內(nèi)能及內(nèi)能的利用難題易錯題及答案(內(nèi)能內(nèi)能的利用筆記)
“內(nèi)功運用”涉及的概念較多，很容易混淆。容易出錯和容易混淆的點總結如下：
易混易錯點一：做功與熱傳遞（易混易錯等級）
【例1】改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和傳熱。以下增加
四種計算導線內(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，機械能轉化為內(nèi)能，使鐵絲的內(nèi)能增大。當鐵絲通電時，電流通過鐵絲時，克服電阻做功，電能轉化為內(nèi)能。A、C、D三個選項都是通過做功改變鐵絲的內(nèi)能；當鐵絲放在火上時，火焰上的內(nèi)能轉移到鐵絲上，通過熱傳遞，鐵絲的內(nèi)能增加。
【答案】B
【容易混淆、容易出錯】物體任何時候都具有內(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——當外界對物體做功時，物體的內(nèi)能增大，物體的內(nèi)能增大。當做功時，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換。這兩種方法在改變物體內(nèi)能方面是等效的。
變式訓練1：關于物體的內(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果。
C、沸水吸熱，溫度升高，內(nèi)能不變。
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）
易混易錯點二：溫度、內(nèi)能與熱量（易混易錯等級）
【例2】關于溫度、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.當物體溫度升高時，它一定吸收了熱量。
C.物體吸熱時，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】當物體溫度升高時，物體內(nèi)的分子運動更加劇烈，內(nèi)能增大。選項A正確；當物體溫度升高時，可能是因為與高溫物體接觸，吸收了高溫物體的熱量，也可能是外界造成的。對物體做功，其他形式的能量轉化為物體的內(nèi)能。B選項錯誤；當物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化時，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，當冰融化成水或水沸騰時，溫度保持不變。選項C錯誤；分子不斷地無規(guī)則運動，物體的內(nèi)能不可能為0。選項D錯誤。
【答案】A
【易混淆、易誤引導】三者的區(qū)別：溫度是分子熱運動強度的標志，反映物體的冷熱程度，是一個狀態(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。它是一個過程量。在描述熱量時，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。
易混易錯點三：熱值與比熱容（易混易錯等級）
【例3】下列關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。
B、容易燃燒的燃料的熱值一定要大。
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。選項A、B錯誤；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，因此熱值大的燃料并不一定釋放大量的熱量，選項C是錯誤的；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D正確。
【答案】D
【例4】關于比熱容，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，因為它們的比熱容不同。
C、當鐵和鋁質(zhì)量相等時，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、物體的溫度等因素無關，因此A、D兩個選項都是錯誤的。相同質(zhì)量的酒精和汽油完全燃燒放出的熱量不同，因為酒精與汽油的熱值不同，選項B錯誤。當鐵和鋁的質(zhì)量相同時，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C正確。
【答案】C
【容易混合，容易出錯】燃料的熱值是燃料的一個特性。只與燃料的種類有關，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；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，與物體的質(zhì)量、溫度變化、吸收的熱量等因素無關；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。
易混易錯點四：熱機功率與熱機效率（易混易錯等級）
【例5】下列關于熱機的敘述不正確的是（）
A。熱機的工作過程是將燃料燃燒獲得的內(nèi)能轉化為機械能的過程。
B為了防止熱機過熱，通常采用水來冷卻，這是利用了水的比熱大的優(yōu)點。
C?？梢酝ㄟ^增加熱機的功率來提高熱機的效率
D熱機的大量使用會造成環(huán)境污染
【分析】熱機通過燃料燃燒將化學能轉化為工質(zhì)的內(nèi)能。高溫高壓工質(zhì)再對外做功，將內(nèi)能轉化為機械能。選項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B正確；熱機的功率反映了做功的速度。如果熱機工作速度很快，但轉換的有用機械能較少，則機械效率較低。選項C錯誤。熱機的大量使用會導致空氣污染、噪聲污染、熱島效應等環(huán)境污染。選項D正確。
【答案】C
【容易混淆、容易出錯】熱機效率是指熱機獲得的有用機械能與燃料完全燃燒放出的熱量的百分比。熱機效率高的熱機在做相同量的有用功時消耗更少的燃料；熱機功率反映了熱機做功的速度，與熱機的效率沒有必然的關系。