今天給大家詳細講解一下内能和比熱容。這類題在中考中常常出現在填空和計算題,屬于中等難度的題型,是大家在複習過程中必須熟練掌握的知識!
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内能
(1)定義:構成物體的所有分子,其熱運動的動能與分子勢能的總和,叫物體的内能
(2)單位:内能的單位是焦耳(J),其實各種形式能量的單位都是焦耳。
(3)一切物體都具有内能
決定内能大小的因素:(1)物體的溫度:物體溫度越高,其内部分子無規則運動越劇烈,分子平均動能越大,物體内能越大。
(2)物體的體積:物體體積的大小影響分子之間的距離,從而影響分子勢能的大小,進而影響物體内能的大小。
(3)物體的質量:質量越大分子數目就越多,物體的内能就越大。
(4)構成物體的物質種類:不同物質的分子大小、結構不同,雖然在溫度同時各類物質分子平均動能相同,但分子勢能不相同。故内能也不相同。
内能與機械能辨析
物體内能的改變(1)熱傳遞的定義:熱傳遞是熱量從高溫物體傳到低溫物體,或從同一物體的高溫部分船到低溫部分的過程。
(2)熱量:在熱傳遞過程中能量内能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。
(3)熱量傳遞過程中高溫物體放出熱量,溫度降低,内能減少;低溫物體吸收熱量,溫度升高,内能增加。最終二者趨于平衡!
知識透析
做功(1)對物體做功,物體的内能就會增加
例如摩擦生熱是将機械能轉化為内能
(2)物體對外做功,物體的内能就會減少
如:氣體膨脹對外做功,氣體溫度降低,内能減少
(3)雖然做功和熱傳遞在改變物體的内能上是等效的,但它們也有本質區别。做功是使其他形式的能與内能發生相互轉化,而熱傳遞僅僅是内能的轉移。
溫度、熱量、内能的區别
初中物理比熱容知識點總結:1、定義:比熱容簡稱比熱,單位質量的某種物質溫度升高1℃吸收的熱量(或降低1℃釋放的熱量)叫做這種物質的比熱容;
2、單位:比熱的單位是複合單位,J/(kg·℃),讀作“焦每千克攝氏度”,水的比熱容為c水=4.2×10 J/(kg·℃);
3、計算公式:Q=cmΔt,Q吸=cmΔt=cm(t末- t初),Q放=cm(t初-t末);
4、比熱容的理解:比熱容是物質的一種特性,比熱容一般不随質量、形狀的變化而變化,對同一物質,比熱容與物态有關(例如水的比熱與冰的比熱不同);
5、水的比熱容較大這一性質的應用:
(1)對氣溫的影響--一天中沿海地區溫度變化小,内陸溫度變化大;
(2)熱島效應的緩解--城市中建水庫或建綠地;
(3)水冷系統的應用--熱機(例如汽車的發動機,發電廠的發電機等)的冷卻系統也用水做為冷卻液;
(4)熱水取暖--冬季供熱用的散熱器、暖水袋。
一、填空題
1.對于同一種物質,物體吸收的熱量與物體的 質量 有關,與物體升高
的 溫度 有關。不同的物質,在質量相等,溫度升高相同時,吸收的熱量是 不同 的。
單位質量某種物質溫度升高10C吸收的熱量 叫做這種物質的比熱容,比熱容用符
号 C 表示,它的單位是 J/(Kg0C) 。比熱容是物質的一種 屬性 ,每種物質都有自己的 比熱容 。砂石的比熱容為0.92×103J/(kg·℃)讀作 0.92×103焦耳每千克攝氏度 。若某個銅球的比熱容為0.39×103J/(kg·℃),則半個銅球的比熱容為_______0.39×103J/(kg·℃)_____。
2.水的比熱比較大,泥土和砂石的比熱____小___,在同樣受熱或冷卻的情況下,水溫變化比泥土、砂石的溫度變化___小__。
3.一太陽能熱水器水箱内裝有質量為80kg的水,經太陽曬2h後,溫度從20℃升高到50℃所吸收的熱量是 1.008×107 J,這是用 熱傳遞 的方式增加了水的内能.
4.将質量初溫相同的鋁、銅、鐵三個球,浸沒在沸水中煮較長的一段時間,則三個球的溫度 相同 。從沸水中吸熱最多的是 鋁 球,吸熱最少的是 銅 球。(已知C鋁>C鐵>C銅)
5.下表提供的信息中,得出幾個結論,你知道是那幾個結論嗎?寫出3個。
①不同的物質比熱容不同
②水的比熱容最大
③一般情況下,金屬的比熱容比較小。
6.如圖15-5甲是用水來冷卻熱牛奶的示意圖。圖乙是記錄牛奶、水的溫度随時間變化的圖像,圖中表示熱奶溫度随時間變化的曲線應是 I ;,(填寫I或Ⅱ)圖中A點的物理意義是 牛奶和水混合溫度 。若水的質量為1.5kg,在這個過程中水吸收的熱量是 5.04×104J
二.選擇題
1.下列說法正确的是( D ).
