中考物理专题七中考热量计算常考点及其试题解析

专题七中考热量计算常考点及其试题解析

初中阶段，涉及热学中热量计算的考点有物体吸收或放热、燃料完全燃烧放出热量、热平衡方程及其热效率。也就说在中考试卷里，如果出现涉及热学中热量方面的计算问题时，都是要考查以上知识点中的一个知识点或者几个知识点。其中热平衡方程及其热效率是属于拓展性知识点，对于能力强的学生应该加深学习。近年来，中考物理试卷中题型涉及选择题、填空题和综合应用题。特别是近几年中考涉及的热量计算试题难度不大，但今后解决创新试题就需要有扎实的基础知识，同时还需要掌握一些科学方法，所以在平时学习或者中考复习过程中，知道常考的知识点，常考的题型的解析是非常重要的。

一、热量计算常考点透析

考点1：物体吸收或放出热量的公式

①计算物体吸收热量的公式为：Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t。

②计算物体放出热量的公式为：Q放=cm(t0-t)=cm⊿t。

其中，Q吸表示吸收热量，单位是J；c表示物体比热容，单位是J/(kg·℃)；m表示质量，单位是kg；t0表示物体初始温度，单位是℃；t表示物体后来的温度，单位是℃。⊿t=t-t0表示物体升高了的温度。⊿t=t0-t，表示物理降低了的温度。

考点2：燃料完全燃烧放出热量的公式

①燃料完全燃烧释放出的热量公式为：Q放=mq。

②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为：Q放=qV。推导过程如下：

说明：①中的公式对固体、液体、气体、均适用。②只对气体适用。两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。

其中，Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，单位是J；q表示燃料的热值，单位是J/kg；m表示质量，单位是kg。V表示体积，单位是ｍ3。

考点3：热平衡方程

热平衡方程为：Q放=Q吸。

高温物体和低温物体混合达到热平衡时，高温物体温度降低放出的热量等于低温物体温度升高吸收的热量。这时Q放=c1m1(t01-t)，Q吸=c2m2(t-t02)。燃料完全燃烧放出的热量等于另外物体吸收的热量。这时Q放=qm1，或者Q放=qV，Q吸=cm2(t-t0)。电热器通电流放出的热量等于另外物体吸收的热量，这时Q放=I2Rt（焦耳定律公式），Q吸=cm(t-t0)。利用热平衡方程可以求解很多问题，有时结合比例式，解题更简单。

考点4：热效率公式

（1）热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热机的效率是热机性能的

一个重要指标。汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率，其公式为：

η=

放

吸

Q Q 。 （2）炉具的热效率：天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量，Q 总=Q 放，水吸收的热量是有用的热量Q 有

=Q 吸，则η=

总

有

Q Q 。 （3）电热水器的效率：电热丝所产生热量为Q 总，总=Q 放，水需要吸收热量为Q 有，有=Q 吸，则η=总

有

Q Q 。 二、考点典型实例及其解析

【例题1】当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 ℃、100 L 水加热到38 ℃。请解答：在此过程中，水吸收了多少热量？[水的比热容为4.2×103

J/（kg℃），水的密度为1.0×103

kg/m 3

]

答案：1.26×107 J

解析：太阳能热水器中水的体积 V =100 L=100 dm 3=0.1 m 3， 由ρ=m/v 可得，水的质量

m =ρV =1.0×103 kg/m 3×0.1 m 3=100 kg 。

在此过程中，水吸收的热量

Q 吸=cm （t ﹣t 0）

=4.2×103 J/（kg•℃）×100 kg×（38 ℃﹣8 ℃） =1.26×107

J 。

解题思路：本题考查密度公式和吸热公式的应用。由ρ=m/v 公式求出水的质量m,根据物体吸收热量公式Q

吸

=cm （t ﹣t 0）求出结论。

【例题2】夏天，小红将一瓶质量为0.5 kg 的矿泉水放入电冰箱的冷藏室，矿泉水的温度由37 ℃降至7 ℃，此瓶矿泉水 热量（选填“吸收”或“放出”），热量为 J 。[水的比热容c =4.2×103

J/(kg·℃)]

答案：放出 6.3×104

解析：物体的温度从高温到低温的过程，需要放出热量，所以第一个空填写“放出”。具体放出多少热量，由放热公式Q放=cm(t0-t)得到

Q放=cm(t0-t)= 4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×（37 ℃-7 ℃）=6.3×104 J

所以第二个空填写6.3×104。

点拨：本题考查物体放热公式的应用。只要理解放出热量的公式Q放=cm(t0-t)=cm⊿t中各个字母代表的物理含义，知道单位使用方法，看清题中已知条件，就可根据公式求解该题。

【例题3】质量为100 kg的水温度从20℃升高到70℃时，吸收的热量是 J，这些水吸收的热量相当于完全燃烧 kg焦炭放出的热量。【c水=4.2×103J/(kg·℃)，q焦炭=3×107J/kg】

答案：2.1×107 0.7

解析：先求出质量为100 kg的水温度从20℃升高到70℃时，吸收的热量

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103 J/（kg•℃）×100 kg×（70℃﹣20℃）

=2.1×107 J

Q放=Q吸=2.1×107 J

根据Q放=mq可以得出m=Q放/q，带入数值和单位

m=Q放/q=2.1×107 J/3×107J/kg=0.7kg

点拨：本题考查物体吸热公式的应用，考查燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的灵活应用。

【例题4】（2014•江西南昌）某汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h）．最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量．（温馨提示：0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h的能量需要消耗0.2kg汽油）．已知汽油的热值为4.6×107J/kg，请你通过这些数据写出判断该汽车发动机最高效率的办法．

答案：用较少的燃油做到充分燃烧，能够获得最大有用功的能量是该汽车发动机达到最高效率的办法。当然还需要（1）保持良好的润滑效果，可以减少及其部件摩擦。（2）定期清洗发动机的燃油系统，可以使燃油充分燃烧。（3）降低发动机的附件消耗功率；（4）适当控制发动机的转速。

解析：本题重点要知道汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h）的物理意义。围绕温馨提示找出有用的信息。根据Q=mq计算出汽油完全燃烧放出的热量，即为总功，W=1kWh=3.6×106J得出有用功，再可根据机械效率的概念计算出机械效率．

Q总=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J

W有用=1kW•h=3.6×106J，