比热容和热值

比热容和热值

【重难点透视】

一．物质的比热容

（1）比热容：

单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。

比热是通过比较单位质量的某种物质温度升高1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。

（2）比热的单位：在国际单位制中，比热的单位是焦/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。

水的比热是4.2×103焦/（千克·℃）。它的物理意义是一千克水，温度升高1℃，吸收的热量是4.2×103焦耳。

单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量和它温度降低1℃放出的热量相等，也是它的比热。各物质中，水的比热最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。

故温度相同的不同物质，比热大的物质温度变化范围小，温度变化慢，比热小的物质温度变化范围大，温度变化快

水比热大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。

二．有关热量的计算

热总是由高温物体传向低温物体，直到温度相等为止。高温物体放热，温度降低；低温物体吸热，温度升高。通过前面的学习知道，当物体的温度升高或降低时，物体吸收或放出的热量多少跟物体的质量有关，跟物体升高或降低的温度有关还跟物质的比热容有关。

我们从物质比热容的意义出发归纳出决定物体吸收或放出热量多少的计算公式：

Q＝cm△t。

如果物体的温度升高，吸收热量，末温t2高于初温t1，这时温度的变化量△t＝t2－t1，这时Q吸＝cm（t2-t1）。同理，如果物体放热，则初温t1高于末温t2，这时温度的变化量△t＝t1－t2。这时Q放＝cm（t1－t2）

三．内能的来源

（一）燃料的燃烧与热值

（1）燃料的特点

在燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。也就是我们常说的释放热量。人类使用的能量绝大部分是从燃料燃烧中获得的内能。所以燃烧的过程就是把燃料的化学能转化为内能的过程。

（2）燃料的热值

燃料的共同特点是都能燃烧。但不同的燃料在燃烧时放热的本领不同。为了比较和计算质量相同的各种燃料完全燃烧时放出的热量，物理学里引入了燃料的热值概念。

1. 定义：1千克的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。1千克干木柴完全燃烧放出约1.2×107焦的热量。则干木柴的热值是1.2×107焦/千克。

对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。

2. 单位：J/kg。对于气体燃料而言就是J/m3。

3. 物理意义：

热值直接反映了燃料的燃烧特性。热值大，反映单位质量的该种燃料完全燃烧时放出的热量多（化学能转化成的内能多）。

另外燃烧的热值是燃料的一种特性，与燃料质量、是否燃烧、燃烧程度等因素无关。所以一筒汽油与半筒汽油相比，热值一样大。

如果用Q表示燃料完全燃烧放出的热量，用q表示燃料的热值，用m表示燃料的质量，那么可用公式Q＝mq（气体燃料的计算公式为Q＝Vq）计算其放出的热量。

【课堂练习题】

1．夏天，内陆地区比沿海地区一天内气温变化要大，这是因为（）

A．沿海地区水的密度比内陆地区砂石的密度小B．沿海地区含有的热量比内陆地区砂石的热量多

C．沿海地区水域比内陆地区水域面积大D．沿海地区的传热能力比砂石弱2．状态一定的某物质的比热容( )

A．跟它吸收的热量成正比B．跟它的质量成反比

C．跟它的温度变化成反比D．是物质的一种属性，大小与上述因素无关3．水的比热容为，将2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容是J／（kg·℃）；水结冰后它的比热容将（填“改变”或“不变”）；初温为20℃、质量为lkg的水吸收2.1×105J热量后温度将升高到℃．

4．质量为500g的铁锅中放有3kg的水，把它们从15℃加热到85℃．吸收了多少热量?

[c铁＝0.46×103J／（kg·℃），c水＝4.2×lO3J／（kg·℃）]

5．质量相同的两个物体由于吸热而升温，若它们的比热容之比为1：2，升高的温度之比为3：2，则它们吸收的热量之比为（）

A．3：4 B．4：3 C．1：3 D．3：1

6．给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图中a所示，若其他条件不变．仅将水的质量增加．则温度与时间的关系图象正确的是（）

A．a B．b C.c D．d

7．下列说法中，能反映物体放出热量的多少跟物体质量有关的是( )

A. 同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同。

B .相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同。

C .不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同。

D. 不同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量一般不同。

8．煤炭是一种重要能源．区别优劣煤的质量最科学的办法是检测下列物理量中的（）A．比热容B．密度C．热值D．温度

9．酒精的热值是3⨯107J/Kg，柴油的热值是3.3⨯107J/Kg，质量相等的酒精和柴油分别完全燃烧，则（）

A．酒精放出的热量多B．柴油放出的热量多

C．它们放出的热量一样多D．无法确定

10．将2kg的水从20℃加热到70℃，需要吸收多少热量？若这些热量全部由酒精燃烧来提供，酒精燃烧放出的热量只有70%被水吸收，需燃烧多少g的酒精？（C水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精=3.0×107J/kg）