【知识点解析】
1. **热力学基本概念**:物体吸收热量并不一定会导致温度升高,因为温度的变化取决于吸收的热量和物体的比热容以及质量。热值是衡量燃料完全燃烧时放出热量的能力,但并不直接决定燃烧时放出的热量多少,还与燃料的质量和燃烧程度有关。
2. **分子间作用力**:分子间的引力和斥力同时存在,决定了物质的微观状态和宏观性质。破镜不能重圆是由于分子间的距离过大,超过了分子力的作用范围,而不是仅由斥力导致。
3. **能量守恒定律**:自然界中所有能量转化或转移的过程都遵循能量守恒定律,包括水能的循环再生过程。空调工作原理是通过消耗电能将热量从低温物体转移到高温物体,实现室内制冷。
4. **光能转化为机械能**:光发动机利用光能驱动化学反应,改变气体压力,进而产生机械运动,类似于汽油机的工作过程。这里涉及到的是光化学反应和气体的压强变化。
5. **分子运动和温度**:水结冰后分子运动并未停止,只是速率减慢。温度的传递是能量的传递,不是从内能大的物体直接传递给内能小的物体。快速压缩气体可以增加其内能,使其温度升高。热值是燃料固有的属性,与燃烧是否充分无关。
6. **比热容和热值**:比热容和热值是物质的特性,与物质的质量和吸放热量无关。比热容大的物质在同等条件下吸收或放出的热量更多,但并不意味着其温度变化一定大。热值大的燃料完全燃烧放出的热量与质量有关。
7. **能量转化**:搓手掌取暖是机械能转化为内能,水蒸气顶起水壶盖是内能转化为机械能,小孩沿滑梯下滑是重力势能转化为动能,流星在大气层中穿行是机械能转化为内能和光能。
8. **物质属性**:一瓶酒精用掉一半,其质量减半,但密度、比热容和热值等特性不变。
9. **大气压强与分子运动**:玻璃板接触水面后因大气压强而受力增大,证明了大气压的存在。闻到醋和酱油的气味说明分子扩散,表示分子在运动。燃料的热值大并不意味着燃烧时放出的热量多,还与燃烧的质量有关。比热容是物质的固定属性,不会因温度变化而变化。
10. **能量转换与力学原理**:在弹簧上的铁球,从A到B是动能增大,合力不为零;B到C是动能转化为重力势能,到达C点时动能为零,但总机械能保持不变,因无能量损耗。
11. **热能与动能关系**:动能和内能是两种不同的能量形式,没有直接联系。热量是热能传递的量,不能说物体含有热量。内燃机做功冲程是将内能转化为机械能。
12. **热机效率比较**:热机效率高意味着更多的能量转化为有用功,而不是散失。奇瑞E4T15B发动机效率更高,说明单位质量的汽油产生的有用功更多,但并不意味着消耗的燃料更少或散失的内能更少,这还取决于发动机的工作条件和设计。
13. **汽油机工作原理**:汽油机一个完整工作循环是吸气、压缩、做功和排气,顺序是A-B-C-D。飞轮转速1800r/min代表每分钟转3600圈,由于每两个冲程转一圈,所以每分钟做功1800次。D冲程是做功冲程,通过燃气膨胀对外做功改变内能,其他方式改变内能包括热传递。根据能流图,E4=1000J-E1-E2-E3=1000J-350J-250J-300J=100J,效率η=E1/(E1+E2+E3+E4)=350/(350+250+300+100)=35%,水用于发动机冷却是因为其具有较大的比热容。
14. **柴油机性能计算**:5kg柴油完全燃烧放出的热量Q=mq,其中柴油的热值约为4.3×10^7 J/kg,所以Q=5kg×4.3×10^7 J/kg=2.15×10^8 J。效率η=有用功/总能量,此处η=6.27×10^7 J/(2.15×10^8 J)=29%。
这些题目涵盖了初中物理中的热力学、能量守恒、分子动理论、内燃机工作原理、热值与比热容的概念、能量转化、热机效率等多个知识点,是九年级学生学习内能利用的重要练习。通过这些题目,学生能够加深对相关概念的理解,并能应用到实际问题中。