中考物理复习学案寒假讲义 第14课：比热容、热值
知识概括
●比热容
①比热容：用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是_J/kg·℃
②水的比热容c水＝ 4.2×103J/kg·℃，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J。
③比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
④吸收热量的计算公式：Q吸＝cm℃t
●热值
①定义：1kg某种燃料___完全燃烧__放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号__q__表示。
②单位：固体燃料的热值的单位是（J/kg）、气体燃料的热值的单位是（J/m3）。
③热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的___种类____有关
④计算放出热量公式：Q＝mq＝vq
随堂练习
1．（2020九上·广州月考）如图所示用相同规格的电加热器给初温均为60°C的甲、
乙液体加热（m
甲>m
乙
）至沸腾。若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量，这两种
液体的温度-加热时间的图线如图所示。则下列说法正确的是（）
A. 根据图中0至1min图线可知甲液体的比热容比乙液体的小
B. 根据图中0至1min图线可知甲液体的比热容与乙液体的比热容一样大
C. 乙液体的沸点是80°C
D. 加热到3min，甲液体吸收热量更多
2．（2020九上·广州月考）甲、乙、丙三个物体的质量关系为m甲＝m乙>m丙，当其吸收热量情况如图所示时，升高的温度关系为Dt甲 A. 丙的比热容最小 B. 甲、乙的比热容相等 C. 甲、乙的末温一定相等 D. 若三个物体的温度都降低1℃，乙放出的热量最少 3．（2020九上·长沙月考）将质量、初温分别相等的铁块和铝块（c 铁 A. 铁块和铝块吸收的热量一样多 B. 铝块比铁块吸收的热量多 C. 铁块比铝块吸收的热量多 D. 条件不足，无法确定 4．（2020九上·九江月考）1kg的20℃的水吸收了3.78×105J的热量后，其温度升高了（） A. 110℃ B. 90 ℃ C. 80℃ D. 条件不够，无法计算 5．（2020九上·广州月考）在标准大气压下，关于水和冰的说法不正确是（） A. 水的沸点是100℃ B. 冰的熔点是0℃ C. 水的热值是4.2×103J/kg D. 冰的比热容是2.1×103J/（kg·℃） 6．（2020九上·内江期中）鲁能巴蜀中学刘老师在网上购买了一款网红55℃智能恒温暖水杯，此杯内胆中贮存了一种微米级传热材质，能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水，如图所示。为探究热材质的性质，刘老师将200g，100℃的开水倒入杯中摇晃一分钟后水温稳定在55℃，然后立即将热水倒掉，迅速加入200g，23℃的自来水再次摇晃一分钟后水温稳定在43℃，若忽略内胆及空间的热能消耗，该传热材质在整个实验过程中内能的改变量为（） A. 1.26×104J B. 2.1×104J C. 3.78×104J D. 4.2×104J 7．（2020九上·内江期中）初温相同的甲、乙两金属块，c甲：c乙=1：3，m甲：m乙=3：1，若两金属块放出相同热量后立即接触，则下列情况中正确的是（） A. 甲将热量传给乙 B. 乙将热量传给甲 C. 甲、乙之间没有热传递发生 D. 无法确定 8．（2020九上·大洼期中）两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。根据图像可知（） A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B. 如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同 C. 加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙吸收的热量 D. 加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体升高得多 9．（2020九上·阆中期中）甲、乙两物体的比热容之比是1:3，质量之比是2:1，若它们吸收相同的热量，则它们升高的温度之比是（） A. 1:6 B. 3:2 C. 2:3 D. 6:1 10．（2020九上·江津月考）如图是大夫山森林公园某白天的气温及园内人工湖的水温随时间变化的图线。据图可以判断（） A. 实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热容较大 B. 实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热容较小 C. 实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热容较大 D. 