


沪粤版(2024)九年级上册12.2 热量和热值巩固练习
展开一、单选题
1.(2023·全国·九年级校联考假期作业)2016年8月,我国发射了全球首颗量子卫星 “墨子号”,发射卫星的火箭常用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )
A.较大的比热容B.较高的热值C.较小的密度D.较低的沸点
2.(2023春·八年级校联考课时练习)在国际单位制中,热量的单位是( )
A.牛(N)B.瓦特(W)C.焦耳(J)D.安培(A)
3.(2023·全国·九年级专题练习)质量相等的两金属块A、B长时间放在沸水中,将它们从沸水中取出后,立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中。不计热量损失,当甲、乙两杯水的温度不再升高时,发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。则下列说法中正确的有的是( )
①金属块A末温比B的末温高
②金属块B放出的热量比A的多
③金属块A的比热容比B的比热容小
④甲杯中的水比乙杯中的水吸收的热量少
A.1个B.2个C.3个D.4个
4.(2023秋·湖北鄂州·九年级统考期末)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.温度越高的物体含有的热量越多
B.物体温度升高,一定是吸收了热量
C.温度高的物体,内能不一定大
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
二、填空题
5.(2023春·八年级校联考课时练习)物体在热传递过程中,__________放出热量,__________吸收热量,热量的符号可用__________表示,它的国际单位与__________的单位相同,均为__________,简称__________。
6.(2023·湖南长沙·校联考一模)某燃气热水器使用天然气作为燃料,若使用中消耗掉0.02m3的天然气,则这些天然气完全燃烧放出的热量为___________J (q天然气=3.2×107J/m3);如果这些热量完全被水吸收,则水的内能___________ (选填 “增大”、“不变” 或“减小”)。
7.(2023春·八年级校联考课时练习)放在一起的两个物体之间发生热传递是因为它们的______不同,到了______的时候,热传递就停止了。
8.(2023秋·湖南怀化·九年级校考期中)在物理学中常提到“热”字,但其含义各不相同,请将下列“热”的含义填入空格内。(选填“温度”、“热量”或“内能)
(1)摩擦生热,这里的“热”是指_____;
(2)物体吸热升温,这里的“热”是指_____;
(3)这盆水很热,这里的“热”是指_____。
三、实验题
9.(2023·全国·九年级校联考假期作业)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知.(注:燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
(1)为了保证实验结论可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的________相同;另外,甲乙两烧杯内水的质量要________(选填“相等”或“不相等”).
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________.
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:________.利用此实验方法计算出的热值将比真实值________(偏大或偏小).
10.(2023·山东枣庄·统考模拟预测)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。(注:燃料完全燃烧放热用计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示)。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的______相同、及______相同;
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______ ;
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:______。利用此实验方法计算出的热值将比真实值______(偏大/偏小),为什么______。
四、简答题
11.(2023·九年级校联考课时练习)超市的海鲜柜台,常常用冰块来保鲜海鲜产品,请写出其中应用的两个热学知识。
12.(2023九年级校联考单元测试)某物理兴趣小组的同学在课余时间设计了一套测定酒精热值的物理实验,他们的方案是:
用一定量的酒精将一定量的水加热,测出有关的物理量,根据酒精燃烧放出的热量等于水吸收的热量算出酒精的热值.
需要测量的物理量有:燃烧的酒精质量、加热的水质量、水的初温、加热后水的末温.
最后根据:可算出酒精的热值
此物理兴趣小组的设计方案能测出酒精的准确热值吗?如不能测出,原因是什么?________.
