第2讲 热学知识专题复习

2020-10-27 09:33李文影
中学生数理化·中考版 2020年4期
关键词:物态内能水蒸气

李文影

本专题主要包括物态变化、内能与比热容、内能的利用、能量的转化和守恒四部分内容.河南省中考重点考查的考点有:(1)温度的测量(十年五考).(2)物态变化的识别及解释(十年八考).(3)分子动理论(十年八考).(4)改变物体内能的方式(十年五考).(5)热机及能量转化(十年六考).实验主要为探究水沸腾时的特点、固体熔化和凝固的特点、探究不同物质的吸热能力,热量和热效率的相关计算在中考中也偶有涉及,在复习时要注意.

第1节 物太变化

重点考点

本节的考点主要是温度计的原理及应用和六种物态变化,物态变化重点考查生活中常见的现象及吸放热情况,解题思路为,首先确定研究对象,然后正确把握物态变化前后的两种状态.易错点有两个:一是物态变化的名称只有六个,“蒸发”“沸腾”不是物态变化,而是汽化的两种方式:二是“白气”与“水蒸气”的区别.

中考常见题型

这部分知识通常以填空题或选择题的形式考查同学们对六种物态变化的认识,“探究固体熔化时温度的变化规律”和“观察水的沸腾现象”这两个实验是中考实验探究题的重要考点.

例1 (2019.乐山)下列现象产生的过程中要吸热的是( ).

思路分析:壶口附近的“白气”是壶中冒出的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故A不符合题意;北方的冬天,植物上的雾凇是水蒸气凝华形成的固态小冰晶,凝华放热,故B不符合题意;夏天的清晨,蜻蜓身上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故C不符合题意:铁矿熔化成铁水的过程中吸热,故D符合题意.选D.

例2 瑞瑞同学在做“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验.

(1)图1是瑞瑞同学在实验中用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片,其中______是水沸腾时的情况.

(2)图2是水沸腾时温度计的示数,则此时水的沸点是 ___ ℃,

(3)水沸腾后续继加热,每隔一段时间记录水的_____ ,根据记录的数据,可得出水沸腾时温度变化的特点:不断吸热,温度_______________.

思路分析:(1)图1甲中气泡在上升过程中体积逐渐增大,是沸腾时的现象;图1乙中气泡在上升过程中体积逐渐减小,是沸腾前的现象.(2)由图2知,此温度计的分度值是1℃,所以此时温度计的示数是98℃,即水的沸点是98℃.(3)水沸腾后继续加热,每隔一段时间记录水的温度,根据记录的数据,可得出水沸腾时温度变化的特点:不断吸热,温度保持不变.

答案:(1)甲 (2)98 (3)温度 保持不变

第2节 内能与比热容

重点考点

本节的考点有:知道分子动理论的基本观点,能用分子动理论观点解释生活中的一些宏观现象:理解内能的概念及改变内能的两种方式:会进行比热容相关的计算,

对于同一物体而言,内能大小与温度有关:温度升高,内能增大;温度降低,内能减小,对于不同的物体而言,内能的大小除了与温度有关,还与质量(反映物体内部分子数的多少)、体积(反映分子间平均距离的大小)、状态及构成物体的物质种类有关,改变内能的两种方式是做功和热传递,热传递和做功在改变物体的内能上是等效的,但它们改变物体内能的本质是不同的:热传递是能量的转移过程,而做功是机械能与内能间的相互转化过程,

热量的计算是中考热点之一,热传递过程中物体吸热时吸收的热量Q吸=cm(t-t0),物体散热时放出的熱量Q放=cm(t0-t).

中考常见题型

这部分知识通常以填空题或选择题的形式结合生活实例考查同学们对分子动理论及内能改变的两种方式的理解.比较不同物质的吸热能力的实验是近年来中考的热点,有关热量的计算多在填空题或综合应用题中出现.

例3(2019.兰州)关于分子动理论,下列说法中不正确的是( ).

A.物质是由大量分子或原子组成的

B.温度越高,分子的运动越剧烈

C.分子是组成物质的最小微粒

D.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力

思路分析:物体是由大量分子或原子组成的,故A正确;分子的运动与温度有关,温度越高,分子的运动越剧烈,故B正确;分子由原子构成,分子不是组成物质的最小微粒,故C错误;分子间同时存在着引力和斥力,固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故D正确,选C.

例4 (2019.黄石)如图3所示,向装有少量水的烧瓶缓慢打气,塞子突然跳起来,同时瓶内出现了“白雾”,关于该现象下列说法正确的是( ).

A.“白雾”是水蒸气

B.瓶内气体膨胀对{外做功

C.瓶内气体内能增加

D.瓶内气体温度升高

思路分析:水蒸气会把瓶塞冲出,水蒸气对瓶塞做了功,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,水蒸气内能减少,温度降低;水蒸气发生液化形成小水珠,瓶口出现“白雾”,选B.

例5 (2019.昆明)将0℃的水和等质量的80℃的水相混合,则混合后水的温度是_____ ℃:若将0℃的冰和等质量的80℃的水相混合,结果发现,冰全部熔化成了水,但水的温度维持0℃,这个现象说明____ .(不计热量损失)

思路分析:0℃的水和80℃的水,质量相等,不计热量损失,所以Q吸=Q放,即cm(t-t01)=cm(t02-t),所以t-t01=t02一t,t=1/2(t02+t01)=1/2×( 80℃+0℃)=40℃.将0℃的冰和等质量的80℃的水相混合,冰全部熔化成了水,但水的温度维持0℃,说明冰在熔化的过程中吸热.

答案:40熔化吸热

第3节 热值和热机

重点考点

本节的考点有:从能量转化的角度认识燃料的热值,熟记热值公式Q放=qm或Q放=qV;四冲程汽油机的工作过程及对应的能量转化:热机效率及其他能量转化效率的计算.

中考常见题型

例6 (2019.江西)下图是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作,由此他联想到热机的四个冲程,以下与做功冲程最相似的是( ).

A.鼻孔吸气B.气沉丹田C.排山倒海D.打完收工

思路分析:小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作中,鼻孔吸气相当于吸气冲程,气沉丹田相当于压缩冲程,打完收工相当于排气冲程,排山倒海时对外做功,相当于做功冲程.选C.

例7 (2019.无锡)用煤气灶将质量为4 kg的水,从25℃加热到50℃,水吸收的热量为___J;若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量,则需要完全燃烧____ kg的煤气.[c水=4.2x103J/(kg.℃),q燃气=4.2x107J/kg]

第4节 能量的转化和守恒

重点考点

本节的考点是能量的转化和能量守恒定律,炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫作炉子的效率.当煤气炉子烧水

Q吸水 c水(t-t0)时,其效率的表达式是η==Q放 = m煤气q煤气在热机里用来做有用功的那部分能量与燃料“完全”燃烧放出的能量之比为热机的效率,即η=W有/Q放=Fs/mq·

中考常见题型

能量可以从一种形式转化为另一种形式,要实现这种能量的转化需要一定的设备,由于设备本身的限制,不可能将一种能量全部转化为另一种能量,这就出现了设备的效率问题,中考常以设备的效率为载体,围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点,这类试题的综合性较强.

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