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- 2021-05-10 发布
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第十章 分子动理论、内能与热机
知识自助餐A
一、选择题
1.(2011年泸州)泸州市从今年5月1日起九类公共场所禁烟,在很多公共场所贴了如图X10-1所示的标志.因为房间里只要有一个人吸烟,整个房间很快就充满刺鼻的烟味,主要原因是( )
图X10-1
A.分子间有斥力
B.分子间有引力
C.分子在不停地运动
D.分子之间是有间隙的
2.(2012年安徽)下列关于功、内能和热量的说法正确的是( )
A.物体的温度不变,内能一定不变
B.做功和热传递都能改变物体的内能
C.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
3.下列说法不属于用做功改变物体内能的是( )
A.小孩从滑梯上滑下,臀部发热
B.汽缸内空气被压缩,温度升高
C.钻木取火
D.加热使水沸腾
4.关于燃料的热值,以下说法中正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
5.关于物体内能,下列说法正确的是( )
A.同一物体温度降低,它的内能一定减少
B.热传递是改变物体内能唯一的方法
C.温度为0 ℃的物体没有内能
D.温度相等的1 kg水和1 g水内能相同
6.单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图X10-2所示.下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是( )
图X10-2
A.丙、丁、乙、甲 B.乙、丁、甲、丙
C.乙、甲、丁、丙 D.甲、乙、丙、丁
二、填空题
7.两个相同的水杯中,分别装有质量相等的冷水和热水.同时往两个水杯里各滴一滴红墨水,过一会儿,看到两杯水都变红了,这是________现象.实验中还发现热水先变红,说明________越高,水分子热运动越剧烈.
8.(2012年宿迁)夏季,在高速公路服务区内,一些重型汽车停在有水的坑里,这是因为汽车在高速行驶的过程中,通过__________的方式增加轮胎的内能,使轮胎的温度________了;轮胎停在水中,通过________的方式减少内能,降低温度,以保行车安全.
9.人们常用水给汽车发动机降温,这是因为水的________较大;在这个过程中是通过________的方式使水的温度升高,内能增大.
10.(2012年盐城) “可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的______很大.以10倍的关系粗略计算,1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为________J,可以使______kg的水从20 ℃加热至60 ℃.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q煤气=4.2×107 J/kg]
知识自助餐B
三、实验题
11.(2012年荆州)某小组的同学做“探究不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图X10-3所示的装置.
图X10-3
(1)在设计实验方案时,以下需要确定控制的变量中,你认为多余的是( )
A.采用完全相同的加热方式和时间
B.酒精灯里所加酒精的量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是______℃,这表明实验时的大气压强________(填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压.
(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高得多,请你就此现象进行分析,初步结论为:________________________________________________.
(4)本实验除了能够说明上述问题之外,还能够说明其他问题,请你写出其中一个:________________________________________________________________________.
四、计算题
12.(2011年鞍山)某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从25 ℃加热到100 ℃,燃烧了6 kg的无烟煤.水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×107 J/kg.求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
13.如图X10-4所示的是某四冲程汽油机做功冲程的示意图,活塞的横截面积是35 cm2.做功冲程中,燃气对活塞的平均压强是1.0×106 Pa,活塞移动的距离是60 mm,所用时间是0.015 s.试求:
(1)做功冲程中,燃气对活塞的平均压力是多少?
(2)做功冲程中,平均压力做功的功率是多少?
(3)设做功冲程汽油完全燃烧,放出的热量是840 J,则该汽油机的效率是多少?
图X10-4
五、综合能力题
14.阅读下面短文.
内 能
内能是指物体内部所包含的总能量,包括分子的动能(即分子无规则热运动动能)、分子的势能(即分子间相互作用能)、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等.在热学中,由于在热运动中上述后三项能量不发生变化,所以内能一般指前两项.由于分子的动能跟温度有关,分子的势能跟分子间的距离有关,所以物体的内能跟温度、体积都有关系.
请回答下列问题:
(1)慢慢压缩针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?
答:________________________________________________________________________.
(2)加热针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?
答:________________________________________________________________________.
(3)金属块在受热膨胀时,金属块内能中哪些部分发生变化?
答:________________________________________________________________________.
第十章 分子动理论、内能与热机
1.C
2.B 解析:晶体熔化时,吸收热量,内能增加,但温度不变,故A错误;热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错误.
3.D 解析:A、B、C都是做功改变物体内能,D则是热传递改变物体内能.
4.A
5.A 解析:改变物体内能的方法有两种:做功和热传递;一切物体都具有内能;温度相等而质量不等的同种物质,内能不同,B、C、D均错误,只有A正确.
6.B
7.扩散 温度
8.做功 升高 热传递
9.比热容 热传递
10.热值 4.2×108 2 500
11.(1)B (2)98 小于
(3)不同物质的吸热能力不同
(4)不同液体的沸点不同 (或液体的沸点与液体的种类有关,其他合理答案也可)
12.解:(1)根据Q吸=cm(t-t0)得
Q吸=cm1(t-t0)
=[4.2×103×200×(100-25)] J
=6.3×107 J.
(2)根据Q放=mq得
Q放=m2q=6 kg×3.4×107 J/kg=2.04×108 J.
(3)锅炉的效率η==≈30.9%.
13.解:(1)由p=可得
F=pS=1.0×106 Pa×35×10-4 m2=3.5×103 N.
(2)W=Fs=3.5×103 N ×0.06 m=210 J
P===1.4×104 W.
(3)η==×100%=25%.
14.(1)分子的势能 (2)分子的动能 (3)分子的动能和分子的势能