一、单选题
1.(2023春·八年级校联考课时练习)甲物体的温度比乙物体的温度高,则下述结论中正确的是( )
A.甲、乙物体接触时,内能一定由甲转移到乙
B.甲、乙物体接触时,温度一定由甲转移到乙
C.甲物体的内能一定比乙物体内能多
D.甲物体的热量一定比乙物体热量多
2.(2023春·八年级校联考单元测试)以下与机械能和内能的说法中正确的是( )
A.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
B.物体的内能就是物体的机械能
C.物体的机械能可能为零,内能不可能为零
D.热传递一定是从能量的物体传向能量小的物体
3.(2022秋·广东佛山·九年级校考阶段练习)关于的理解,下列说法中正确的是( )
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.若燃料燃烧不充分时,热值将减小
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
4.(2023春·八年级校联考课时练习)如图所示,当用吹风机对着倒扣在水中的圆底烧瓶吹热风,关于瓶内液面变化正确说法是( )
A.不变B.上升C.下降D.无法判断
二、填空题
5.(2022秋·九年级校联考单元测试)烧开一锅水,需要吸收完全燃烧0.1kg干木材所放出的热量,这些热量若采用天然气加热,需要完全燃烧_______的天然气(已知 , )。
6.(2022秋·九年级校联考课时练习)如图所示,2022冬奥会主火炬以“微火”取代熊熊燃烧的大火,传递低碳、环保的绿色奥运理念,实现了奥运历史上的一次点火创新。“微火”由清洁氢能源作为燃料供给。氢燃料流量约为1.2立方米/小时。与以往熊熊燃烧的火炬相比,大约能够节省99.9%的能量,充分体现了环保理念。氢气的热值为表示的物理意义是______。若氢气的密度为,每小时流过的氢气完全燃烧放出______J的热量。
7.(2023春·八年级校联考单元测试)实验表明,只要物体之间或同一物体的不同部分存在______,就会有热传递现象发生,并且将一直持续到它们的______相同为止。
8.(2023秋·广东惠州·九年级统考期末)改变内能有不同的方式,图甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速压下活塞时,可看见筒内棉花燃烧起来,这是通过 ______ 方式使玻璃筒内的空气 ______ 增加,温度升高,达到棉花的燃点,使棉花燃烧;图乙是通过 ______ 方式把试管里的水加热至沸腾。
三、实验题
9.(2023·湖北孝感·统考二模)在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中
(1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于______;
(2)如图是小明安装好的实验装置,其中存在的错误是______;
(3)小华纠正了小明的错误,又组装了一套相同的实验装置,备好秒表,在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
①先点燃酒精,再点燃碎纸片;
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数;
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数;
小红认为上述操作中,操作______是错误的,小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是______。
10.(2023·全国·九年级校联考专题练习)小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验,记录结果见下表:
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择了两套完全相同的装置,并且控制油的质量以及水的质量____;但对于两杯水的初温他们的看法却不同.请将下列他们的想法补充完整.
①小辉认为实验中是直接用____来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以,实验中两杯水的初温可以不同.
②小明认为因为探究过程中他们采用了____法,所以只有燃料的____不同,其他因素都必须控制相同;如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的____就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化低的情况,所以,实验时必须控制水的初温相同.
③你认为____(选填“小明”或“小辉”)的想法更合理.
(2)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是____.
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量,并由记录的数据,利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量;小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值.你认为他的计算结果是____的(选填“可靠”或“不可靠”);理由是___________________.
四、综合题
11.(2023秋·山西大同·九年级校考期末)阅读短文,回答问题。
热转换效率之最——潍柴发动机
我国高热效率柴油机研发再次实现历史性突破。2022年1月8日上午,“科技革命与产业变革”潍柴动力全球首款本体热效率51.09%柴油机发布暨国家燃料电池技术创新中心和“氢进万家”科技示范工程运行情况座谈会在济南召开。记者从现场获悉,潍柴动力柴油机本体热效率全球首次达到51.09%,再次刷新全球纪录。
