1、课时训练(二十一)内能比热容热值热机(限时:30分钟)一、选择题1.2023无锡如图K21-1所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远。此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似()图K21-1A. 压缩冲程B.吸气冲程C.排气冲程D.做功冲程2.2023枣庄如图K21-2所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()图K21-2A. 压缩冲程,将内能转化成机械能B.压缩冲程,将机械能转化成内能C.做功冲程,将内能转化成机械能D.做功冲程,将机械能转化成内能3.2023桂林下列实例中通过做功的方式改变物体内能的是()A. 用酒精灯加热烧杯中的水B.放入热汤中的金属勺子变烫C
2、.刀在磨刀石上摩擦后温度升高D.冬天人们喜欢通过晒太阳使身体暖和起来4.2023杭州对于同一物态的某种物质,根据c=Qmt得知()A. 比热容跟热量成正比B.比热容跟质量成反比C.比热容跟温度变化成反比D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量5.2023福建下表列出了一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是()物质水煤油冰铝铜比热容/J(kg)-14.21032.11032.11030.881030.39103A. 不同物质的比热容一定不同B.物质的状态发生变化,比热容不变C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温
3、度更多6.2023南京利用图K21-3所示甲、乙装置(燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出),既可以比较不同液体的比热容,又可以比较不同燃料的热值。要求仅根据温度计示数的变化完成实验,则两个实验都需要控制相同的是()图K21-3A. 液体种类B.燃料种类C.液体质量D.燃料质量7.2023连云港关于温度、内能和热量,下列说法正确的是()A. 0 的冰块内能为零B.温度高的物体含有的热量多C.汽油机压缩冲程中,机械能转化为内能D.反复弯折铁丝,铁丝温度升高,这是通过热传递的方式增加了铁丝的内能8.2023仙桃下列关于热机、热值的说法正确的是()A. 汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件B.某
4、种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值,单位是kg/JC.柴油机工作的效率是35%,说明它工作时柴油燃烧释放的能量有65%转化为有用功D.四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的9.2023辽阳酿酒是人类神奇的发明,图K21-4是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程。下列说法正确的是()图K21-4A. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同B.灶台下木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能C.锅能向酒料传递热量,是因为锅的温度高于酒料的温度D.熬制过程中需要不断地搅拌,这是为了通过做功的方式增加物体内能二、填空题10.2023凉山州南极洲的冰川(选填“具有
5、”或“不具有”)内能,古人钻木取火是通过的方式来改变物体内能的。11.2023常州家用轿车常用汽油机驱动,汽车在冲程将能转化为机械能。汽车行驶过程中,油箱内汽油越来越少,汽油的热值(选填“变小”“不变”或“变大”)。12. 2023镇江图K21-5中单缸四冲程汽油机正处在冲程,若该汽油机转速为1800 r/min,则它每秒钟完成个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量,这是利用了水的较大的特性。图K21-513.2023连云港某同学在烧杯中装入质量为100 g、初温为20 的水,然后用酒精灯给水加热一段时间后,水的温度升高到70 ,此过程中水的内能增加了J,水增加的内能(选填“大于”“小于”或“等
6、于”)酒精完全燃烧所放出的热量。已知c水=4.2103 J/(kg)14.2023盐城用天然气灶将一壶质量为2 kg、初温为30 的水加热到80 ,消耗了16 g天然气,已知水的比热容为4.2103 J/(kg),天然气的热值为4.2107 J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为J,水吸收的热量为J,天然气灶烧水的效率为%。15.2023株洲用一台电取暖器给有50 kg空气的房间加热。通电后取暖器的电热元件温度升高,是通过_(选填“做功”或“热传递”)的方式使其内能增加的;一段时间后室温升高了5 ,则空气吸收的热量为J。设空气的比热容为1.0103 J/(kg)。16.2023苏州如图K21-
7、6所示,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花被点燃,此过程的能量转化方式与汽油机的冲程相同;某效率为25%的汽油机在一次工作中消耗了4 kg汽油,该汽油机对外做的机械功为 J。(汽油热值为4.6107 J/kg)图K21-617.2023广州(1)完全燃烧1.4 g酒精释放的热量是完全燃烧0.7 g酒精释放热量的倍。0.7 g酒精完全燃烧释放的热量是2.1104 J,这些热量全部被100 g 的液体A吸收,液体的温度升高了50 ;完全燃烧1.4 g 酒精释放的热量全部被200 g的液体A吸收,液体的温度升高了t=。(不考虑散热)(2)现用如图K21-7所示装
