第13章内能与热机例题与习题Word文件下载.docx
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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。
【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×
103J/(kg·
℃)
B.桌子的比热是2.4×
℃)
C.铁的比热是0.46×
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·
℃)×
10kg]+20℃
=65℃+20℃=85℃
【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<
C水)则砂石升高的温度 2OC(选填“大于”、“等于”或“小于”)
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”)
3.冬天手冷时,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。
4.如图1所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出,图中情景演示的是“四冲程”热机工作过程中的 冲程,这个情景中是 能转化为 .
5.将一块生石灰放入装有水的烧杯中,生石灰与水发生剧烈反应并产生大量的热,此时 能转化为热能。
如果这一过程中有2千克的水,温度从20℃升高到25℃,则水吸收的热量是 J。
[已知:
C水=4.2×
℃)]
图1
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2001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2001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
几种物质的比热容c/[J/(kg·
℃)]
煤油
2.1×
103
钢铁
0.46×
铜
0.39×
铅
0.13×
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高价销售,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
8.2003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( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
图2
10.下列事例中利用热传递改变内能的是( )
A.太空中的陨石,坠入地球大气层,成为流星
B.从滑梯上滑下时,臀部有灼热的感觉
C.冬天手冷时,搓搓手就暖和了
D.夏天,广场上的石凳因太阳照射而发烫
11.在研究物体放出热量多少跟物质种类是否有关的实验中,提供的材料:
(1)0.1千克的铜块;
(2)0.1千克的铝块;
(3)0.2千克的铜块;
(4)0.3千克的铝块。
应选用的材料是( )
A
(1)与
(2) B
(1)与(3) C
(2)与(4) D(3)与(4)。
12.(04山东青岛)将图3中的矿泉水从20℃加热到70℃,吸收的热量是( )
A.5×
105J B.4.2×
103J
C.9×
103J D.1.26×
105J
图3
13.下列现象中,利用内能做功的是( )
A.冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和 B.车刀在砂轮的高速磨擦之下溅出火花
C.在烈日之下柏油路面被晒熔化了 D.火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起
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