100多年来,行业内都在追求高热效率,但难度非常大。5年前要说柴油机热效率达到48%是没人相信的。潍柴去年实现了50.23%,就像百米赛跑进入了10秒。此次刷新纪录,难度就像百米跑要从10秒提升到9秒。别看从50.23%到51.09%只提高了不到1%,实际上难度非常大。51.09%热效率这一顶尖技术如果在全行业推广应用,将带来巨大的经济效益和社会效益。与市场现有主流产品(平均46%热效率柴油机)相比,51%热效率柴油机可实现油耗、二氧化碳排放分别降低10%,使我国每年可节油1600万吨,经济效益增长约1400亿元;二氧化碳排放量每年可减少5000万吨。
(1)潍柴动力柴油机本体热效率刷新全球纪录的值为______;
(2)51.09%热效率柴油机的全行业推广可以为我国每年节油______万吨,这些柴油完全燃烧后放出的热量为______J(柴油的热值为4.2×107J/kg);
(3)随着科技的进步,热效率的纪录将会不断打破,请你说出要提高柴油机热效率的一种方法:______。
12.(2023·广东肇庆·统考一模)天气温暖,小明家准备去户外野炊,如图所示是他家用到的一款户外分体式燃气炉。该燃气炉的铭牌如表所示,其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。炉头上标有“参数15”字样,该参数表示的是燃气炉功率[单位:瓦(W)]与耗气量[单位:克/时(g/h)]之比的数值为15。请回答以下相关问题:
(1)燃气炉是通过______的方式增加食物的内能把食物煮熟。闻到食物的香味说明分子在______运动;
(2)气体燃料在常温下是通过______的方法液化存储在储气罐内。使用过程中,罐体温度变低,是因为燃料自碰嘴喷出后,发生______(填物态变化名称),要______(选填“吸收”或“放出”)热量;
(3)利用题目中的数据,可得气罐内燃料的热值是______J/kg。
12.2 热量与热值
一、单选题
1.(2023·全国·九年级校联考假期作业)2016年8月,我国发射了全球首颗量子卫星 “墨子号”,发射卫星的火箭常用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )
A.较大的比热容B.较高的热值C.较小的密度D.较低的沸点
【答案】B
【解析】发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,与其他燃料比较,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(2023春·八年级校联考课时练习)在国际单位制中,热量的单位是( )
A.牛(N)B.瓦特(W)C.焦耳(J)D.安培(A)
【答案】C
【解析】在物理学中,热量与功的国际单位均为焦耳。故ABD错误,不符合题意;C正确,符合题意。
故选C。
3.(2023·全国·九年级专题练习)质量相等的两金属块A、B长时间放在沸水中,将它们从沸水中取出后,立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中。不计热量损失,当甲、乙两杯水的温度不再升高时,发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。则下列说法中正确的有的是( )
①金属块A末温比B的末温高
②金属块B放出的热量比A的多
③金属块A的比热容比B的比热容小
④甲杯中的水比乙杯中的水吸收的热量少
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】C
【解析】①达到热平衡后,金属块的末温等于水的末温,所以金属块A末温等于金属块B的末温,故①错误;
②④两金属块使水温升高,甲杯水的温度低于乙杯水的温度,而初温相同,两杯水甲的温度变化小,而甲、乙两杯水的质量相同,由吸热公式可知,甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少;每个金属块放出的热量等于各自杯中水吸收的热量,所以金属块A放热少,即金属块B放出的热量比A的多,故②④正确;
③两金属块都从沸水中取出、初温相同,
对于金属块A来说有
①
对于金属块B来说有
②
因为
则①÷②得
又因为,所以
则有 ,故③正确;
综合以上分析可知,有② ③ ④ 说法正确,故ABD错误,C正确。
故选C。
4.(2023秋·湖北鄂州·九年级统考期末)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.温度越高的物体含有的热量越多
B.物体温度升高,一定是吸收了热量
C.温度高的物体,内能不一定大
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】C
【解析】A.热量是指在热传递过程中传递的内能的多少,热量一词不能用物体含有,故A错误;
B.物体温度升高,可能是做功,也可能是吸热,故B错误;
C.温度高的物体,内能不一定大,还与物体质量有关,故C正确;
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选C。
二、填空题
5.(2023春·八年级校联考课时练习)物体在热传递过程中,__________放出热量,__________吸收热量,热量的符号可用__________表示,它的国际单位与__________的单位相同,均为__________,简称__________。
【答案】 高温物体 低温物体 Q 能量 焦耳 焦
【解析】[1][2]热传递过程中,高温物体放出热量,内能减少;低温物体吸收热量,内能增加。
[3][4][5][6]热量的符号可用Q表示,它的国际单位与能量的单位相同,均为焦耳,简称焦,符号J。
