最新考前60天中考物理考点复习学案第5讲 分子动理论 内能 比热容Word文档格式.docx
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钻木取火、搓手取暖
①条件:
物体间存在_____;
②规律:
高温物体放出热量,内能____,温度_____;
低温物体吸收热量,内能_____,温度_______
做功改变内能的两种情况:
对物体做功,物体内能______;
物体对外做功,内能_______
联系
做功和热传递改变内能是等效的,没有看到改变内能的具体过程,就无法判断物体内能改变的原因
热量
概念
在热传递过程中,传递内能的多少叫热量,用Q表示
单位
焦耳(符号:
______)
温度、热量和内能的关系:
①温度是一个状态量,通常用“是”、“物体的”等词描述.物体的温度升高,内能增大,但不一定是吸了热;
②热量是一个过程量,不能离开热传递,通常用“吸收”、“放出”等词修饰,不能用“有”、“含有”、“物体的”等词修饰.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高.如晶体熔化、液体沸腾的过程
③内能是一个状态量,通常用“物体的”、“物体有”等词修饰.物体内能增加,不一定是吸收了热量.物体内能增加,温度不一定升高
比热容
比较不同物质的吸热能力
实验装置
实验设计
比较水和沙子吸热能力的方法:
①吸收相同的热量,比较_______多少;
②升高相同温度,比较_______多少
探究方法
实验时应控制水和沙子的______相同,升高相同的温度或吸收相同的热量(即加热相同的时间),这种研究问题的方法称为____________
得出结论
①质量相等的水和沙子,升高相同的温度,_______吸收的热量多,说明水的吸热能力_____;
②物体吸收热量的多少与物质种类、质量多少、升高的温度有关
物理意义
比热容是描述物质吸热本领的物理量
某种物质,在温度升高时吸收的_______与它的______和升高的______乘积之比,叫做这种物质的比热容,用符号c表示
公式
c=Q/mΔ
t
焦耳每千克摄氏度,符号是_____
水的比热容及意义
水的比热容是4.2×
103J/(kg·
℃),它表示的物理意义是:
质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×
103焦
水的比热
容的应用
制冷剂、散热剂、调节气候
补充
(1)吸热公式:
Q吸=cm(t-t0);
(2)放热公式:
Q放=cm(t0-t).其中c表示比热容,m表示物体的质量,t0表示初温,t表示变化后的温度即末温;
(3)比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量大小、温度的高低、吸收或放出的热量的多少无关
【提示】在常见的物质中,水的比热容最大.但并非所有跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性.
命题点1分子热运动
(2013·
咸宁)在如图所示的四种现象中,能体现“分子在不停息运动”的是( )
方法归纳
分子热运动是物质内部分子自发的、无规则的运动,肉眼无法看见,它不同于细小物体在外力作用下的机械运动.
1.(2014·
扬州)烟花三月,西湖的万花园,花香袭人.这是因为( )
A.分子是运动的B.分子间存在引力C.分子间存在斥力D.物质是由分子组成的
2.(2014·
汕尾)关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A.扩散现象只发生在气体之间B.液体分子间只存在吸引力
C.固体的分子间没有空隙D.宇宙天体、分子都在不停息地运动
3.(2014·
安徽)运用分子动理论,可以对液体的蒸发现象作出合理的解释:
由于液体表面的分子在做________________,所以在任何温度下蒸发现象都可能发生;
温度越高,分子的_________________________,从而蒸发越快.
命题点2内能的改变
泉州)下列物理现象中,属于通过做功改变物体内能的是( )
A.冬天晒太阳,人会感到暖和B.饮料放入冰箱冷藏室会变凉
C.锯木头时锯条会变热D.烧红的铁块放入水中会变凉
寻找表示改变内能方式的“关键词”是判断改变内能方式的一种好方法.“取暖”、“加热”、“降温”、“吸收”等是表示热传递的关键词,“压缩
”、“摩擦”
、“锻打”、“拧弯”等是表示做功的关键词.
1.(2013·
淄博)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体内能减少时,一定对外做功B.物体内能增加时,温度不一定升高
C.汽油机的做功冲程把机械能转化为内能D.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
泉州)下列生活情景中,属于通过热传递途径
改变物体内能的是( )
A.锯木头时锯条会变热B.冬天,人们常常搓手使手变暖
C.冬天,人们常用热水袋取暖D.铁丝被反复弯折,弯折处会变热
东营)大型载重汽车下坡时间较长时,为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片和轮胎喷水降温,刹车片过热是通过______方式增加内能的,水喷到刹车片上时,看到热气腾腾,是利用水的________(填一种物态变化名称)过程吸热,来降低刹车片的温度.
命题点3热量计算
小贝家里购买了经济安全、节能环保的太阳能热水器,若该热水器里面装有温度为10℃的水30kg,经过阳光照射后,水温升高到45℃,在这一过程中水吸收的热量是多少?