实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热容较小 11．（2020九上·重庆月考）有两个质量和初温都相等的金属球甲和乙，先把甲球放入一杯水中，水温上升6℃，取出甲球，立即将乙球又放入这杯水中，水温又上升6℃，若忽略取出甲球带出的水及热量损失，则甲、乙两金属球的比热容（） A. c甲>c乙 B. c甲=c乙 C. c甲 D. 无法判断 12．（2020九上·内江月考）根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是（） A. 制作体温计常用水银做介质，利用了水银的比热容小的特性 B. 北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水的比热容大的特性 C. 由于沙石的比热容小，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大 D. 由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好 13．（2020九上·东莞月考）部分高海拔地区昼夜温差较大，为了保护秧苗在夜间不 被冻坏，入们常在傍晚往衣田中灌入水，白天再将水放出，这是利用水的________较大的特性。如果让2000kg的水温度下降1℃，放出的热量为________J（c水=4.2×103J/(㎏·℃），已知酒精的热值为3×107/kg，则完全燃烧0.5kg的酒精能放出的热量________J。 14．（2020九上·铜仁月考）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出∶________（选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为________J/（kg·℃）。 15．（2020九上·重庆月考）水的比热容是________，把50千克20℃的水加热成40℃的洗澡水，需要吸收________焦耳的热量，如果这些水用燃烧天然气加热，用了0.3m3的天然气，则这个天然气灶的热效率是________%。（天然气的热值是3.5×107J/m3）16．（2020九上·重庆月考）如图所示，是某液体在均匀放热的条件下凝固成固态物质，且质量不变，则：第20min的内能________（选填“大于”、“小于”或“等于”）第10min 的内能；该物质液态与固态的比热容之比为________。 17．（2020九上·蜀山期中）用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系的图象如图。根据图象可知，甲液体的比热容________乙液体的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”）。如果乙液体是水，则甲的比热容为________。[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）] 18．（2020九上·绿园期末）在“探究不同物质吸热的能力”实验中。 （1）小明选取了质量________（填“相等”或“不相等”）的甲、乙两种液体，以及相同规格的电加热器对其进行加热，并记录了温度计上对应的温度，数据如表中所示。 （2）实验中可以使它们升高相同的温度，通过比较________来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。分析实验数据可知：________物质的吸热能力强。 （3）该实验是利用________的方法来改变两种液体的内能。 19．（2020九上·重庆月考）为了比较水和沙子吸热本领的大小，小玲做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表： （1）在此实验中用________（选填“升高的温度多少”或“加热时间的长短”）表示水和沙子吸热的多少，所以该实验还要用到的测量工具是________． （2）分析表中的实验数据可知：当物体质量和________相同时，水吸收的热量________（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量． （3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高，由此可解释在等条件下内陆地区昼夜温差变化比沿海地区要________，是因为沙子的比热容比水的比热容________（两空均选填“大”或“小”）． 20．（2019九上·台儿庄期中）在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。 （1）实验中应称取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；选用相同电加热器加热液体目的是________。 （2）当它们吸收相同热量时，通过比较________判断吸热能力的强弱。 （3）通过实验记录数据如表格所示，分析实验数据可知物质________的吸热能力强。 （4）另一实验小组用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。如果要你从A、B两液体中选择汽车的冷却液，应选择液体________（填“A”或“B”）。若加热过程中没有热量损失，已知液体A的比热容为4.2×103J/（kg?℃），则液体B的比热容为________J/（kg?℃）。 21．（2020·昆明模拟）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2， 1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J．若阳光照射该热水器5h，可以使量为80kg 的水温度升高30℃，[c＝4.2×103J/（kg?℃）；q干木柴＝1.2×107J/kg]，求：（1）水吸收的热量。 （2）若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴（假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收）。 （3）该太阳能热水器的效率。 22．（2019九上·北京期中）用酒精炉来烧水，将质量为0.5kg的热水，从20℃加热至沸腾（1个标准大气压），燃烧了11.2g酒精。[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），酒精的热值是3×107J/kg。] 求： （1）这些水被加热至沸腾需要吸收的热量。 （2）该热水器的热效率η是多少？ 23．（2019九上·泰安期中）如图甲所示为大家常见的普通煤炉，通过燃烧煤将壶中的水进行加热。为提高煤炉效率，某大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在炉壁的夹层中也加入水，在给壶中水加热的同时，也给炉壁夹层中的水加热。现在1标准大气压下，壶中装有质量为4.5kg温度为20℃的水，己知q煤＝3×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ?℃），求： （1）如果烧开壶中的水，需要吸收多少热量？ （2）已知甲图煤炉烧水效率为28%，若用甲图煤炉烧开壶中的水，需要完全燃烧煤的质量是多少？ （3）在乙图煤炉加热过程中，在消耗等量煤的情况下，除烧开壶中的水外，还可把炉壁夹层中l0kg的水从20℃加热至40℃，则改进后乙图煤炉的烧水效率是多大？ 答案 1.【答案】 A 2.【答案】 D 3.【答案】 B 4.【答案】 C 5.【答案】 C 6.【答案】 B 7.【答案】 C 8.【答案】 A 9.【答案】 B 10.【答案】 A 11.【答案】 C 12.【答案】 D 13.【答案】比热容；8.4×106；1.5×107 14.【答案】甲；2.1×103 15.【答案】4.2×103J/(kg?℃)；4.2×106；40 16.【答案】小于；2:1 17.【答案】小于；2.1×103 18.【答案】（1）相等 （2）加热时间；甲 （3）热传递 19.【答案】（1）加热时间的长短；秒表 （2）升高的温度；大于 （3）大；小 20.【答案】（1）控制甲、乙两种液体相同时间吸热相同（2）升高的温度 （3）甲 （4）A；2.1×103 21.【答案】（1）解：水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×80kg×30℃＝1.008×107J 答：水吸收的热量为1.008×107J； （2）解：由题意知，干木材完全燃烧放出的热量：Q放＝Q吸＝1.008×107J， 由Q＝mq得，需要完全燃烧的干木柴的质量：m干木材＝ Q 放 q 干木材 ＝ 1.008×10 7J 1.2×107J/kg ＝0.84kg。 答：需要完全燃烧0.84千克干木柴； （3）解：每天获得的太阳能为：E＝5×2×2.52×106J＝2.52×107J， 则太阳能热水器的效率：η＝Q 吸 E ×100%＝ 1.008×10 7J 1.2×107J/kg ×100%＝40% 答：太阳能热水器的效率为40%。 22.【答案】（1）解：这些水被加热至沸腾需要吸收的热量为： Q 吸=c 水 m 水 Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J 答：这些水被加热至沸腾需要吸收的热量为1.68×105J （2）解：燃烧酒精放出的热量为：Q 放 =mq=3×107J/kg×0.0112kg=3.36×105J 该热水器的热效率是：η=Q 吸 Q 放 =1.68×105J 3.36×10J ×100%=50% 答：该热水器的热效率为50% 23.【答案】（1）解：1标准大气压下水的沸点为100℃，把壶内20℃，4.5kg水烧开，水吸收的热量： Q吸＝c水m水△t1＝4.2×103J/（kg?℃）×4.