6.(2023·湖南长沙·校联考一模)某燃气热水器使用天然气作为燃料,若使用中消耗掉0.02m3的天然气,则这些天然气完全燃烧放出的热量为___________J (q天然气=3.2×107J/m3);如果这些热量完全被水吸收,则水的内能___________ (选填 “增大”、“不变” 或“减小”)。
【答案】 增大
【解析】[1]这些天然气完全燃烧放出的热量为
[2]不断吸收热量,则水的内能增大,通过热传递的方式增大内能。
7.(2023春·八年级校联考课时练习)放在一起的两个物体之间发生热传递是因为它们的______不同,到了______的时候,热传递就停止了。
【答案】 温度 温度相同
【解析】[1][2]发生热传递的条件是两物体之间存在温度差,如果两个物体间的温度相同,那么它们之间就不会发生热传递;当物体的温度相同时,热传递也就停止了。
8.(2023秋·湖南怀化·九年级校考期中)在物理学中常提到“热”字,但其含义各不相同,请将下列“热”的含义填入空格内。(选填“温度”、“热量”或“内能)
(1)摩擦生热,这里的“热”是指_____;
(2)物体吸热升温,这里的“热”是指_____;
(3)这盆水很热,这里的“热”是指_____。
【答案】 内能 热量 温度
【解析】(1)[1]摩擦生热是通过克服摩擦做功,使物体的内能增加,所以这里的“热”指内能。
(2)[2]物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高,故这里的“热”指热量。
(3)[3]这盆水很热是反映水的冷热程度,所以这个“热”指温度。
三、实验题
9.(2023·全国·九年级校联考假期作业)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知.(注:燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
(1)为了保证实验结论可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的________相同;另外,甲乙两烧杯内水的质量要________(选填“相等”或“不相等”).
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________.
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:________.利用此实验方法计算出的热值将比真实值________(偏大或偏小).
【答案】 质量 相等 煤油 天平 偏小
【解析】(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等,两个烧杯相同,受热面积就相同;
(2)由图表数据可知在燃烧相同质量的燃料后,甲杯中的水温度升高的多,甲杯中的水吸收的热量多,即煤油燃烧放出的热量多,根据,所以煤油的热值较大;
(3) 计算出煤油和菜籽油的热值,小明还需要补充实验仪器天平来测量燃料的质量;由于燃料燃烧放出的热不能被水全部吸收,燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,并且燃料也不会完全燃烧,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
10.(2023·山东枣庄·统考模拟预测)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。(注:燃料完全燃烧放热用计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示)。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的______相同、及______相同;
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______ ;
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:______。利用此实验方法计算出的热值将比真实值______(偏大/偏小),为什么______。
【答案】 质量 水的质量 煤油 天平 偏小 燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使大于
【解析】(1)[1][2]因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等。
(2)[3]由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大。
(3)[4]实验中要控制质量相等,需要用天平来测量。
[5][6]由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
四、简答题
11.(2023·九年级校联考课时练习)超市的海鲜柜台,常常用冰块来保鲜海鲜产品,请写出其中应用的两个热学知识。
【答案】见解析
【解析】冰块的温度低,通过热传递的方式可减小海鲜的内能,使海鲜温度降低,冰块熔化时,要吸收热量,降低海鲜的温度。
12.(2023九年级校联考单元测试)某物理兴趣小组的同学在课余时间设计了一套测定酒精热值的物理实验,他们的方案是:
用一定量的酒精将一定量的水加热,测出有关的物理量,根据酒精燃烧放出的热量等于水吸收的热量算出酒精的热值.
需要测量的物理量有:燃烧的酒精质量、加热的水质量、水的初温、加热后水的末温.
最后根据:可算出酒精的热值
此物理兴趣小组的设计方案能测出酒精的准确热值吗?如不能测出,原因是什么?________.
【答案】由于燃料燃烧释放的能量不能被水全部吸收,因此只能近似说明燃料热值的大小,不能计算出热值的大小
【解析】此物理兴趣小组的设计方案不能测出酒精的准确热值, 原因是燃料燃烧释放的能量不能被水全部吸收,因此只能近似说明燃料热值的大小,不能计算其热值的大小.
