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【应用3】二氧化碳($CO_2$)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将$CO_2$压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态$CO_2$迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（
A.高压泵压缩$CO_2$，气体内能增大，温度降低
B.高压泵压缩$CO_2$，气体内能减少，温度升高
C.高压$CO_2$气体喷出时，内能增大，温度升高
D.高压$CO_2$气体喷出时，内能减少，温度降低
特别提醒:(1)热传递可以发生在同一物体的不同部位,也可以发生在不同物体之间;(2)热传递发生时转移的是热量(内能),不是温度;(3)热传递发生的条件是存在温差,温差不存在了,热传递就会终止。
D
）A.高压泵压缩$CO_2$，气体内能增大，温度降低
B.高压泵压缩$CO_2$，气体内能减少，温度升高
C.高压$CO_2$气体喷出时，内能增大，温度升高
D.高压$CO_2$气体喷出时，内能减少，温度降低
特别提醒:(1)热传递可以发生在同一物体的不同部位,也可以发生在不同物体之间;(2)热传递发生时转移的是热量(内能),不是温度;(3)热传递发生的条件是存在温差,温差不存在了,热传递就会终止。
答案
应用3 D 解析:对物体做功,物体的内能增加,高压泵压缩$CO_2$,对气体做功,气体内能增大,温度升高,故A、B错误;物体对外做功,物体内能减少,高压$CO_2$气体喷出时,气体对外做功,气体内能减少,温度降低,故C错误,D正确。故选D。
解析
【分析】
要解答本题，需牢记做功与物体内能、温度的关系：对物体做功时，物体的内能增大，温度升高；物体对外做功时，自身的内能减小，温度降低。再结合题目中两个过程（高压泵压缩CO₂、CO₂气体喷出），逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
1. 分析高压泵压缩CO₂的过程：高压泵压缩CO₂时，是对CO₂气体做功，根据做功改变内能的规律，对物体做功，物体内能增大，温度升高。因此A选项中“温度降低”错误，B选项中“内能减少”错误，故A、B错误。
2. 分析高压CO₂气体喷出的过程：高压CO₂气体喷出时，气体对外界做功，根据规律，物体对外做功，自身内能减少，温度降低。因此C选项中“内能增大，温度升高”错误，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
做功改变物体内能
【点评】
本题考查做功与内能、温度变化的关系，属于基础概念题，需准确掌握做功对内能和温度的影响规律，即可完成解答。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需牢记做功与物体内能、温度的关系：对物体做功时，物体的内能增大，温度升高；物体对外做功时，自身的内能减小，温度降低。再结合题目中两个过程（高压泵压缩CO₂、CO₂气体喷出），逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
1. 分析高压泵压缩CO₂的过程：高压泵压缩CO₂时，是对CO₂气体做功，根据做功改变内能的规律，对物体做功，物体内能增大，温度升高。因此A选项中“温度降低”错误，B选项中“内能减少”错误，故A、B错误。
2. 分析高压CO₂气体喷出的过程：高压CO₂气体喷出时，气体对外界做功，根据规律，物体对外做功，自身内能减少，温度降低。因此C选项中“内能增大，温度升高”错误，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
做功改变物体内能
【点评】
本题考查做功与内能、温度变化的关系，属于基础概念题，需准确掌握做功对内能和温度的影响规律，即可完成解答。
【难度系数】
0.6
任务四 燃烧:放出热量
(一)如图所示,要想更快、更方便地蒸熟一锅馒头,你会选择秸秆还是煤炭作燃料?请回答下列问题。
问题1:煤炭燃烧时放出的热量一定比秸秆燃烧放出的热量多吗?应当限定哪些条件不变?
问题2:秸秆和煤炭燃烧时发生怎样的能量转化?
(二)为了比较不同燃料燃烧时放出热量的多少,需要在相同条件下比较。请回答下列问题。
问题3:为比较燃料放热本领的强弱,需要保持燃料的
问题4:如果用单位质量(m)的燃料完全燃烧放出的热量(Q)表示燃料放热本领的强弱(q),则 $ q = $
问题5:如果用热值表示燃料放热本领的强弱,热值的单位是
。
问题6:气态燃料通常以体积(V)作为交易的单位,则气体燃料的热值 $ q = $
(一)如图所示,要想更快、更方便地蒸熟一锅馒头,你会选择秸秆还是煤炭作燃料?请回答下列问题。
问题1:煤炭燃烧时放出的热量一定比秸秆燃烧放出的热量多吗?应当限定哪些条件不变?
问题2:秸秆和煤炭燃烧时发生怎样的能量转化?
