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1、第1 2講內能 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理考點一分子動理論1.分子動理論:物質是由大量分子組成的;一切物質的分子都在 不停地做無規(guī)則運動;分子間既存在引力,也存在斥力,二者同時存在。2.擴散現(xiàn)象:(1)定義:不同物質在相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象。(2)影響因素:溫度。溫度越高,分子運動越劇烈,擴散現(xiàn)象越明顯。(3)說明:分子在不停地做無規(guī)則運動;分子間存在間隙。 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理 規(guī) 律 總 結 (1)分子直徑的數(shù)量級為10-10 m。(2)氣體、液體和固體之間都能發(fā)生擴散現(xiàn)象。一般地,

2、氣體間擴散最快,液體次之,固體最慢。(3)通過擴散現(xiàn)象來證明分子在做無規(guī)則運動,利用了轉換法。(4)分子間的引力和斥力同時存在,同時消失。當分子間距離較大時,分子間的引力和斥力都很小,可以忽略不計?！捌歧R不能重圓”就是因為分子間距大,分子間引力太小。(5)分子熱運動和機械運動是兩種不同形式的運動,比較如下: 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理考點二內能1.內 能 和 機 械 能 的 比 較 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理2.改 變 內 能 的 兩 種 方 式 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考

3、點 五 圖 解 物 理3.溫 度 、 熱 量 、 內 能 的 比 較 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理考點三比熱容1.物理意義:表示物質的吸熱本領。2.定義:一定質量的某種物質,在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比叫作這種物質的比熱容。定義式:_。3.單位:焦每千克攝氏度,符號是J/(kg )。比熱容與物質的種類和狀態(tài)有關,與物質的質量大小、溫度改變量的多少、吸收或放出熱量的多少無關。4.物體吸收熱量,Q 吸=cm(t-t0);物體放出熱量,Q放=cm(t0-t

4、)。 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理特 別 提 示 (1)水的比熱容c=4.2103 J/(kg )表示質量為1 kg的水溫度升高(或降低)1 ,吸收(或放出)的熱量為4.2103 J。(2)比熱容是物質的一種特性,與物質的種類和狀態(tài)有關,而與質量、溫度、吸收或放出的熱量無關。(3)水的比熱容大,依據這一特性水有如下應用:冷卻劑:如汽車的發(fā)動機用循環(huán)水來冷卻;散熱劑:如在寒冷的北方讓水經過散熱器放出較多的熱量;調節(jié)氣溫:如三峽水電站建成后,水庫周邊地區(qū)“冬暖夏涼”。但非所有的跟水有關的應用都利用了水比熱容大的這一特性,例如夏天灑水降溫就是利用了水蒸發(fā)

5、吸熱。 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理考 點 四熱機1.熱機是把內能轉化為機械能的機器。 2.熱機工作過程:(1)多數(shù)內燃機是由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程等四個沖程不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。 (2)壓縮沖程中機械能轉化為內能;做功沖程中內能轉化為機械能。 (3)四沖程內燃機一個工作循環(huán)包含四個沖程,活塞往復運動兩次,曲軸和飛輪轉動兩周,對外做功一次。 (4)四沖程內燃機的一個工作循環(huán)中只有做功沖程是靠燃氣推動活塞做功,其他三個沖程是輔助沖程,要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五

6、圖 解 物 理3.汽油機和柴油機的區(qū)別 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理考 點 五熱機的效率1.熱 值(1)定義:某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比,叫作這種燃料的熱值。 (3)單位:焦每千克,符號是J/kg。 (4)固體或液體燃料完全燃燒放出的熱量Q 放=qm,其中m表示質量,單位是kg。 氣體燃料完全燃燒放出的熱量Q放=qV,其中V表示體積,單位是m3。 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理2.熱 機 的 效 率(1)熱機用來做有用

7、功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫作熱機的效率。 (3)內燃機工作時的能量流向圖: 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理 考 點 一 考 點 二 考 點 三 考 點 四 考 點 五 圖 解 物 理 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5 考法1分子動理論 典 題 1荷葉上兩滴水珠接觸時,能自動結合成一