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.512×106J 答：如果烧开壶中的水，需要吸收1.512×106J热量 （2）解：普通煤炉的烧水效率为28%， 由η＝Q 吸 Q 放 可得煤完全燃烧放出的热量： Q放＝Q 吸 η ＝ 1.512×10 6J 28% ＝5.4×106J， 由Q放＝mq可得需要完全燃烧煤的质量 m煤＝Q 放 q ＝ 5.4×10 6J 3×107J ＝0.18kg 答：已知甲图煤炉烧水效率为28%，若用甲图煤炉烧开壶中的水，需要完全燃烧煤的质量是0.18kg （3）解：改进后乙图双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃， 则炉壁间水吸收的热量： Q吸′＝c水m水′△t2＝4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（40℃﹣20℃）＝8.4×105J， 而壶内水的初温、末温以及质量均不变，则壶内水吸收热量不变， 所以，双加热煤炉中水吸收的总热量： Q吸总＝Q吸+Q吸′＝1.512×106J+8.4×105J＝2.352×106J； 由题意可知，双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等，则这些煤完全燃烧放出的热量不变，所以，双加热煤炉的烧水效率： η′＝Q 吸总 Q 放 ＝ 2.352×10 6J 5.4×106J ×100%≈43.56% 答：在乙图煤炉加热过程中，在消耗等量煤的情况下，除烧开壶中的水外，还可把炉壁夹层中l0kg的水从20℃加热至40℃，则改进后乙图煤炉的烧水效率是43.56% 比热容练习 1、甲、乙两种物质的质量相同，降低相同的温度时，放出的热量之比是25∶4，则甲、乙两种物质 的比热之比是________ 2、甲、乙两种物质的比热之比是5∶4，降低相同的温度时，放出的热量之比是1∶1，则甲、乙两 种物质的质量之比是________ 3、有甲、乙两个物体，已知甲物体的比热是乙物体的2倍，甲物体的质量是乙物体的2/5．若它们 吸收相同的热量，则它们升高的温度之比为△t甲：△t乙=________ 4、用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和乙加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所 示，据此判断下列说法正确的是（） A．甲的比热容小B．乙的比热容小C．甲、乙的比热容一样大D．条件不足，不能确定 5、用两个相同的加热器给质量相等的甲、乙两种物质加热，它们的温度随时间变化的图象如图所 示，下列说法中正确的是（）A．甲的比热容较大B．在相同时间内，甲吸收的热量较多 C．若让质量相等的甲、乙吸收相同的热量，乙物质的温度升高的少 D．2min后，甲的温度升高了30℃ 6、用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和乙加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所 示．已知甲的比热容是1.8×103J/（kg?℃），据此判断物质乙的比热容为（） A．2.25×103J/（kg?℃）B．2.4×103J/（kg?℃） C．3.0×103J/（kg?℃）D．4.2×103J/（kg?℃） 7、为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．用温度计测量 液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间．实验数据记录如下表． （1）在实验过程中控制加热时间相同，即让两种物质吸收的热 （2）量（填“相同或者不同”），加热后水和食用油上升的温度分别为和。 温度变化大的物质为，这说明该物质吸热能力（填“强或弱”）。 （2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，可以通过的示数进行观察。此时 水吸收的热量______（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量． （3）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用_______这个物理量来描述。 （4）若水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），请根据表格中数据推导出食用油的比热容为。 7、某型号小轿车油箱的容积是60升，所用的燃料是密度为0.71×103kg/m3的汽油。 (1)该车油箱最多能装多少kg的汽油？ (2)如果该车的总质量是1500kg，4个车轮的轮胎对地面的压强都是2×105Pa，求车的总重量是多 少？车与地面接触的总面积是多少(g取10N/kg)？ (3)该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg，如果汽油的热值是4.6×107J/kg，汽 车发动机的输出功率是12kW，求有用功和发动机的热机效率分别是多少（保留两位有效数字）？ 8、用燃气灶烧水．燃烧0.5kg的煤气．使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4．2×103J ／(kg?