8、置加热200 g的液体A,燃烧了1.4 g酒精,液体升高的温度小于t,有哪些原因会导致这个结果?。图K21-7三、解答题18.2023苏州为了减少环境污染,部分农村地区改用液化气烧菜做饭,某钢瓶装有液化气10 kg,已知液化气的热值为4.2107 J/kg,水的比热容为4.2103 J/(kg)。(1)求这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量。(2)若(1)中放出的热量有40%被初温为20 的水吸收,在标准大气压下可将多少千克的水烧开。19.2023云南太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图K21-8所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2 m2,1
9、m2面积上1 h接收到的太阳能平均为2.52106 J,若阳光照射该热水器5 h,可以使质量为80 kg的水温度升高30 。c水=4.2103 J/(kg),q干木柴=1.2107 J/kg(1)求水吸收的热量。(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,则需要完全燃烧多少千克干木柴?(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)求该太阳能热水器的效率并举出开发利用太阳能的优点。图K21-820.2023镇江某油电混合动力汽车工作原理如图K21-9所示,当它以90 km/h的速度匀速直线行驶10 min的过程中,发动机和驱动电机共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量E1=3107
10、J,其中1=60%来自汽油燃烧,而汽油燃烧放出热量的2=40%用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量E2=2106 J,设汽油在发动机汽缸内完全燃烧,汽油热值q取5107 J/kg。(1)当该汽车制动刹车时,驱动电机会反转为发电机给蓄电池充电,电机发电的原理是,产生的电能是从汽车的能转化而来的。(2)求题述过程中汽车受到的阻力。(3)题述过程中,汽车所消耗汽油的质量用m表示。求汽车所消耗汽油的质量m。请将下列表达式填写完整:1E1=。(用q、m、2和E2表示)图K21-921.2023泰州如图K21-10甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置,小华用两个相同的容器分别装入
11、质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热。图K21-10(1)从实验效果考虑,本实验选择(选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是 。(2)两种液体吸收热量的多少可通过(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,(选填“A”或“B”)液体吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,(选填“A”或“B”)液体升温较高。(4)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择_(选填“A”或“B
12、”)液体。【2023学年参考答案】1.D2.B3.C4.D5.C解析一般情况下,不同物质的比热容不相等,据比热容表可知,有些物质的比热容也是相等的,故A错误;水和冰属于同种物质,状态不同,比热容不同,说明物质状态发生改变,其比热容也改变,故B错误;根据公式Q=cmt可知,当m和t一定时,铝的比热容比铜大,所以铝吸收的热量更多,故C正确;根据公式Q=cmt可知,当Q和m一定时,水的比热容比煤油大,所以煤油升高的温度更多,故D错误。6.C解析比较不同物质的比热容,应使用相同的热源,控制质量相同的不同液体在相同时间内吸热相同,通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力;比较不同燃料的热值,要使用质量相同
13、的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度来判断不同燃料放出热量的多少,进而比较燃料的热值。故两个实验都需要控制相同的是液体质量,故选C。7.C解析一切物体都具有内能,温度为0 的冰块也有内能,故A错误;热量是一个过程量,不能说含有或具有热量,故B错误;汽油机在压缩冲程中,压缩汽缸内燃料混合物,使燃气的内能增加,温度升高,把机械能转化为内能,故C正确;反复弯折铁丝,铁丝温度升高,这是通过做功的方式增加了铁丝的内能,故D错误。8.D9.C10.具有做功解析一切物体都具有内能,所以南极洲的冰川也具有内能。钻木取火是克服摩擦做功,所以是通过做功的方式来改变内能的。11.做功
14、内不变12.排气60比热容解析由图可知,一个气门关闭,一个气门打开,并且活塞向上运动,因此该冲程是排气冲程;汽油机1个工作循环完成四个冲程,飞轮转2转,1800 r/min=30 r/s,即每秒完成15个工作循环,完成60个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量,这是利用了水的比热容较大的特性。13.2.1104小于解析水吸收的热量(水的内能增加值)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103 J/(kg)0.1 kg(70 -20 )=2.1104 J;由于酒精不可能完全燃烧,有热量散失,且烧杯也会吸收一部分热量,所以,水增加的内能小于酒精完全燃烧所放出的热量。14.6.721054.210562.5解析16 g天然气完全燃烧放出的热量Q放=mq=1610-3 kg4.2107 J/kg=6.72105