8、滴較大的水珠,這一事實說明分子間存在著。封閉在注射器筒內的空氣很容易被壓縮,該實驗說明分子間有。個大粒圓的爆米花芳香撲鼻,該現(xiàn)象說明分子不停地。 答 案 :吸引力(引力)空隙(間隙)運動解 析 :兩滴水珠接觸時,能自動結合成一滴較大的水珠,這一事實說明分子間存在著引力;封閉在注射器筒內的空氣很容易被壓縮,該實驗說明分子間有間隙;爆米花芳香撲鼻,該現(xiàn)象說明分子不停地運動。方 法 歸 納運用分子動理論的三個基本觀點解釋常見的熱現(xiàn)象經常出現(xiàn),命題角度主要是擴散現(xiàn)象、溫度對擴散的影響等,有時與 物態(tài)變化現(xiàn)象結合考查,題型以填空、選擇為主。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5對應

9、練1(2017山東濟南)下列現(xiàn)象與分子熱運動有關的是( C)A.春天,植物園百花爭艷B.夏天,小清河波光粼粼C.秋天,大明湖荷花飄香D.冬天,千佛山銀裝素裹對應練2(2018山東濱州)關于分子,下列認識中正確的是( D)A.紅墨水在水中散開說明分子間有斥力B.吸盤能牢牢吸在玻璃上,說明分子間存在引力C.塵土飛揚,說明分子在不停地運動D.糖在熱水中溶解得快,說明溫度越高,分子的熱運動越劇烈 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5考法2內能典 題 2下列關于功、內能、熱量的描述正確的是()A.機械能為零的物體,內能也一定為零B.熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞C.做功和

10、熱傳遞都能改變物體的內能D.物體的內能增大,溫度一定升高答 案 :C解 析 :一切物體都有內能,因此機械能為零的物體,其內能一定不為零,故A錯誤;熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞,而不是從內能大的物體向內能小的物體傳遞,故B錯誤;改變物體內能的兩種方式:做功和熱傳遞,改變物體內能的兩種方式是等效的,故C正確;物體吸熱,內能一定增大,但溫度不一定升高,例如,晶體在熔 化過程中吸收熱量,內能增加,但溫度不變,故D錯誤。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5方 法 歸 納內能、溫度、熱量的關系如圖所示: 在圖中,箭頭代表由一個量的變化引起另一個量的變化。其中“”表示這個

11、推論正確,“”表示這個推論是錯誤的;箭頭線旁邊的文字表示推論不正確的其他原因。對于以上六個關系,我們只需要記住圖中指向內能的兩個是正確的,而另外兩個是錯誤的,記住錯誤的 原因是“熔化”或“做功”就行了。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5改變物體內能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過程是能量的轉移過程,而做功過程是能量的轉化過程,如圖所示。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5對 應 練 3(2016吉林)下列過程中通過做功的方法改變物體內能的是( )A.發(fā)燒時用濕毛巾敷額頭能降溫B.丁香樹開花時花香四溢C.水燒開會把壺蓋頂起D.小球由高處下落的

12、過程中速度變快C解 析 :發(fā)燒時用濕毛巾敷額頭能降溫,這是通過熱傳遞的方法改變物體的內能,故A錯誤;丁香樹開花時花香四溢,屬于擴散現(xiàn)象,是分子無規(guī)則運動的結果,故B錯誤;水燒開會把壺蓋頂起,水蒸氣對壺蓋做功,使水蒸氣的內能減少,是通過做功的方法改變物體的內能,故C正確;小球從高處下落的過程中速度變快,是物體的重力勢 能轉化為動能的結果,故D錯誤。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5對 應 練 4(2016江蘇無錫)關于溫度、熱量和內能,下列說法正確的是( )A.物體的溫度升高,內能增大B.物體的溫度越高,所含的熱量越多C.物體內能增大,一定從外界吸收熱量D.物體的溫度不

13、變,其內能就一定不變A解 析 :物體溫度升高,分子運動加劇,所以內能增加,故A正確;熱量是一個過程量,不能用含有、具有等來修飾,故B錯誤;物體內能增大可能是吸收了熱量,也可能是外界對它做了功,故C錯誤;物體的溫度不變,其內能可能不變,也可能增加,如晶體熔化時,吸熱但溫度不變,內能增加,故D錯誤。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5考法3比熱容及其相關計算典 題 3過去常用水作冷卻劑給汽車的發(fā)動機降溫,這是利用了水的比熱容較的性質,某汽車水箱中裝了8 kg的水,發(fā)動機運行一段時間后,水溫升高了20 ,在這個過程中,水吸收的熱量是 J。水的比熱容為4.2103 J/(kg