【点睛】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
一、单选题
1.(2023春·八年级校联考课时练习)甲物体的温度比乙物体的温度高,则下述结论中正确的是( )
A.甲、乙物体接触时,内能一定由甲转移到乙
B.甲、乙物体接触时,温度一定由甲转移到乙
C.甲物体的内能一定比乙物体内能多
D.甲物体的热量一定比乙物体热量多
【答案】A
【解析】A.甲物体的温度比乙物体的温度高,所以甲、乙物体接触时,内能一定由甲转移到乙,故A正确;
B.热传递时,传递的是热量或者说内能,但不能说传递温度,故B错误;
C.内能的大小与物体的质量、温度等因素有关,故甲物体的温度比乙物体的温度高,但质量不确定,所以无法确定内能的大小,故C错误;
D.热量是一个过程量,只能在热传递的过程中才能比较热量的多少,故D错误。
故选A。
2.(2023春·八年级校联考单元测试)以下与机械能和内能的说法中正确的是( )
A.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
B.物体的内能就是物体的机械能
C.物体的机械能可能为零,内能不可能为零
D.热传递一定是从能量的物体传向能量小的物体
【答案】C
【解析】A.物体的内能与物体的质量、温度以及状态有关,因此当物体的温度不变时,状态发生改变,内能将发生改变,比如冰块熔化时,温度不变,但内能增加,故A错误;
B.物体的内能与物体的机械能是完全不同的两种能量形式,内能不是机械能,故B错误;
C.内能是物体内部分子具有的能量总和,而分子在永不停息地做无规则运动,因此内能不可能为零;而物体的速度为零、高度为零、没有发生弹性形变时,物体的机械能为零,故C正确;
D.热传递是热量从温度高的物体传向温度低物体,或者从高温部分传往低温部分,故D错误。
故选C。
3.(2022秋·广东佛山·九年级校考阶段练习)关于的理解,下列说法中正确的是( )
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.若燃料燃烧不充分时,热值将减小
C.当燃料未燃烧时,其热值为零
D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
【答案】D
【解析】A.热值是质量为1kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量,热值是燃料本身的特性,与热量无关,故A错误;
B.热值的大小只与燃料的种类有关,与燃烧程度无关,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,与燃料是否燃烧无关,故C错误;
D.热值是由燃料本身特性决定的,与燃料是否充分燃烧无关,故D正确。
故选D。
4.(2023春·八年级校联考课时练习)如图所示,当用吹风机对着倒扣在水中的圆底烧瓶吹热风,关于瓶内液面变化正确说法是( )
A.不变B.上升C.下降D.无法判断
【答案】C
【解析】吹风机对着倒扣在水中的圆底烧瓶吹热风时,热风的温度高于烧瓶的温度会发生热传递,热量传递给烧瓶内的空气,空气受热膨胀,瓶内气压随之升高而大于外界大气压强,进而使瓶内液面下降,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题
5.(2022秋·九年级校联考单元测试)烧开一锅水,需要吸收完全燃烧0.1kg干木材所放出的热量,这些热量若采用天然气加热,需要完全燃烧_______的天然气(已知 , )。
【答案】0.03
【解析】完全燃烧0.1kg干木材所放出的热量
根据题意可知,天然气完全燃烧放出的热量
由可知,完全燃烧天然气的体积
6.(2022秋·九年级校联考课时练习)如图所示,2022冬奥会主火炬以“微火”取代熊熊燃烧的大火,传递低碳、环保的绿色奥运理念,实现了奥运历史上的一次点火创新。“微火”由清洁氢能源作为燃料供给。氢燃料流量约为1.2立方米/小时。与以往熊熊燃烧的火炬相比,大约能够节省99.9%的能量,充分体现了环保理念。氢气的热值为表示的物理意义是______。若氢气的密度为,每小时流过的氢气完全燃烧放出______J的热量。
【答案】 1kg氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108J 1.512×107
【解析】[1]氢气的热值为1.4×108J/kg,它表示的意思是1千克的氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108J。
[2]每小时流过的氢气的质量
每小时流过的氢气完全燃烧放出热量
7.(2023春·八年级校联考单元测试)实验表明,只要物体之间或同一物体的不同部分存在______,就会有热传递现象发生,并且将一直持续到它们的______相同为止。
【答案】 温度差 温度
【解析】[1]热传递的发生条件是物体之间或同一物体的不同部分存在温度差。
[2]热传递发生时高温物体放出热量,温度降低,低温物体吸收热量,温度升高,直到它们的温度相同为止。
8.(2023秋·广东惠州·九年级统考期末)改变内能有不同的方式,图甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速压下活塞时,可看见筒内棉花燃烧起来,这是通过 ______ 方式使玻璃筒内的空气 ______ 增加,温度升高,达到棉花的燃点,使棉花燃烧;图乙是通过 ______ 方式把试管里的水加热至沸腾。
