比热容、热机、能的转化和守恒定律同步练习1、将质量、初温分别相等的铁块和铝块（）放在沸水中煮一段较长的时间，则它们吸收的热量（ ） A、铁块和铝块吸收的热量一样多 B、铝块比铁块吸收的热量多 C、铁块比铝块吸收的热量多 D、条件不足，无法确定 2、下列说法正确的是（ ） A、直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转移 B、直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转化 C、利用内能来做功，实际上是内能的转移 D、利用内能来做功，物体的内能会增加 3、一台单缸柴油机，飞轮每分钟转，那么，内柴油机对外做功的次数是（ ） A、1800次 B、900次 C、60次 D、15次 4、由同种材料组成的甲、乙两个物体，它们的质量之比为，吸收的热量之比是，则它们升高的温度之比是（ ） A、 B、 15\n C、 D、 5、两个质量相等的物体，其中甲物体升高的温度是乙物体升高温度的，甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，则甲的比热容是乙的比热容的（ ） A、2倍 B、倍 C、4倍 D、倍 6、质量是200g的煤油，吸收了的热量，温度升高到，则煤油的初温是多少？。 练习答案 1、B 2、A 3、D 4、D 5、C 6、。 由得。探究活动15\n 1、为了研究物质的某种特性，某小组的同学先做如下的实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时，让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等） 表一：m1=100g时间(min)0246810121416温度（℃）363534333231303030降低温度（℃）012345666 表二：m2=200g时间(min)04812162024283236温度（℃）36353433323130292828降低温度（℃）0123456788 ①分析比较表一和表二中的数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是_____________________的。（选填“相同”或“不同”） ②分析比较表一（或表二）中第一行或第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：________________，放出的热量与降低的温度成正比。 ③分析比较表一和表二中的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是： __________________________________________________。 ④进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是：15\n _____________________________________________________。 2、关于城市出现的“热岛效应”的描述，其实早在宋朝，诗人陆游就已在诗文中有体现“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”现象。这说明我国古代劳动人民善于从生活中发现真知，请你分析一下，城市“热岛效应”的主要原因有： （1）工厂、交通工具___________________________________。 （2）建筑物、马路上的砂石、水泥的___________________，相同的日照条件下温度___________________。 （3）城市中的水少，水的_________________吸热少。 除此之外，你能否再补充至少一条原因？_____________________________________________。 3、最近我国一些城市出现了环保汽车，该车型采用“清洁燃料”加“汽油”双燃料系统，使尾气中有害气体的成分降低了80%，这种燃料是气态碳氢化合物，在微微加压的情况下即变为液体而储存于钢瓶中，加装到汽车供油系统。当向发动机供“油”时，该燃料在钢瓶中逐渐汽化，然后进入气缸被点燃，从而产生动力。 （1）根据下表可知，最适合作为清洁燃料的物质是___________。（填化学式） （2）该物质在气缸内充分燃烧后的产物是_____________和___________。化学式CH4C2H6C4H10C6H14沸点/℃-164-89-0.569 你做的对吗 1、 ①不同；15\n ②相同质量的水（同种物质）； ③水（同种物质）降低相同的温度时，质量大的放出的热量多； ④水（同种物质）放出的热量与质量、降低温度的比值是定值。 2、 （1）排放的高温废气。 （2）比热容小；升温高。 （3）蒸发。 （4）楼群林立，难以实现空气对流散热。 