14、) 答 案 :大6.72105解 析 :因為水的比熱容大,相同質量的水和其他物質比較,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以人們常用水作冷卻劑給汽車的發(fā)動機降溫;水吸收的熱量Q 吸=cmt=4.2103 J/(kg )8 kg20 =6.72105 J。方 法 歸 納比熱容的主要考點有對水的比熱容大的應用、公式Q吸=cmt的了解與掌握,計算時注意升高了(t)、升高到(末溫)和升高(t)的區(qū)別。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5對 應 練 5(2017廣東廣州)甲、乙兩物體質量都為1 kg,丙物體質量為2 kg,三個物體溫度都升高1 ,吸收熱量如圖所示,以下說法正確的是(

15、B)A.乙的比熱容與丙的相等B.甲的比熱容比乙的大C.甲的溫度升高1 ,需吸收2 000 J的熱量 D.甲、乙的溫度都降低1 ,乙比甲放出的熱量多 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5對 應 練 6(2016重慶)將一瓶容量為550 mL的礦泉水放入冰箱一段時間后,水溫從30 降低到10 ,這是用熱傳遞方式改變了礦泉水的內能;在這個過程中水放出的熱量為4.62104 J。c水=4.2103 J/(kg )解 析 :水放出熱量,內能減少,是通過熱傳遞的方法減小水的內能;水放出的熱量Q 放=cmt=4.2103 J/(kg )0.55 kg(30 -10 )=4.62104

16、J。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5考法4熱機典 題 4關于內燃機,下列說法正確的是()A.內燃機的實際工作效率可達100%B.汽油機和柴油機使用同種燃料C.汽油機和柴油機均屬于內燃機D.在做功沖程中,機械能轉化為內能答 案 :C解 析 :據課本知識可知,由于內燃機工作時,一定有能量的損失,所以效率一定小于100%,故A錯誤;汽油機的燃料是汽油,柴油機的燃料是柴油,故B錯誤;利用內能做功的機器稱為內燃機,汽油機和柴油機均屬于內燃機,故C正確;內燃機工作時,在做功沖程中,內能轉化為機械能,D錯誤。故選C。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5對應

17、練7汽油機的一個工作循環(huán)分為四個沖程,每個沖程都伴隨著能量的轉移或轉化,其中主要將機械能轉化為內能的沖程是( B)A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5考法5熱量、效率的相關計算典 題 5新農村建設中正大力推廣使用瓶裝液化氣。如果每瓶中裝入12 kg液化氣,液化氣的熱值取4.2107 J/kg,則每瓶液化氣完全燃燒放出的熱量是 J,若放出的熱量有40%被利用,在標準大氣壓下可把 kg的水從20 加熱至沸騰。c水=4.210 3 J/(kg ) 答 案 :5.04108600 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考

18、 法 5解 析 :(1)整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量Q放=qm=4.2107 J/kg12 kg=5.04108 J; 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5方法歸納 熱學綜合計算題的命題角度,往往是內能的轉移效率問題,主要有燒水的效率問題和熱機的做功效率問題,兩個問題中,總的能量W總=Q放,具體的根據Q放=qm或Q放=qV計算。但有用功不同,在燒水問題中,有用功就是水吸收的熱量,Q吸=cm(t-t0),效率 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 4 考 法 5對應練8完全燃燒100 g酒精所放出的熱量為3106 J,若其放出的熱量有70%被水吸收,能使10 kg的水從

19、20 升高到70 。(酒精的熱值為3.0107 J/kg) 命 題 點命題點比較不同物質的吸熱的情況1.實驗器材:鐵架臺、平底試管2支(型號相同、質量相等)、筷子一根(用以掛溫度計)、溫度計2支、細繩、石棉網、冷水、食用油(或煤油)、酒精燈、火柴等。2.實驗過程: (1)將裝有質量相等的水和食用油的燒杯插入事先準備好的同一水槽的冷水中12分鐘,保證兩燒杯中液體的初溫相同;(2)將初溫相同的兩燒杯從冷水中拿出來放入相同功率的熱得快, 同時接通電源,并放入溫度計(同時按下停表開始計時),觀察通過熱傳遞獲得熱量的兩燒杯中溫度計的變化。 命 題 點 3.實驗結論:升高相同溫度時,所用時間較長的物質吸收