[水的比热容是4.2×
℃)]
点拨:
水吸收的热量可用公式Q吸=cmΔt计算.
济宁)用两个相同的电热水器给质量同为2kg的物体甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为( )
A.0.84×
105JB.1.2×
105JC.2.52×
105JD.都不是,不能计算
雅安)一水箱中贮有10kg水,当水温从20℃升高到22℃时,水吸收的热量是_______J.[c水=4.2×
泰安)质量为10kg的水,吸收4.2×
105J的热量,温度从20℃升高到______℃.[水的比热容为4.2×
命题点比较物质的吸热能力
比较物质吸热能力的实验综合性强,试题往往要求选择和组装实验器材,运用控制变量法设计实验,运用公式c=Q/(mΔt)进行分析与计算.
为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如下表.
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
68
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_______(填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度_____(填“高”或“低”).
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量.
(3)实验表明,______(填“水”或“食用油”)吸热的能力更强.
比较物质吸热能力的实验中需要利用控制变量法.通常采用下面两种方法比较物质的吸热能力:
一、在质量和吸收热量相同的情景下比较升高的温度.若升高的温度小,则吸热能力强.二、在质量和升高温度相同的情景下比较吸收的热量.若吸收的热量多,则吸热能力强.
质量/kg
温度升高10℃所需要的时间/s
温度升高20℃所需要的时间/s
沙子
0.03
64
98
96
163
(4)小明把食用油换成了沙子再进行实验并得出了上表数据,在此实验中,
沙子和水吸热的多少是通过_________(填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;
(5)在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如表所示.分析表中数据可知,如果加热相同的时间,质量
相同的水和沙子,________(填“沙子”或“水”)升高的温度更高;
(6)根据上述实验结果解释,为什么内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大?
一、选择题
淮安)如图所示,是由微颗粒(1-50nm)制备得到的新型防菌“纳米纸”.在“纳米纸”的表面细菌无法停留且油水不沾.与此现象有关的判断正确的是( )
A.组成“纳米纸”的分子间没有间隙B.油与“纳米纸”分子间有斥力没有引力
C.“纳米纸”可阻止细菌分子无规则运动D.油分子间引力使纸面上的油汇集成小油珠
2.(2013·
绍兴)图中改变内能的方法与其他三
种不同的是( )
衡阳)关于温度、热量和内能的说法中不正确的是( )
A.0℃的冰块也有内能B.温度高的物体,内能一定大
C.物体放出热量,温度不一定降低D.物体对外做功,内能可能減小
4.(2014·
南昌)《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜,让海内外观众领略了中华饮食之美.如图所示,通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识,认识正确的是( )
A.煎:
煎锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容大
B.炒:
主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C.蒸:
是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使榆钱饭蒸熟
D.拌:
香葱和豆腐要拌着才能入味,说明分子没有做无规则运动
5.(2014·
南京)下表是一些物质的比热容[J/(kg·
℃)],根据表中数据,下列判断正确的是( )
4.2×
103
铝
0.88×
煤油、冰
2.1×
干泥土
0.84×
沙石
0.92×
铜
0.39×
A.物质的比热容与
物质的状态无关
B.100g水的比热容是50g水的比热容
的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
6.(2014·
株洲)某种物质熔化过程中温度随时间变化的图像如图所示,据图可知,该物质( )
A.是晶体,熔点是0℃ B.熔化时,固、液之间不发生热传递
C.熔化前后比热容不变 D.t=2min至t=6min过程中内能不变
二、填空题
7.(2014·
宜宾)小华用相同质量的色拉油和水加工同样的菜,用同样的锅在相同火力下同时加热,发现色拉油升温比水快,这说明色拉油的________比水小;
一段时间后,色拉油把菜炸黄了,而水没有,这说明色拉油的_______比水高.(填“熔点”“沸点”“比热容”或“凝固点”)
8.(2014·
遂宁)中考结束
春梅跨进家门就闻见香喷喷的鸡汤味,看见女儿回家,妈妈急忙端上精心准备的鸡汤.往饭桌上放时,由于汤钵太烫,妈妈放下动作稍快,洒了些在桌上,勤快的春梅迅速将桌面清理干净,拿上筷子和妈妈一起享用了这顿丰盛的午餐.“闻见鸡汤的香味”是________现象;
“汤钵烫手”是汤钵和手之间发生了__________,使手的内能增加,温度升高.
9.(2014·
泰州)常见物质是由大量分子组成的.扩散现象是由于分子______形成的;
一定量的水和酒精混合总体积变小,是由于分子之间存在________;
固体和液体很难被压缩,是由于分子之间存在_______.
