內(nèi)能及內(nèi)能的利用難題易錯(cuò)題及答案(內(nèi)能內(nèi)能的利用筆記)
“內(nèi)功運(yùn)用”涉及的概念較多，很容易混淆。容易出錯(cuò)和容易混淆的點(diǎn)總結(jié)如下：
易混易錯(cuò)點(diǎn)一：做功與熱傳遞（易混易錯(cuò)等級）
【例1】改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和傳熱。以下增加
四種計(jì)算導(dǎo)線內(nèi)能的方法中，與其他三種方法的區(qū)別是（）
A.摩擦電線使其變熱
B.將電線放在火上使其變熱
C.反復(fù)敲打電線使其變熱
D.給電線通電使其變熱
【分析】摩擦鐵絲或敲擊鐵絲時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使鐵絲的內(nèi)能增大。當(dāng)鐵絲通電時(shí)，電流通過鐵絲時(shí)，克服電阻做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。A、C、D三個(gè)選項(xiàng)都是通過做功改變鐵絲的內(nèi)能；當(dāng)鐵絲放在火上時(shí)，火焰上的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到鐵絲上，通過熱傳遞，鐵絲的內(nèi)能增加。
【答案】B
【容易混淆、容易出錯(cuò)】物體任何時(shí)候都具有內(nèi)能，同一物體溫度的變化反映了物體內(nèi)能的變化；改變物體內(nèi)能的方式有兩種：熱傳遞——內(nèi)能從物體A轉(zhuǎn)移到物體B，物體A的內(nèi)能減少，物體B的內(nèi)能增加。改變物體內(nèi)能的傳熱本質(zhì)是內(nèi)能的傳遞；做功——當(dāng)外界對物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能增大，物體的內(nèi)能增大。當(dāng)做功時(shí)，物體的內(nèi)能減少。物體通過做功改變內(nèi)能的本質(zhì)是內(nèi)能與其他形式能量的相互轉(zhuǎn)換。這兩種方法在改變物體內(nèi)能方面是等效的。
變式訓(xùn)練1：關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）
A、溫度為0的物體沒有內(nèi)能
B.物體內(nèi)能的增加一定是外界對物體做功的結(jié)果。
D.在相同的物質(zhì)狀態(tài)下，隨著同一物體的溫度降低，其內(nèi)能也會降低（答案D）
易混易錯(cuò)點(diǎn)二：溫度、內(nèi)能與熱量（易混易錯(cuò)等級）
【例2】關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能，下列說法正確的是（）
A.隨著物體溫度的升高，其內(nèi)能也必然增大
B.當(dāng)物體溫度升高時(shí)，它一定吸收了熱量。
C.物體吸熱時(shí)，其溫度一定會升高
D.0C的冰沒有內(nèi)能，其分子不會移動。
【分析】當(dāng)物體溫度升高時(shí)，物體內(nèi)的分子運(yùn)動更加劇烈，內(nèi)能增大。選項(xiàng)A正確；當(dāng)物體溫度升高時(shí)，可能是因?yàn)榕c高溫物體接觸，吸收了高溫物體的熱量，也可能是外界造成的。對物體做功，其他形式的能量轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能。B選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，總是伴隨著吸熱或放熱的過程。盡管物體吸收熱量，但溫度可能不會保持恒定。例如，當(dāng)冰融化成水或水沸騰時(shí)，溫度保持不變。選項(xiàng)C錯(cuò)誤；分子不斷地?zé)o規(guī)則運(yùn)動，物體的內(nèi)能不可能為0。選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【答案】A
【易混淆、易誤引導(dǎo)】三者的區(qū)別：溫度是分子熱運(yùn)動強(qiáng)度的標(biāo)志，反映物體的冷熱程度，是一個(gè)狀態(tài)量；內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子的動能和勢能的總和，反映能量的一種形式，是一種狀態(tài)量；熱量是指傳熱過程中傳遞的內(nèi)能的多少，反映內(nèi)能的變化情況。它是一個(gè)過程量。在描述熱量時(shí)，我們只能說“吸收”或“吸收”“釋放”多少熱量，而不能說“擁有”多少熱量。三者之間的聯(lián)系：溫度的變化可以解釋物體內(nèi)能的變化；傳遞的熱量可以衡量物體內(nèi)能的變化量。物體吸收或釋放熱量，物體的內(nèi)能會發(fā)生變化，但溫度不一定會發(fā)生變化。
