中的热损失,达到热平衡后液体温度相对各自初温变化量的绝对值
分别为△t 甲和△t 乙,则△t 甲:△t 乙为( )
(A)16:15 (B)15:16 (C)12:5 (D)5:l2
10、甲、乙两个相同的试管内注入质量相等、温度分别为20℃和80℃的水,然
后将甲试管底部插入温度恒为80℃的水中,将乙试管底部插入温度恒为20℃的
水中,若两试管插入水 中的深度相同,且不考虑与外界空气之间的热传递,甲
试管内的水经过时间tl 温度升高到 80℃,乙试管内的水经过时间t2温度降低
到20℃,则( ) (A) tl < t2 (B) tl > t2 (C) tl =t2 (D)无法判断
二、填空题(每空4分,共计20分)
1、某车的发动机是单缸、四冲程是柴油机,汽缸的直径为100mm,活塞冲程为
120mm,做功冲程中气体作用在活塞上的平均压强是200N/cm²,飞轮的转数是
1200r/min,则这台发动机在.做功冲程中燃气对活塞的平均推力为 N,这
台发动机的功率约为 KW 。
(计算时取π=3)
2、有甲、乙两台柴油机,在相同的时间内,它们所做的有用功之比是5:4,消
耗柴油的质量之比是3:2,那么它们的效率之比是
3、在一般情况下,单位时间内高温物体向低温物体传递的热量与两个
物体的温差成正比.冬天的北方比较寒冷,房间内都有供暖系统.如果
房外温度为-20℃,则房内温度为18℃;如果房外温度为-30℃,则房内
温度为12℃.那么,房间暖气管的温度为
4、在1个标准大气压下,1kg100℃的水完全汽化成100℃的水蒸气,需要吸收
2.26×106J 热量.若保持1个标准大气压的条件下把100g16℃的水加热沸腾,
并使其中的20g汽化,一共需要吸收的热量是(水的比热容4.2×103J/(kg.℃))
三、计算题(每题10分、共计20分)
1、国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65mm,活塞冲程长55mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105P
,飞轮的转速是1500r/min。
a
(1)求这种汽油机满负荷工作时做功的功率(不计摩擦损失);
(2)如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油,这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(汽油的燃烧值为4.6×107J/kg)
2、将一勺温水倒入盛有冷水的量热器内,这时量热器内水的温度升高了5摄氏度,再加一勺同样的问水,温度又上升了3摄氏度.问:
1.继续再加7勺同样的温水,则量热器中水温还将上升多少?
2.如果不断向量热器内加同样的温水,量热器水温最终比开始时升高多少?(假设量热器的容积比勺的容积大得多,不考虑量热器吸收的热量)。