3、 （1）C4H10 （2）CO2 水测试 选择题 1、在农业生产中，为了保证秧苗夜间不致受冻，傍晚时要向秧田里多灌些水，这是因为水（ ） A、密度大 B、比热容大 C、温度高 D、热膨胀大 2、关于比热容，下列说法正确的是（ ） A、物体的温度越高，比热容越大 15\n B、物体的质量越大，比热容越小 C、物体的内能越大，比热容越大 D、物体的比热容与它的质量、温度、吸收或放出热量的多少无关 3、把质量和初温都相同的铁球，铝球和铜球同时浸没在一直沸腾着的水中，一段时间后，三个球（ ） A、吸收的热量相同 B、升高的温度相同 C、增大的内能相同 D、以上说法都不对 4、体积相同的甲、乙两个实心金属球，密度分别为、，比热容分别为、，当它们分别吸收热量为、后，甲、乙两金属块升高温度之比为（ ） A、 B、 C、 D、 5、有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放进盛有热水的杯中，达到热平衡后水温降低了，把甲球取出，再将乙球放入同一杯热水中，达到热平衡后水温又降低了，则两球比热容大小关系是（ ） A、 15\n B、 C、 D、无法判断 6、木炭的热值是，完全燃烧木炭所放出的热量都用来做功，可使质量是的物体匀速升高（取）（ ） A、 B、 C、 D、无法确定 7、甲汽油机的效率比乙汽油机的效率大，这说明了（ ） A、甲的功率一定比乙的大 B、乙用的燃料一定比甲的省 C、甲把热能转化为机械能的百分比一定比乙大 D、相同时间内，甲做的功一定比乙做的功多 8、在做功冲程中，汽油机燃气的压强可达，柴油机燃气的压强可达，如果汽油机和柴油机的活塞面积、活塞运动的距离都相同，则在一个做功冲程中柴油机与汽油机做功之比是（ ） A、 B、 C、 D、15\n 9、如图所示是四冲程内燃机的哪一个冲程工作情况（ ） A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程 10、下列现象中，由机械能转化为内能的是（ ） A、雨天时发生雷电 B、陨石的降落 C、电扇运转时间较长，电机发热 D、人劳动会出汗答案与解析 答案： 1.B 2.D 3.B 4.C 5.B 6.C 7.C 8.C 9.A 10.B 解析：15\n 1、 解析： 白天，在太阳光的照射下，田里水的温度升高，傍晚时，将这些温度较高的水灌入秧田里，夜晚温度下降，水的温度降低，由于水的比热容大，所以能放出较多的热量，从而保护秧苗夜间不致受冻。 2、 解析： 比热容是物质的特性之一，只与物质本身有关，一旦物质确定了，它的比热容就是一个定值。 3、 解析： 因为三个球在沸水中一段时间后，末温都和沸水的温度相同，且它们的初温相同，所以它们升高的温度相同。虽然三个球的质量相同，但它们的比热容不同，所以吸收的热量也不相同。因为吸收多少热量，内能就增大多少，所以它们增大的内能也不相同。 4、 解析： 运用密度分式和热量公式进行计算。因为， 所以。 5、 解析： 设甲、乙两球的质量均为，初温为，甲球投入水中混合后的末温为；乙球投入水中混合后的末温为，依题意有，甲球投入水中后，即15\n； 乙球投入水中后，即； 所以，因为，且，所以。 6、 解析： 因为，，，所以。 7、 解析： 甲汽油机的效率比乙汽油机的效率大，即甲汽油机做的有用功的热量占燃料完全燃烧释放出的总热量的百分比比乙汽油机大。效率和功率不是一个概念，所以不能说明甲的功率一定比乙的大，所以甲做的功也不一定比乙做的功多。 8、 解析： 。 9、 解析： 四冲程内燃机的工作情况是：当两个气门关闭，活塞向上运动时是压缩冲程，活塞向下运动时是做功冲程；当一个气门打开，另一个气门关闭，活塞向下运动时是吸气冲程，活塞向上运动时是排气冲程。如图所示是一个气门打开，一个气门关闭，活塞向下运动，故是吸气冲程。15\n 10、 解析： 陨石在空气中降落时要克服摩擦阻力做功，消耗陨石的动能转化为内能，使陨石熔化并燃烧；雨天的雷电是电能转化为声能和光能；电扇里的电机发热是电能转化成内能；人在劳动时出汗不是机械能转化为内能，而是因为人的活动促进了新陈代谢，把人体的化学能转化为内能。课外拓展热的本质的认识过程 人们已在实践中熟悉了摩擦生热，但摩擦为什么会生热?热是什么?人们很久也没有弄清楚，在古代就对热有两种不同的看法，一种把热看成是一种特殊物质；一种认为热是物质的某种运动形式。 17世纪以后，多数人根据摩擦生热的现象，认为热是一种特殊的运动形式，不少物理学家都相信这一点，但是这种看法由于缺乏精确的实验根据，还不能形成科学的理论。 到了18世纪，对热的研究走上了实验科学的道路，把热看成是一种特殊物质的热质说，由于能够解释某些实验结果，因而在当时获得了承认，热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质——热质，它不生不灭，存在于一切物体之中，物体的冷热程度，决定与其中所含热质的多少，热质说对摩擦生热的解释是，摩擦并没有改变热质的总量，但物质在摩擦时比热容降低了，因此摩擦可以使物体的温度升高。