易混易錯(cuò)點(diǎn)三：熱值與比熱容（易混易錯(cuò)等級）
【例3】下列關(guān)于燃料熱值的說法正確的是（）
A、燃料的熱值與燃料的燃燒狀況有關(guān)。
B、容易燃燒的燃料的熱值一定要大。
C、煤的發(fā)熱量比干柴大，煤燃燒時(shí)放出的熱量比干柴大。
D、0.5kg煤油和1.5kg煤油的熱值相同
【分析】燃料的熱值與燃料的燃燒狀況、是否容易燃燒無關(guān)。選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；燃料燃燒釋放的熱量與是否完全燃燒、燃料的熱值和質(zhì)量有關(guān)，因此熱值大的燃料并不一定釋放大量的熱量，選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的；0.5公斤煤油和1.5公斤煤油是同一種燃料，但質(zhì)量不同，熱值相同，選項(xiàng)D正確。
【答案】D
【例4】關(guān)于比熱容，下列說法正確的是（）
A.500mL水的比熱容比200mL水大
B、相同質(zhì)量的酒精和汽油完全燃燒放出的熱量不同，因?yàn)樗鼈兊谋葻崛莶煌?/p>
C、當(dāng)鐵和鋁質(zhì)量相等時(shí)，吸收等量的熱量后，鋁的溫度升高較少，表示鋁的比熱容。
D.熱水冷卻時(shí)比熱容變小
【分析】比熱容是物質(zhì)的一種特性。比熱容的大小與物體的質(zhì)量、物體的溫度等因素?zé)o關(guān)，因此A、D兩個(gè)選項(xiàng)都是錯(cuò)誤的。相同質(zhì)量的酒精和汽油完全燃燒放出的熱量不同，因?yàn)榫凭c汽油的熱值不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。當(dāng)鐵和鋁的質(zhì)量相同時(shí)，吸收等量的熱量后，鋁的溫度升高較少。根據(jù)公式
可見，鋁的比熱容大于鐵，選項(xiàng)C正確。
【答案】C
【容易混合，容易出錯(cuò)】燃料的熱值是燃料的一個(gè)特性。只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、是否燃燒、是否完全燃燒、是否容易燃燒等無關(guān)；比熱容是物質(zhì)的一種性質(zhì)。這一特性反映了物體吸收和釋放熱量的能力。比熱容的大小與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與物體的質(zhì)量、溫度變化、吸收的熱量等因素?zé)o關(guān)；對于某種燃料，在燃燒過程中，質(zhì)量或體積會變小，但密度、熱值、比熱容保持不變。
易混易錯(cuò)點(diǎn)四：熱機(jī)功率與熱機(jī)效率（易混易錯(cuò)等級）
【例5】下列關(guān)于熱機(jī)的敘述不正確的是（）
A。熱機(jī)的工作過程是將燃料燃燒獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。
B為了防止熱機(jī)過熱，通常采用水來冷卻，這是利用了水的比熱大的優(yōu)點(diǎn)。
C。可以通過增加熱機(jī)的功率來提高熱機(jī)的效率
D熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染
【分析】熱機(jī)通過燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為工質(zhì)的內(nèi)能。高溫高壓工質(zhì)再對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。選項(xiàng)A正確；水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水與其他物質(zhì)相比，提高相同的溫度，水會吸引更多的熱量。選項(xiàng)B正確；熱機(jī)的功率反映了做功的速度。如果熱機(jī)工作速度很快，但轉(zhuǎn)換的有用機(jī)械能較少，則機(jī)械效率較低。選項(xiàng)C錯(cuò)誤。熱機(jī)的大量使用會導(dǎo)致空氣污染、噪聲污染、熱島效應(yīng)等環(huán)境污染。選項(xiàng)D正確。
【答案】C
【容易混淆、容易出錯(cuò)】熱機(jī)效率是指熱機(jī)獲得的有用機(jī)械能與燃料完全燃燒放出的熱量的百分比。熱機(jī)效率高的熱機(jī)在做相同量的有用功時(shí)消耗更少的燃料；熱機(jī)功率反映了熱機(jī)做功的速度，與熱機(jī)的效率沒有必然的關(guān)系。