20、的熱量較多,吸收熱量的能力較強(比熱容較大)。探究物體吸熱本領實驗最常見的是考查學生對現(xiàn)象的分析得出實驗結論,但還要注意實驗器材選擇的原因,如為什么用食用油或煤油,而不用水(比熱容大,加熱時間長)等問題,加熱時選用相同的加熱器等。 命 題 點 典 題在比較不同物質吸熱升溫情況的實驗中:(1)小麗和小明用一套器材做加熱水和煤油的實驗,如圖甲所示。在組裝器材時應先調節(jié)(選填“A”或“B”)的高度,調節(jié)它的高度是為了。 (2)組裝好器材,他們先后在同一個燒杯中稱出質量相等的水和煤 油,分別加熱相同的時間,比較水和煤油,得出結論。要完成該實驗,除圖甲所示器材外,還需要的一個測量工具是。 命 題 點 (

21、3)在對實驗進行反思時,他們認為原方案有需要兩次加熱耗時長等缺點,因此改進方案并設計了圖乙所示的裝置。與原方案相比,該方案除克服了上述缺點外還具有的優(yōu)點是。(答出一個即可)答 案 :(1)A確保使用外焰加熱(2)升高的溫度停表(或其他計時工具)(3)該方案避免兩次加熱,用同一熱源加熱確保在相等時間內吸收的熱量相等 命 題 點 解 析 :(1)組裝實驗儀器時,應根據酒精燈及其火焰的高度先固定圖中的A部分,使酒精燈的外焰正好能給燒杯加熱,然后再固定圖中的B部分,這樣可以避免重復調整。(2)在同一個燒杯中稱出質量相等的水和煤油,分別加熱相同的時間,比較水和煤油升高的溫度,得出結論。實驗要保證兩次加熱

22、時間相等,需要用停表或其他計時工具測時間。(3)由題圖乙所示實驗可知,實驗用同一個燒杯用“水浴法”對水與煤油同時加熱,該方案避免兩次加熱,用同一熱源加熱確保在相等時間內吸收的熱量相等;“比較不同物質的吸熱能力”的實驗是熱學最主要的實驗。此實驗不僅考查學生對基本過程的掌握情況,更進一步考查學生運用基本知識和方法分析問題、提出問題的能力。要知道“水浴法”加熱的優(yōu)點。 命 題 點 方 法 歸 納 (1)控制加熱器相同,在相同時間內放出相同的熱量,質量相同的水和食用油在相同時間內吸收的熱量也相等。(2)控制加熱時間相同,則相同時間內兩燒杯中液體吸收的熱量相等,比較液體升高的溫度來判斷物質的吸熱能力大小

23、。或控制兩燒杯中的液體升高相同的溫度,觀察兩液體加熱時間的長短來判斷吸熱能力強弱,加熱時間長,升高相同的溫度則吸熱能力強。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121.(2017甘肅天水)如圖所示,對于圖片中所描述的物理過程,下列分析正確的是(C)A.圖甲,厚玻璃內的空氣被壓縮時,空氣的內能減少B.圖乙,瓶子內的空氣推動塞子跳起時,空氣的內能增大C.圖丙,試管內的水蒸氣推動塞子沖出時,水蒸氣的內能減少 D.圖丁,汽缸內的氣體推動活塞向下運動時,氣體的內能增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 122.(2018甘肅蘭州)下列關于四沖程內燃機的說法中正確的是( C)A.

24、熱機效率越高,所做的有用功就越多B.汽油機在吸氣沖程中吸入氣缸的是空氣C.一個工作循環(huán)對外做功一次D.壓縮沖程中將內能轉化為機械能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 123. 下列現(xiàn)象中用熱傳遞方式改變物體內能的是(A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 124.(2017甘肅蘭州)關于內能、溫度和熱量,下列說法正確的是(C)A.物體的內能跟物體的運動速度、物體的溫度和物質狀態(tài)都有關系B.不同燃料燃燒時,放出熱量越多的熱值越大C.質量和初溫相同的水和煤油,放出相同熱量時煤油溫度降低得多D.內能總是從內能多的物體向內能少的物體轉移 1 2 3 4 5 6 7 8 9