15\n 1798年，英国学者伦福德(1753一1814)在从事枪炮制造时，发现钻孔钻下的金属屑具有极高的温度，用水来冷却时，甚至可以使水沸腾，他怀疑金属屑具有极高温度是不是由于比热容降低造成的，伦福德在他的笔记中写道，由摩擦所生的热，来源似乎是无穷无尽的，要用热质说解释摩擦生热现象，钻下的金属屑的比热容要改变很大才行，于是他设计并做了一系列实验，发现钻下的金属屑的比热容在摩擦时并没有降低．根据实验结果，伦福德断言热质说不足为信，应当把热看成是一种运动形式，热质说的传统地位开始动摇了。 1799年，英国的戴维做了更加严格的实验．他在零摄氏度以下的露天里，在抽成真空的玻璃罩内，使金属轮子和盘在钟表装置的带动下相互摩擦，结果使金属盘上的蜡熔化了．在这个实验中，热不可能是由周围物体传递给蜡的，而且伦福德的实验已经证明，金属也不会由于比热容的降低而放热，那就只能是由于摩擦生热使蜡粒子的运动加快了．戴维的实验有力的打击了热质说。 此后，科学家进一步研究了热和做功的关系，特别是英国科学家焦耳做了大量实验，定量的研究了热和功的关系，证明做了多少机械功，就有多少机械能转化成与热相关的能量．焦耳的工作，表明热不是一种特殊物质，同时为能量守恒定律奠定了基础。 能量守恒定律的建立，彻底否定了热质说，同时为分子运动理论的发展开辟了道路．经过科学家的长期研究，关于热是一种运动形式的设想，终于成为公认的真理，人们认识到：宏观的热现象原来是物体内部大量分子的无规则运动的表现，物体内部的能量就是物体的内能，热量不是表示物质所含“热质”的多少，而是表示在热传递过程中传递的能量的多少。太阳能 太阳是宇宙中的一个大火球，每秒钟有300亿亿千焦的能量向宇宙空间辐射．地球距离太阳有1.5亿千米之遥，加上大气层的阻碍，所以只能收到太阳总辐射能量的20亿分之一，不过，就是这么一点太阳能，就相当于全世界目前所需能量的65万亿倍．不言而喻，太阳是我们地球上可以获得的最大能源库．太阳能还具有无污染，无公害的优点．所以，有人提出了“全球调节太阳能”15\n的设想，就是利用太阳能解决全球的能源问题．以沙特阿拉伯为例，该国平均每年的日照约为3000h，每平方米土地吸收阳光所产生的能量足以点亮40盏25W的灯泡．与此相反，世界上有些地区雨水太多，终年少见太阳，要发展太阳能电站就无从谈起．要是能将沙漠地区的太阳能送到那儿该有多好!若这一设想变成现实，将为未来的能源危机找到一条理想的出路．到那时，地球上的太阳能系统无论是天空晴朗，还是阴雨连绵，它都能正常运转，这一系统把分散在整个地球上的太阳能电池组连接在一起，根据各地的定单，在全球范围内调节使用，把电力输送到需要的地方去。 动手动脑 1、小明设计了一个如图所示的实验：在一个较厚的带支管的玻璃瓶内装入部分酒精，并用塞子塞住玻璃瓶口，实验时，他用打气筒向玻璃瓶内加压，请你回答下列问题： （1）小明将看见什么现象？并说明理由。 （2）此实验中有哪些能量转化过程？ 2、汽车给人类带来了很多便利，同时也给人类制造了灾难。试举例说明。 3、据报道：有人发明了汽油和柴油试剂。将这种试剂滴在一桶水中，结果桶中的水变成了汽油或柴油，能供机车使用。试从能的转化和守恒方面分析该报道是否真实。 4、在学校开展“节约用电”的调查活动中，李明同学对家中一把额定功率为1500W的电茶壶（发热管设置在壶内）的热效率进行了探究。他用电茶壶装了3kg的水，测出水的温度为18℃，接通电路后让茶壶在额定电压下正常工作，经过12min57s的时间，水开始沸腾，测得水沸腾的温度为92℃，请你根据以上测量数据帮助李明计算和分析：15\n （1）从开始加热到水沸腾，水吸收的热量Q1； （2）从开始加热到水沸腾，发热管放出的热量Q2； （3）这把电茶壶的效率η； （4）分析加热过程中热量损失的两种原因。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 帮帮你吧 1、 （1）塞子跳起来，玻璃瓶口有白雾产生。因为酒精气体对塞子做功，内能减少，温度降低而液化。 （2）打气过程：机械能转化为内能；推动塞子过程：酒精的内能转化为塞子的机械能。 2、 如交通事故、废气污染等。 3、 提示： 这是一则虚假报道，没有科学依据，几滴试剂的能量怎么能将一桶水变成油呢，在这个说法中，能量不守恒。 4、 （1）水吸收的热量根据Q吸=cm·Δt可求得。 （2）发热管功率、加热时间已知，则根据Q=I2Rt=Pt可求得Q2。 （3）由于电水壶加热时，会对周围散热，电热只有一部分被水吸收，效率的含义是“有用的热量与总热量之比”，有用的热量即水吸收的热量；总热量即电流产生的热量，电茶壶效率。15\n （4）加热过程中，容器温度高，向周围散热；电水壶自身会吸收一部分热量；容器不密闭，水汽化带走一部分热量。 解： （1）m水=3kg，t0=18℃，t=92℃。 根据Q吸=cm·(t-t0)得Q吸=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(92℃-18℃)=9.324×105J （2）电水壶加热时间t=12min57s=777s 根据Q放=I2Rt=Pt，得Q放=1500W×777s=1165500J （3）根据η的含义 （4）加热过程中，容器温度高，向周围散热；电水壶自身会吸收一部分热量；容器不密闭，水汽化带走一部分热量。15
