《内能》和《内能的利用》易错盘点

孔亚红

《内能》和《内能的利用》是初中热学部分的重点和难点。该内容概念很抽象，并且与温度、做功、热传递之间存在着较为复杂的关系，学生对概念的理解不全面、不透彻，处理具体问题时经常出错。本文对常见易错点进行简要分析，供参考。

一、内能、温度和热量

例1.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）

A.物体温度越低，分子运动越剧烈

B.物体温度越高，含有的热量越多

C.水沸腾时吸收热量，温度保持不变

D.物体的温度为0℃时，其内能为零

解析：物体温度越高，分子的运动越剧烈，选项A错。物体温度越高，具有的内能越大，不能说含有的热量越多，选项B错。水沸腾时吸收热量，温度不变，内能增加，选项C正确。任何物体都具有内能，选项D错。

答案：C

点评：该题考查内能与温度、热量的关系，一定要记住晶体熔化、晶体凝固、液体沸腾等特殊例子。

二、做功与热传递

例2.在如图1所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是

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图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是

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图。

图1解析：甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。

乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，是将机械能转化为内能的过程。

丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能。

丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。

由以上分析不难看出：（1）压缩冲程是机械能转化成内能，与此原理相同的是乙图所示的演示实验；（2）汽油机利用内能来做功的冲程是丙图。

答案：乙 丙

点评：此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，掌握热机的工作原理，学会变通。

（1）解决此题需要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。

（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低。

三、热值与比热容

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

解析：水和冰是同一种物质，但比热容不同，说明比热容与物质的状态有关，A选项错误；比热容是物质本身的一种特性，同种物质状态一定时，比热容一定，与质量大小无关，B选项错误；质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜的比热容较小，由公式Δt=Qcm可知，铜块温度变化较大，C选项正确；水结冰时，体积膨胀密度变小，所以冬天放在室外盛有水的水缸会破裂，与水的比热容大小无关，D选项错误。

答案：C

点评：此题考查了比热容的物理意义、热量的变形公式的应用，其中利用热量或其变形公式分析问题时一定要严谨，自觉应用控制变量法。

（1）比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、吸收或放出的热量均无关；

（2）质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化与物质的比热容成反比；

（3）水在0～4℃时具有热缩冷胀的反常现象。

例4.关于燃料和燃料的热值，以下说法正确的是（ ）

A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关

B.容易燃烧的燃料，热值一定大

C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多

D.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料

解析：1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，可见热值是区分不同燃料放热本领不同的物理量，它是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关。

答案：A

点评：因为思维的片面性，只考虑到燃料的热值，而忽略了决定燃料燃烧放出热量多少的其他因素：燃料的质量大小和是否完全燃烧。

（1）热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。

（2）影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。

四、热机功率与热机效率

例5.关于热机的效率，以下说法正确的是（ ）

A.热机做的有用功越多，效率就一定越高

B.热机的功率大，效率就一定高

C.热机单位时间里耗费的燃料少，热机的效率就一定高

D.以上说法都不对

解析：热机效率是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。热机做的有用功多，但消耗的燃料完全燃烧所放出的热量没有确定，就无法比较热机的效率高低，A选项错。热机的功率大，只表示单位时间内做的有用功多，热机在单位时间里所消耗燃料完全燃烧所放出的热量没有确定，也无法判断热机效率的高低，选项B错。热机单位时间里消耗的燃料少，在热机功率没有确定的情况下，无法确定单位时间里热机所做的有用功的多少，因而无法判断热机的效率高低，选项C错。

答案：D

点评：学生容易把热机的功率和热机效率两个概念混淆。热机功率表示热机做功快慢的能力；热机效率是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。提高热机效率的途径是提高燃料的利用率，减少各种热量的损失。