A.一杯煤油用去一半,它的比熱容減為原來的二分之一
B.吸收熱量多的物質,比熱容一定大
C.高溫物體放出熱量一定多
D.質量相同的水和煤油,吸收了相同的熱量,煤油升高的溫度大于水升高的溫度
2.在沙漠地區有“早穿皮襖午穿紗,夜抱火爐吃西瓜”的奇特現象.而沿海地區是“氣候宜人,四季如春”,這表明水對氣溫有顯著影響,是因為( B ).
A.水的透明度高,容易吸收太陽能
B.水的比熱容比沙石的比熱容大
C.水在蒸發時有緻冷作用
D.水的對流性能好
3.下列有關比熱的說法中正确的是( A )
A.比熱是物質的一種特性,每種物質都有自己的比熱
B.在釋放相同熱量的條件下,比熱小的物體溫度降低得多
C.水和冰是同一種物質構成,因此比熱相同
D.将一物體分成兩半,其比熱也必減半
4.下列各種情況下比熱會發生變化的是( B )
A.一杯水倒去一半 B.水凝結成冰
C.一塊鐵加工成鐵屑 D.15℃的水變成45℃的水
5.下列事實中,最能說明物質吸收的熱量跟物質種類有關的 是( D )
A.體積相同的兩杯水溫度都升高10℃,它們吸收的熱量相同
B.質量相等的兩塊鋼溫度分别升高5℃和10℃,它們吸收的熱量不相同
C.體積相等的水和煤油溫度都升高10℃,它們吸收的熱量不相同
D.質量相等的水和銅溫度都升高10℃,它們吸收的熱量不相同
6.在各種液體中,通常用水作冷卻劑,這是因為( C )
A.水具有較大的密度 B.水的性質很穩定
C.水具有較大的比熱容 D.水的凝固點較低
7.質量相等、初溫相同的水和酒精,分别用兩個相同的加熱器加熱(不計熱量損失),加熱過程中溫度随時間的變化圖線如圖15-6所示,關于a、b兩種液體的鑒别結論正确的是
( C )
A.a的比熱大,是水 B.a的比熱大,是酒精
C.b的比熱大,是水 D.b的比熱大,是酒精
8.冬天,室内取暖的暖氣,很多都采用讓流動的熱水慢慢地流過散熱器,其原因是( C )
A.水比較便宜 B.水的密度小 C.水的比熱容大 D.水的沸點高
9.甲、乙兩物體的比熱容之比為2∶3,吸收熱量之比為3∶1,它們升高的溫度相同,則甲、乙兩物體的質量之比為( A )
A.9∶2 B.2∶9 C.1∶2 D.2∶1
10.水的比熱容較大,人們往往利用它的這一特性為生活、生産服務,下列事例中與它的這一特性無關的是( D )
A.讓流動的熱水流過散熱器取暖 B.汽車發動機用循環水冷卻
C.冬季,晚上向稻田裡放水,以防凍壞秧苗 D.在較大的河流上建水電站,用水發電
計算題
1、森林是一巨大的天然“氧吧”,因為綠色植物在光合作用下可以放出大量的氧氣.小明同學為測量地球表面植物吸收太陽能的本領,做了如下實驗:用一臉盆裝6kg的水,水面的表面積為0.1m2,經太陽垂直照射15min,溫度升高了5℃.請計算:
(1)實驗時6kg的水吸收了多少熱量?
(2)若地表植物接收太陽能的能力與水相等,每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為多少焦耳?
(3)100 m2綠地每秒可以放出多少升的氧氣?(若綠色植物在光合作用下每吸收103J的太陽能可以放出0.05L的氧氣)
2、在野外施工中,需要使質量m=4.20kg的鋁合金物體升溫.除了保溫瓶中尚存有溫度t=90.00C的1.200kg的熱水外,無其他熱源.試提出一個操作方案,能利用這些熱水使構件從溫度t0=10.00C升溫到66.00C以上(含66.00C),并通過計算驗證你的方案.
已知鋁合金的比熱容C=0.880×103j(kg0C)-1,水的比熱容C0=4.20×103j(kg0C)-1,不計向周圍環境散失的熱量.
3、太陽能熱水器(如圖14)具有安全、節能、經濟和環保等優點。請問:(1)太陽能熱水器在工作時其能量如何轉化?(2)若該熱水器的水箱内裝有160kg水,經陽光照射後,水溫由20℃升高到70℃,水吸收的熱量是多少焦?[水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)]
4、将一勺冷水倒入盛有一些熱水的保溫容器中,使得熱水溫度降低6℃。然後又向保溫容器内倒入一勺冷水,水的溫度又降低了4℃。如果再連續倒入10勺同樣的冷水,則保溫容器内的水溫還将降低多少(不考慮保溫容器的放熱和吸熱)?
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