Question

（1）图1是冰的熔化实验，这是通过

 

的途径改变物体的内能．图2是冰由固态变为液态过程中温度随时间变化的图象，其中t₂时刻物体的内能

 

（选填“等于”或“不等于”）零，t₂时刻物体的内能

 

 t₃时刻的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）如图3，活塞迅速下压过程，通过

 

途径使管内空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧．
（3）如图4，试管内的水沸腾后，木塞向外弹出的过程中，试管内水蒸气的内能转化为活塞的

 

能．管口出现白雾说明水蒸气的内能

 

（选填“增大”、“不变”或“减小”）．此过程中能量转化的情况与汽油机的

 

冲程相同．
（4）使用酒精灯加热时，完全燃烧0.01kg酒精放出热量为

 

J．（酒精的热值为3×10⁷J/kg）
（5）图5是汽油机工作时的能量流向图，则其热机效率表示为η=

 

×100%
（6）汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更

 

（选填“高”或“低”）．

Answer 1

分析：（1）（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程；
一切物体任何时候都有内能；
晶体熔化时，吸收热量，温度不变；
（3）汽油机的四个冲程中，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能；
（4）直接根据Q=mq即可求出完全燃烧0.01kg酒精放出的热量；
（5）热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；
（6）不同的热机效率不同，蒸汽机最低．

解答：解：（1）冰熔化时，是通过吸收热量来增大冰的内能的，故冰熔化是通过热传递改变内能的；
因为一切物体任何时候都有内能，故t₂时刻物体的内能不等于零；
根据图2可知，物体从t₂时刻到t₃时刻时，需要吸收热量，因此t₂时刻的内能小于t₃时刻的内能；
（2）压缩筒内的空气，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度升高，当达到棉花的燃点后，棉花会燃烧，因此该过程是通过做功的方式改变物体内能的；
（3）由图4可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，内能减小，温度降低；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能；
（4）完全燃烧0.01kg酒精放出的热量：Q_放=mq=0.01kg×3×10⁷J/kg=3×10⁵J；
（5）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，用公式表示：

E5

E1

×100%
（6）汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更高．
故答案为：（1）热传递；不等于；小于；（2）做功；（3）机械；减小；做功；（4）3×10⁵；（5）

E5

E1

；（6）高．

点评：本题综合考查了改变内能的两种方式、影响内能的因素，热量和效率计算公式的应用以及内燃机四个冲程的特点，涉及内容多，但都属于基础知识考查范围．