25、10 11 125.(2017甘肅省卷)2016年8月,我國發(fā)射了全球首顆量子衛(wèi)星,為紀念墨子,這個全球首顆量子衛(wèi)星被命名為“墨子號”。發(fā)射衛(wèi)星的火箭常使用液態(tài)氫作為燃料,主要是因為液態(tài)氫具有( D)A.較小的密度B.較大的比熱容C.較低的沸點D.較高的熱值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 126.(2018甘肅省卷)常用液體溫度計是根據液體熱脹冷縮的原理制成的。小華在測量室外溫度時發(fā)現(xiàn)溫度在升高,對于溫度計內的水銀而言,它的內能(選填“密度”“質量”或“內能”)在增大。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 127.(2018甘肅省卷)如圖所示是四沖程汽油機工作過程

26、的一個沖程,該沖程是將機械能轉化為內能。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 128.(2018甘肅蘭州)汽車發(fā)動機常用水作為冷卻劑,這是因為水的比熱容較大;發(fā)動機把熱量傳遞給水使水的內能增加是通過熱傳遞的方式實現(xiàn)的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 129.(2018甘肅蘭州)如圖所示為某物質的熔化過程圖象(假設加熱裝置的功率不變,加熱過程中物質的質量不變)。(1)(多選)從圖中能得到的正確信息是AC。 A.該物質為晶體,熔點為0 B.該物質的熔化過程持續(xù)了4 minC.該物質在AB段的狀態(tài)為固態(tài)D.該物質在B、C兩點時的溫度和內能都相等(2)該物質在AB段和CD

27、段的比熱容之比為1 2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1210.(2016甘肅蘭州)為了比較A、B兩種液體比熱容的大小,某實驗小組做了如圖所示的實驗,在兩個相同的試管中,分別裝入A、B兩種液體,將試管放入完全相同的盛水燒杯中,用相同的酒精燈加熱。(1)實驗采用水浴加熱,目的是使溶液A、B均勻受熱;(2)在試管中裝入液體A、B時,要控制它們的初溫和質量相同;(3)加熱相同的時間,是為了保證液體A、B吸收的熱量相同(選填“相同”或“不相同”); (4)加熱相同時間后,液體A、B的溫度如圖所示,這表明液體B(選填“A”或“B”)的比熱容較大。 1 2 3 4 5 6 7 8 9

28、10 11 12解 析 : (1)實驗采用水浴加熱,目的是使溶液A、B均勻受熱;(2)根據控制變量法,要研究兩種液體的吸熱本領,應控制兩個試管中所裝的A、B兩種液體的初溫相同、質量相等;(3)將試管放入完全相同的盛水燒杯中,用相同的酒精燈加熱,所以加熱時間的長短反映液體吸收熱量的多少,所以加熱相同的時間,是為了保證液體A、B吸收的熱量相同;(4)根據圖示可知,加熱相同時間后,液體A升高的溫 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1211.(2016甘肅省卷)如圖所示,一輛汽車在行駛途中遇突發(fā)情況,緊急剎車時,司機身體前傾,車身向前滑行一段距離,在路面上留下輪胎滑過的痕跡,輪胎溫度急劇

29、升高。請根據以上情境簡要回答下列問題:(1)剎車時司機身體前傾的原因。(2)從能量轉化的角度解釋輪胎溫度升高的原因。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答 案 :(1)車行駛時司機隨車一起向前運動,急剎車時司機下半身隨車停下,司機的上半身由于慣性仍保持向前運動的狀態(tài),所以司機會向前傾倒。(2)緊急剎車時,車輪在地面上摩擦,克服摩擦做功,并將機械能轉化為內能,因此輪胎表面溫度急劇升高產生冒煙現(xiàn)象是通過做功的方法使內能增加的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1212.(2016甘肅蘭州)某燃氣熱水器工作時,燃燒產生熱量的功率為20 kW,水溫升高25 時,每分鐘出水量為10 L。此時c水=4.2103 J/(kg ),水=1.0103 kg/m3。求:(1)1 min內水吸收的熱量; (2)熱水器的效率。答 案 :(1)1.05106 J(2)87.5%解 析 :(1)1 min出水體積V=10 L=0.01 m3m=V=110 3 kg/m30.01 m3=10 kg1 min水吸收的熱量Q吸=cmt=4.2103 J/(kg )10 kg25 =1.05106 J; (2)1 min燃氣燃燒產生熱量Q放=Pt=20103 W60 s=1.2106 J