(二)为了比较不同燃料燃烧时放出热量的多少,需要在相同条件下比较。请回答下列问题。
问题3:为比较燃料放热本领的强弱,需要保持燃料的
质量
一定,并使燃料完全燃烧。问题4:如果用单位质量(m)的燃料完全燃烧放出的热量(Q)表示燃料放热本领的强弱(q),则 $ q = $
$\frac{Q}{m}$
。问题5:如果用热值表示燃料放热本领的强弱,热值的单位是
J/kg
,仔细阅读课本P10“一些常见燃料的热值”,你认为影响燃料热值大小的因素是燃料的种类
。干木柴的热值约为 $1.2 × 10^7 \, \mathrm{J/kg}$,其意义是质量是1 kg的干木柴完全燃烧放出的热量为 $1.2×10^7 \, \mathrm{J}$
。。
问题6:气态燃料通常以体积(V)作为交易的单位,则气体燃料的热值 $ q = $
$\frac{Q}{V}$
,单位是$\mathrm{J/m^3}$
。答案
1. 不一定,应保持秸秆和煤炭的质量和燃烧程度(完全燃烧)不变。
2. 将化学能转化为内能。
3. 质量
4. $\frac{Q}{m}$
5. J/kg 燃料的种类 质量是1 kg的干木柴完全燃烧放出的热量为 $1.2×10^7 \, \mathrm{J}$
6. $\frac{Q}{V}$ $\mathrm{J/m^3}$
2. 将化学能转化为内能。
3. 质量
4. $\frac{Q}{m}$
5. J/kg 燃料的种类 质量是1 kg的干木柴完全燃烧放出的热量为 $1.2×10^7 \, \mathrm{J}$
6. $\frac{Q}{V}$ $\mathrm{J/m^3}$
解析
【分析】
本题围绕燃料燃烧的放热及热值相关知识展开，解题时需结合控制变量法、能量转化规律、热值的定义等知识点，逐个分析问题：比较燃料放热多少需控制变量，能量转化需判断能量形式变化，热值相关问题要牢记其定义、单位、影响因素及物理意义。
【解析】
问题1：燃料燃烧放出热量的多少与燃料的质量、是否完全燃烧有关，因此煤炭燃烧放出的热量不一定比秸秆多，需限定秸秆和煤炭的质量相同，且都完全燃烧，才能比较两者放热的多少。
问题2：秸秆和煤炭储存化学能，燃烧时将化学能转化为内能释放出来。
问题3：根据控制变量法，比较燃料放热本领需保持燃料的质量一定，且让燃料完全燃烧。
问题4：单位质量燃料完全燃烧放出的热量为Q，因此放热本领$q=\frac{Q}{m}$。
问题5：热值单位是J/kg；热值是燃料的特性，只与燃料种类有关；干木柴热值的意义是1kg干木柴完全燃烧放出的热量为$1.2×10^7 \, \mathrm{J}$。
问题6：气体燃料以体积为单位，单位体积气体完全燃烧放出的热量为Q，因此$q=\frac{Q}{V}$，单位是$\mathrm{J/m^3}$。
【答案】
1. 不一定，应保持秸秆和煤炭的质量和燃烧程度（完全燃烧）不变。
2. 将化学能转化为内能。
3. 质量
4. $\frac{Q}{m}$
5. J/kg；燃料的种类；质量是1 kg的干木柴完全燃烧放出的热量为 $1.2×10^7 \, \mathrm{J}$
6. $\frac{Q}{V}$；$\mathrm{J/m^3}$
【知识点】
燃料的热值、能量转化、控制变量法
【点评】
本题考查热学中燃料燃烧及热值的基础概念，涉及控制变量法的应用，侧重对基础知识的掌握，难度不大，需准确理解各概念的内涵。
【难度系数】
0.2
本题围绕燃料燃烧的放热及热值相关知识展开，解题时需结合控制变量法、能量转化规律、热值的定义等知识点，逐个分析问题：比较燃料放热多少需控制变量，能量转化需判断能量形式变化，热值相关问题要牢记其定义、单位、影响因素及物理意义。
【解析】
问题1：燃料燃烧放出热量的多少与燃料的质量、是否完全燃烧有关，因此煤炭燃烧放出的热量不一定比秸秆多，需限定秸秆和煤炭的质量相同，且都完全燃烧，才能比较两者放热的多少。
问题2：秸秆和煤炭储存化学能，燃烧时将化学能转化为内能释放出来。
问题3：根据控制变量法，比较燃料放热本领需保持燃料的质量一定，且让燃料完全燃烧。
问题4：单位质量燃料完全燃烧放出的热量为Q，因此放热本领$q=\frac{Q}{m}$。
问题5：热值单位是J/kg；热值是燃料的特性，只与燃料种类有关；干木柴热值的意义是1kg干木柴完全燃烧放出的热量为$1.2×10^7 \, \mathrm{J}$。
问题6：气体燃料以体积为单位，单位体积气体完全燃烧放出的热量为Q，因此$q=\frac{Q}{V}$，单位是$\mathrm{J/m^3}$。
【答案】
1. 不一定，应保持秸秆和煤炭的质量和燃烧程度（完全燃烧）不变。
2. 将化学能转化为内能。
3. 质量
4. $\frac{Q}{m}$
5. J/kg；燃料的种类；质量是1 kg的干木柴完全燃烧放出的热量为 $1.2×10^7 \, \mathrm{J}$
6. $\frac{Q}{V}$；$\mathrm{J/m^3}$
【知识点】
燃料的热值、能量转化、控制变量法
【点评】
本题考查热学中燃料燃烧及热值的基础概念，涉及控制变量法的应用，侧重对基础知识的掌握，难度不大，需准确理解各概念的内涵。
【难度系数】
0.2