10.(2013·
黑龙江)用电水壶烧水时,如果将壶内20℃的水的温度升高60℃,水吸收的热量是5.04×
105J,那么壶内水的质量是______kg;
水的比热容较大,在日常生活中有许多应用此知识的地方,请举出一个实例:
_________________________.
11.(2014·
汕尾)改变内能有不同的方式,如图所示,是通过____________方式把试管里的水进行加热.水沸腾后,水蒸气推动活塞迅速冲出管口,水蒸气的内能_______(填“增大”或“减小”),在活塞被推出的过程中,能量转化情况与内燃机________冲程相同.试管口出现了白雾,这是________(填物态变化名称)现象.
12.(2013·
朝阳)铁的比热容是4.5×
102J/(kg·
℃).餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”,将1kg的铁板加热到130℃,再将九成熟的牛肉盛放在铁板上,等铁板温度降到70℃时,牛肉已经十成熟了.铁板在此降温过程中释放出的热量为______J,不考虑热量散失,则牛肉从铁板处吸收了_______J的热量.
13.(2013·
镇江)质量为80kg的运动员在某次训练中排汗0.7kg,假如汗水均从身上蒸发掉而没有流掉,这将导致运动员的体温______约_______℃,内能改变了_______J.人体主要成分是水,可认为人的比热容和水的相等,每千克汗水汽化所要吸收的热量为2.4×
106J.
三、实验探究题
14.如图所示,把质量为1kg、初温为20℃的水[c水=4.2×
℃)]和煤油放在两个相同的保温(不与外界发生热传递)的
容器中,用两个相同的热得快(标有“220V 210W”)分别给它们加热,用两只相同的温度计分别测量它们的温度.
(1)这个实验装置可以研究物质的__________;
(填字母)
A.质量B.密度C.比热
(2)小红同学把热得快接在家庭电路中,记录了温度随加热时间变化的一些数据(见表),通过对表中数据进行分析,可知:
相同质量的不同物质吸收相同的热量,所_________不同;
根据表中实验数据,计算出煤油的比热是________J/(kg·
℃).
时间(min)
1
2
3
4
5
水温(℃)
23
26
29
32
35
油温(℃)
38
44
50
四、简答计算题
15.夏日,在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热,请用所学物理知识解释这个现象.
16.(2013·
连云港)随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是:
在房间地面装饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温.当供水温度为45℃时,单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表:
地面装饰层材料
散热管
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯(PE-RT)
136.6W/m2
103.5W/m2
93.5W/m2
聚丁烯(PB)
125.7W/m2
96.9W/m2
90.0W/m2
(1)若该地暖系统的总水量为2×
103kg,将全部的水从5℃加热至45℃,水至少需要吸收多少热量?
[c水=4.2×
(2)某家庭木地板的面积为80m2,散热管材料为聚丁烯(PB),供水温度为45℃,则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳?
(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外,你认为还与哪些因素有关?
请至少写出两点.
第5讲分子动理论内能比热容
考点解读
考点1 分子 分子 不停 做无规则运动 引 斥 高 彼此进入 分子在不停地做无规则运动 间隙 快
考点2 动能 分子势能 转移 转化 温度差 减小 降低 增大 升高 增大 减小 J
考点3 升温 吸热 质量 控制变量法 水 强 热量 质量 温度 J/(kg·
℃)
各个击破
例1 B
题组训练 1.A 2.D 3.无规则运动 无规则运动(热运动)越剧烈
例2 C
题组训练 1.B 2.C 3.做功 汽化(或蒸发)
例3 水由10℃升至45℃的过程中吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×
℃)×
30kg×
(45℃-10℃)=4.41×
题组训练 1.C 2.8.4×
104 3.30
实验突破
例
(1)相同 高
(2)大于 (3)水
拓展训练 (4)加热时间 (5)沙子 (6)内陆地区沙子多水少,因为沙子的比热容比水小,白天在太阳的照射下,受热
情况相同时,沙子的温度上升比水快,而晚上在同样的放热情况下,沙子的温度下降得也快,所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大.
整合集训
1.D 2.B 3.B 4.C 5.C 6.A 7.比热容 沸点 8.扩散 热传递 9.运动 间隙 斥力 10.3 汽车发动机里用水做冷却剂 11.热传递 减小 做功 液化 12.2.7×
104 2.7×
104 13.下降 5 1.68×
106 14.
(1)C
(2)升高的温度 2.1×
15.质量相等的水和混凝土,照射同样的时间,吸收相同热量,由于水的比热容较大,水的温度升高较小.因此,池水的温度比混凝土低.所以在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热.
16.
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×
2×
103kg×
(45℃-5℃)=3.36×
108J;
(2)由题知,散热管材料为聚丁烯,用木地板,该家庭地面单位面积上的散热功率P=90.0W/m2,该供暖系统每小时的散热量:
Q=PSt=90.0W/m2×
80m2×
3600s=2.592×
107J;
(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外,还与地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等有关.