【答案】 做功 内能 热传递
【解析】[1][2]下压活塞时,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,气体的内能增大,温度升高,当达到棉花的燃点,使棉花燃烧;这是做功的方式使玻璃筒内的空气内能增大,温度升高。
[3]利用酒精灯加热试管是通过热传递的方式改变试管内水的内能,使其内能增大,温度升高,直至沸腾。
三、实验题
9.(2023·湖北孝感·统考二模)在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中
(1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,以便于______;
(2)如图是小明安装好的实验装置,其中存在的错误是______;
(3)小华纠正了小明的错误,又组装了一套相同的实验装置,备好秒表,在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
①先点燃酒精,再点燃碎纸片;
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数;
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数;
小红认为上述操作中,操作______是错误的,小明根据正确操作获得的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是______。
【答案】 质量 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 温度计液泡没有浸没在水中 ② 燃烧过程中有热量损失
【解析】(1)[1]燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关,所以要控制质量相等。
[2]根据,实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同,观察末态温度,末态温度高说明吸收热量多,反之,吸收热量少。
(2)[3]使用温度计测量液体,应将温度计液泡完全浸没在液体中。
(3)[4]保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,但燃料燃烧速度未知,被燃烧的燃料质量不一定相等,故②错误。
[5]燃烧过程中有热量损失,水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量。
10.(2023·全国·九年级校联考专题练习)小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验,记录结果见下表:
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择了两套完全相同的装置,并且控制油的质量以及水的质量____;但对于两杯水的初温他们的看法却不同.请将下列他们的想法补充完整.
①小辉认为实验中是直接用____来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以,实验中两杯水的初温可以不同.
②小明认为因为探究过程中他们采用了____法,所以只有燃料的____不同,其他因素都必须控制相同;如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的____就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化低的情况,所以,实验时必须控制水的初温相同.
③你认为____(选填“小明”或“小辉”)的想法更合理.
(2)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是____.
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量,并由记录的数据,利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量;小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值.你认为他的计算结果是____的(选填“可靠”或“不可靠”);理由是___________________.
【答案】 相等 水温升高的多少 控制变量 种类 散热 小明 煤油 不可靠 燃油不可能完全燃烧且燃油燃烧放出的热量不能完全被水吸收
【解析】(1)[1]根据Q放=mq,燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关,所以要探究热值的大小,需使菜籽油和煤油的质量相等;水吸收热量后温度的变化,与吸热的多少及质量有关,所以还要控制两杯水的质量相等;
①[2]质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少;
②[3][4][5]要探究不同燃料热值的大小,应使其它条件相同,只有燃料的种类不同,即用到控制变量法;根据热传递的条件,水温与周围环境温度相差越大,越容易发生热传递,若水的初温不同,便可造成水的散热情况不同,所以实验中应控制水的初温相同;
③[6]由上分析知,小明的分析更加合理;
(2)[7]根据表格中数据,相同质量的两种燃料燃烧完后,煤油的水温升高较大,说明煤油放出的热量较多,即煤油的热值较大.
