九年级物理热和能测试题

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第 1 页 共 61 页 热 和 能 一.城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。 1、城市热岛效应产生的原因: (1)气车等交通工具排放出大量的二氧化碳,是形成温岛效应的主要原因; (2)城市建筑密集,空气难形成对流,城市中的热量难散发; (3)城市绿化面积小,植物光合作用消耗二氧化碳少; (4)城市里比较少水; (5)城市建筑材料像沙石、混凝土等的比热容小。

2、解决城市热岛效应的方法: (1)大力发展城市绿化(2)建造人工湖(3)城市楼房建筑建设成为便于空气流通的模式,同时,最好将一些单位的高院墙拆掉,建成栅栏式,增加空气流通

二、1、比热容:⑴ 定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃

时吸收(放出)的热量。 ⑵ 物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。 ⑶比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热(放热)、形状等无关。 ⑷水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) 表示:1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J ⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大 2、计算公式:Q吸=Cm(t2-t1),Q放=Cm(t1-t2) 3、热平衡方程:不计热损失 Q吸=Q放

三、内能的利用、热机

(一)、内能的获得——燃料的燃烧 燃料燃烧:化学能转化为内能。 (二)、热值 1、定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。 2、单位:J/kg 第 2 页 共 61 页 3、关于热值的理解: ① 对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料:说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 ② 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。 3、公式:Q燃放=mq(q为热值,固体燃料燃烧放热计算)。 Q燃放

=Vq(气体燃料燃烧放热计算)

4、酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。 煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。 5、火箭常用液态氢做燃料,是因为:液态氢的热值大,体积小便于储存和运输 6、炉子的效率: ① 定义:炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 ② 公式:η炉=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm′ (三)、内能的利用 第 3 页 共 61 页 1、内能的利用方式:

⑴ 利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的转移过程。 ⑵ 利用内能来做功;从能的角度看,这是内能转化为机械能。 2、热机:定义:利用燃料的燃烧来做功的装置。 能的转化:内能转化为机械能 蒸气机——内燃机——喷气式发动机 3、内燃机:燃料在气缸内燃烧且利用内能来做功的机器叫内燃机。 它主要有汽油机和柴油机。 4、内燃机大概的工作过程:内燃机的每一个工作循环分为四个阶段:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。 5.四冲程内燃机在一个工作循环中:四个冲程、活塞往复2次、飞轮(曲轴)转动2周、对外做功1次。 第 4 页 共 61 页 6、汽油机和柴油机的比较: 7、 热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式:η=W有用/ Q总= W有用/qm 提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧 尽量减小各种热量损失 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

汽油机 柴油机 不 同 点

构造: 顶部有一个火花塞。 顶部有一个喷油嘴。 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气 点燃方式 点燃式 压燃式 效率 低 高 应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、大型拖拉机 相同点 冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。 一个工作循环活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,经历四个冲程,做功1次。 第 5 页 共 61 页 六、能量守恒定律 能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。

常见热学计算题大盘点

根据内能的变化和能量守恒定律,热学计算题可总结为以下七种类型:

(一)热传递时内能的变化





类型三判断热传递方向类型二计算比值类或、、类型一直接计算放吸tmcQ)tt(cmQ)tt(cmQ

00

(二)能量守恒定律









qmQ)tt(cmQ100QQFsW)tt(cmQQWqmQ)tt(cmQ100QQ)tt(cmQ)tt(cmQQQ00000总有总有吸吸总有总有炉放吸放吸%计能量损失类型七

不计能量损失类型六内能的转化

%计热损失类型五

不计热损失类型四内能的转移 第 6 页 共 61 页 例1. 某金属的比热为)℃kg/(J1088.03质量为500g,把它从20℃加热到90℃,需要吸收多少热量? 例2. 质量相同,原来温度也相同的铁块和水放出相同的热量后,把铁块投入水中,这时热传递的方向是怎样的?

例3. 质量为0.5kg的铝壶里装着5kg温度为20℃的水。将铝壶放在煤炉上加热,炉子的效率为20%,问燃烧多少kg的无烟煤才能将水烧开?(外界气压

为1个标准大气压,),kg/J104.3q,)℃kg/(J1088.0c73煤铝

例4. 一滴水从100m高空匀速落到地面上,如重力对其所做的功全部转化为它的内能,能使这滴水的温度升高多少℃(kg/N8.9g) 趁热打铁做练习 一质量为0.05g的水滴,从200m的高空落到地面,如重力对其所做功的80%转化为它的内能,它的温度升高多少?

图像与热学计算题 用热量公式Q =cm△t 分析某些问题时,涉及温度的状态量和变化量较多,

此时,若将抽象的逻辑推演用直观的图线表示,将物理量间的代数关系转化为几何关系,便可化繁为简。温度随时间的变化,可反映在坐标图像上,图像在热学中应用很广泛。认识图像、绘制图像、分析图像是很有必要的。

一、 认识图像,看懂温度随时间变化的规律 例1 将装有热奶的奶瓶放入室温的水中没,温度 随时间变化的图像如图1,问热奶和水的初温 各是多少?它们的温度后来发生了怎样的变化?

二、 绘制图像,使物理过程清晰 例2 向100g、50℃的水中投入50g、0℃的冰,最终得到7℃的水。请作出整个过程温度随时间变化的大致图像,并求出冰全部溶化成0℃的水时吸收的热量。

三、 分析图像,获取信息进行计算 例3 质量和初温都相同的某种液体和水, 分别盛在 薄壁容器中,用两个同样的酒精灯对它们加热,温 度随时间变化图像如图3,假设热量全部被该液体 第 7 页 共 61 页 和水吸收,求该液体的比热。

四、 绘制图示,巧解热学题 例4 质量和初温都相等的铜块和铅块,将它们分别加热,吸收相等的热量后,使它们互相接触,则 ( ) A. 热量由铅向铜传递 B. 热量由铜向铅传递 C. 不发生热传递 D. 无法确定

图4 例2 两个温度和质量都相同的金属球 甲和乙,先把甲球放入盛有热水的 杯中,热平衡后水温降低了△t,把 甲球取出,再将乙球放入杯中, 热平衡后水温又降低了△t,则两球 比热的大小关系是 ( ) 图5

A. C 甲 > C 乙 B. C 甲 < C 乙 C. C 甲 = C 乙 D.无法确定 例5 甲、乙两杯中分别盛有 60℃ 和 20℃的质量相同的水,现将一温度为20℃的铁球放入甲杯中足够长时间,取出后再放入乙杯,停留足够长时间,如果不计热量损失,比较甲、乙两杯水的温度变化,则( )

A. △t 甲 > △t 乙 B. △t 甲 < △t 乙 C. △t 甲 = △t 乙 D.无法确定

 某太阳能热水器5h内可使100kg的水温度升高60℃,则水吸收多少热量?不计热量损失,加热这

些水至少需要多少千克的液化气?

[水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃) ,液化气的热值是4.5×107J/㎏] 太阳能热水器内有50kg的水,在阳光照射下,水的温度升高了30摄氏度,求1.水吸收了多少热量?2.这些热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量?

一、选择题(选择一个正确答案,共15题,每题2分,计30分)

1.以下温度中,最接近25℃的是( )

A.冰水混合物的温度 B.健康成年人的体温