1、专题06 内能及其利用讲和练1.了解：分子间相互作用力与固液气三态的关系；热量的概念；热传递的概念；比热容的概念；热机工作原理；热值概念。2.会：利用分子热运动解释问题；利用分子间相互作用力解释问题；比热容的简单计算；利用比热容解释问题；热值的简单计算。3.理解：分子热运动理论；分子间相互作用力；内能的概念；四冲程热机内能与做功特点；热机效率；能量的转化与守恒定律。4.掌握：改变物体内能的两种方式。1.（2023东营）水煎包是东营特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，一面焦脆，三面嫩软，皮薄馅大，香而不腻。在水煎包的制作过程中，以下说法正确的是（）。水煎包“香气四溢”，说明分子在不停
2、地做无规则运动；水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低；木柴燃烧时将化学能转化为内能；往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，“白气”是水汽化形成的；锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能。A B C D【答案】B。【解析】水煎包“香气四溢”，是因为香气分子无规则热运动的结果，说明分子在不停地做无规则运动；此说法正确。水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点高；故此说法错误。木柴燃烧时将化学能转化为内能；此说法正确。往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，“白气”是水蒸气液化成小水滴形成的；故此说法错误。锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内
3、能转化为锅盖的机械能；此说法正确。由此可见，以上说法正确的是：；故选B。2.（2023绵阳）如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，紧紧压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验事实说明（）。A物质是由分子构成的；B分子在不停地做热运动；C分子之间存在引力； D分子之间存在斥力【答案】C。【解析】将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，说明了分子之间存在吸引力，故C正确。3.（2023广安）关于物体的内能，下列说法中正确的是（）。A物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量；B0的冰熔化成0的水内能不变；C汽油机的压缩冲程
4、是把内能转化为机械能； D热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移【答案】B。【解析】A、夏天，常用干冰给食品保鲜，干冰有固态直接变成气态，是升华现象，干冰升华吸热，故A正确。B、当水烧开时，从壶嘴冒出温度较高的水蒸气在空气中遇冷放出热量，液化成小水珠，故B错误。C、打开酒精瓶的瓶塞后，教室里弥漫着酒精味，是扩散现象，是分子无规则运动的结果，故C正确。D、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖气装置中用水来供热；升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机中用水来冷却，故D正确。故选B。4.（2023达州）对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的
5、是（）。A甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加；B乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力；C丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程；D丁图中小朋友下滑时，内能转化为机械能【答案】B。【解析】A、甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能减少，故A错误。B、丙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故B正确。C、乙图中活塞向上运动时，进气门、排气门都关闭，是内燃机的压缩冲程，故C错误；D、丁图中小朋友下滑时，机械能转化为内能，故D错误。故选B。5.（2023达州）如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第6min时的内能第8min时
6、的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的倍（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）。【答案】小于；2。【解析】（1）晶体熔化过程要吸收热量，内能增加。所以第6min时的内能小于第8min时的内能；（2）根据图中坐标信息可知，该物质在AB段温度升高10，被加热4min；在CD段温度升高5，被加热4min；则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1：1，根据Q=cmt可得，所以该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。故答案为：小于；2。6.（2023桂林）经常下厨的小关发现，同时用相同的锅和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。
7、这是因为（）。A.水的比热容小，吸热后温度升高得快；B.油的比热容小，吸热后温度升高得快；C.在相同的时间内，水吸收的热量较多；D.在相同的时间内，油吸收的热量较多【答案】B。【解析】同时用相同的锅和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，因为油的比热容小，故加热后温度升高的快；故A错误，B正确。因为灶具相同，在相同时间内和热转换效率相同时，水和油吸收的热量应相同；故CD错误。正确答案是B。7.（2023武威）如图所示是汽油机的_冲程。【答案】做功。【解析】由图知，两气门都关闭，火花塞冒出电火花，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程。故答案：做功。8.（2023湘潭）图是某电水壶的铭牌，该
8、电水壶正常工作1min产生J的热量，如果这些热量84%被冷水吸收能使2.0L的水温度升高上。【答案】故答案为：9104；9。【解析】（1）由图知，电水壶的额定功率为1500W，所以正常工作1分钟产生的热量：QWPt1500W60s9104J；（2）由可得水的质量：mV1.0103kg/m32.0103m32kg，这些热量84%被冷水吸收，即Q吸84%Q放，由Qcmt得水升高的温度：t9。故答案为：9104；9。9.（2023邵阳）电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化情况主要是（）。A电能转化成热能；B电能转化
9、成机械能；C机械能转化成电能；D太阳能转化成机械能【答案】B。【解析】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故B正确。故选B。一、分子热运动1.分子热运动（1）分子动理论：物质是由分子和原子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子之间有间隙。（2）热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。（3）扩散：不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象，固体、液体和气体都能发生扩散现象，温度越高，扩散越快。2.分子间作用力分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。当固体被压缩时，分子间距离变小，分子作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间距离变大，作用力表现为引力。如
10、果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。二、内能1.内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。(1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。（2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变
11、化。所以分子势能与物体的体积有关。（3）物体内能的大小：物体的内能与物体的质量、温度、体积及物态有关。一切物体中的分子都在做永不停息的做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体处于何种状态，是何形状与体积、温度是高是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。2.内能的改变：改变物体内能的方法有热传递和做功；热传递是能量的转移，做功是能量的转化。这两种方法对改变物体内能是等效的。1）做功：外界对物体做功，物体的内能会增大（例如：摩擦生热）；物体对外做功，物体内能会减小（例如：通过活塞向盛有水的烧瓶里打气，当活塞从瓶口跳起时，烧瓶中出现“白雾”）。实质：能量从一种形式的能（其它形式的能
12、）转化为另一种形式的能（内能）。2）热传递：只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着温度差，就会发生热传递，直到温度变得相同(即没有温度差)为止。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小。3.热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量；在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。4.内能与机械能是两种不同形式的能量，它们之间是可以相互转化的。整个物体可以处于静止状态，没有动能；整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能，但它一定具有内能。物体可以同时具有内能和机械能。5热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。1）热量是一个过程量，只有发生了热传递过程，有了内能
13、的转移，才能讨论热量问题。所以物体本身没有热量，不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。2）内能是一个状态量，但是它具有不可测量性，所以不能说物体具有多少的内能。3）在热传递过程中，热量从高温物体传到低温物体，而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。三、比热容1.比热容（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。温度不同的两个物体相互接触，高温物体内能减少，低温物体内能增大；对物体做功时，物体内能会增大，物体对外做功时，物体内能会减少。（2）比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。（3）水的比热容是4.2103J/(kg)
14、，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1吸收的热量是4.2103J。2.热量的简单计算热量的计算：(1)吸热：Q吸=cmt=cm(t-t0)；（2）放热：Q放=cmt= cm(t0-t)。其中：Q吸吸收的热量，单位：焦（J），Q放放出的热量。c比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg)）m质量，单位：千克（kg）t变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（）；t0初始温度、t末温。四、热机及其效率1.热机：利用内能做功的机械叫热机。热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。2.内燃机
15、的工作原理（1）汽油机：四冲程汽油机的结构汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。冲程活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。吸气冲程靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；压缩冲程外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高；做功冲程化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能；排气冲程靠惯性运动，排出废气。（2）柴油机：四冲程柴油机的结构汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。3热值（q）：1kg某种燃料完全