(3)[8][9]在实验过程中,燃油不可能完全燃烧,且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收,同时水也会向外散热,所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量,计算结果不准确。
【点睛】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,根据此进行分析。
四、综合题
11.(2023秋·山西大同·九年级校考期末)阅读短文,回答问题。
热转换效率之最——潍柴发动机
我国高热效率柴油机研发再次实现历史性突破。2022年1月8日上午,“科技革命与产业变革”潍柴动力全球首款本体热效率51.09%柴油机发布暨国家燃料电池技术创新中心和“氢进万家”科技示范工程运行情况座谈会在济南召开。记者从现场获悉,潍柴动力柴油机本体热效率全球首次达到51.09%,再次刷新全球纪录。
100多年来,行业内都在追求高热效率,但难度非常大。5年前要说柴油机热效率达到48%是没人相信的。潍柴去年实现了50.23%,就像百米赛跑进入了10秒。此次刷新纪录,难度就像百米跑要从10秒提升到9秒。别看从50.23%到51.09%只提高了不到1%,实际上难度非常大。51.09%热效率这一顶尖技术如果在全行业推广应用,将带来巨大的经济效益和社会效益。与市场现有主流产品(平均46%热效率柴油机)相比,51%热效率柴油机可实现油耗、二氧化碳排放分别降低10%,使我国每年可节油1600万吨,经济效益增长约1400亿元;二氧化碳排放量每年可减少5000万吨。
(1)潍柴动力柴油机本体热效率刷新全球纪录的值为______;
(2)51.09%热效率柴油机的全行业推广可以为我国每年节油______万吨,这些柴油完全燃烧后放出的热量为______J(柴油的热值为4.2×107J/kg);
(3)随着科技的进步,热效率的纪录将会不断打破,请你说出要提高柴油机热效率的一种方法:______。
【答案】 51.09% 1600 6.72×1017 见解析
【解析】(1)[1]由题中信息知,潍柴动力柴油机本体热效率刷新全球纪录的值为51.09%。
(2)[2][3]由题意知51.09%热效率柴油机的全行业推广可以为我国每年节油1600万吨,这些柴油完全燃烧后放出的热量
Q放=mq=1600×107kg×4.2×107J/kg=6.72×1017J
(3)[4]机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,所以减少热量的损失、使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦,都可以提高效率。
12.(2023·广东肇庆·统考一模)天气温暖,小明家准备去户外野炊,如图所示是他家用到的一款户外分体式燃气炉。该燃气炉的铭牌如表所示,其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。炉头上标有“参数15”字样,该参数表示的是燃气炉功率[单位:瓦(W)]与耗气量[单位:克/时(g/h)]之比的数值为15。请回答以下相关问题:
(1)燃气炉是通过______的方式增加食物的内能把食物煮熟。闻到食物的香味说明分子在______运动;
(2)气体燃料在常温下是通过______的方法液化存储在储气罐内。使用过程中,罐体温度变低,是因为燃料自碰嘴喷出后,发生______(填物态变化名称),要______(选填“吸收”或“放出”)热量;
(3)利用题目中的数据,可得气罐内燃料的热值是______J/kg。
【答案】 热传递 不停地做无规则 压缩体积 汽化 吸收 5.4×107
【解析】解:(1)[1]燃气炉火焰加热把食物煮熟,食物吸收热量,内能增大,这是通过热传递的方式增加食物的内能。
[2]闻到食物的香味说明分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
(2)[3]气体液化有两种方法,一种是降低温度,另一种是压缩体积,常温下一般是通过压缩体积的方法使气体液化。
[4][5]燃料从喷嘴喷出后,压力减小从液态汽化变为气态,汽化吸热。
(3)[6]由题可知,燃气炉功率[单位:瓦(W)]与耗气量[单位:克/时(g/h)]之比的数值为15,即
解得
表示燃气炉每小时消耗300g的燃气,燃气炉每小时放出的热量
则燃料的热值
答:气罐内燃料的热值是5×107J/kg。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
燃料
加热前的水温
燃料燃尽后水温
煤油
25
44
菜籽油
25
34
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
品名
XX牌分体式防风燃气炉
材质
不锈钢铜铸铝
规格
展开φ260×116mm
折叠φ127×132mm
功率
4500W
储气质量
120kg
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
燃料
加热前的水温
燃料燃尽后水温
煤油
25
44
菜籽油
25
34
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
品名
XX牌分体式防风燃气炉
材质
不锈钢铜铸铝
规格
展开φ260×116mm
折叠φ127×132mm
功率
4500W
储气质量
120kg
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