℃)．煤气的热值为4．2×107J／kg．求：（1）0．5kg煤气完全燃烧放出的热量．（2）水吸 收的热量．（3）燃气灶烧水的效率． 9、小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。液化气的热值取5×107J／kg． （1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？ （2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60％被利用，那么散失的热量是多少？ （3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少温度为20℃的 水加热到100℃？【c水=4.2×103J／(kg·℃)】 10、用简易太阳能热水器代替燃料加热水不仅很方便，还能节约能源，如果水箱内装水60 kg， 玻璃盖面积为0.84 m2，地球上垂直于太阳光线的表面太阳辐射热为7.56×104J(min·m2)，水箱吸 收太阳能的效率为50％。如果在不考虑水散热的情况下，随时调整水箱位置，使太阳光总能垂直射 入玻璃盖，请计算晒水4小时后水温升高多少？ 11. 某校每天将1000kg.20℃的水烧开供师生饮用。 （1）请计算每天烧开这些水至少需要多少热量？ （2）若烧开水的炉子用干木柴作燃料，每天至少需要多少干木柴？ [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)；干木柴的热值取1.2×107J/kg；水的沸点以100℃计] 初中物理比热容四种典型计算题 说明：物体吸收热量的计算公式：Q 吸=cm(t-t ) ；物体放出热量的计算公式：Q 放 =cm(t 0- t)公 式中，t为末温，to为初温，上式中的质量m的单位必须是kg 注意：（1）末温与温度变化的区别 举例：给20 O C的水加热使其温度升高到50 O C，式中水的初温为to=20 O C，末温为t=50 O C，升高的温度为t-to=50 O C—20 O C=30 O C ;若给20 O C的水加热使其温度升高50 O C，式中水的初温to=20 O C,温度变化为t-to =50O C，则末温t=to+50 O C=70 O C，所以在解题时，一定要弄清已知的温度是末温，还是温度的变化。对升高了，升高到，降低了，降低到等关键字眼一定要严格加以区分，才能避免不必要的失分。 1、已知水的比热容是4.2×103J/（kg·O C），质量为5kg的水温度升高20 O C，吸收的热量是多少J？若这些热量被5kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少O C？（c 铜 =0.39×103J/（kg·O C） 2、一堆烧红的铁钉，温度为800O C，质量为1kg；一壶开水，温度为100O C，质量是1kg，当 它们的温度降到室温20O C时，请通过计算说明放出热量较多的是什么物质呢？（已知c 水 =4.2 ×103J/（kg·O C），c 铁 =0.46×103J/（kg·O C）. 3、质量为2kg的水在太阳的照射下，水吸收了9.66×103J的热量，则水的温度升高多少O C？如果质量也为2kg的沙石在太阳的照射下，也吸收9.66×103J的热量，则沙石的温度会升高 多少O C呢？已知c 石 =0.92×103J/（kg·O C）（通过这样的计算，同学们应该明白为什么，在相同的太阳照射下，沙滩上沙子的温度高，而水的温度低的缘故了吧？） 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。 %] 100?=放吸效率Q Q η一、有关比热容的计算题 说明：物体吸收热量的计算公式：Q 吸=cm(t-t 0) ；物体放出热量的计算公式：Q 放=cm(t 0-t) 公式中，t 为末温，to 为初温，上式中的质量m 的单位必须是kg 注意：（1）末温与温度变化的区别 举例：给20 O C 的水加热使其温度升高到50 O C ，式中水的初温为to=20 O C ，末温为t=50 O C ，升高的温度为t-to=50 O C —20 O C=30 O C ;若给20 O C 的水加热使其温度升高50 O C ，式中水的初温to=20 O C,温度变化为t-to =50O C ，则末温t=to+50 O C=70 O C ，所以在解题时，一定要弄清已知的温度是末温，还是温度的变化。对升高了，升高到，降低了，降低到等关键字眼一定要严格加以区分，才能避免不必要的失分。 1、 已知水的比热容是4.2×103 J/（k g ·O C ），质量为5kg 的水温度升高20 O C ，吸收的热量是多少J ？ 若这些热量被5kg 的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少O C ？（c 铜=0.39×103 J/（k g ·O C ） 2、 、一堆烧红的铁钉，温度为800 O C ，质量为1kg ；一壶开水，温度为100 O C ，质量是1kg ，当它们的温度降到室温20 O C 时，请通过 计算说明放出热量较多的是什么物质呢？（已知c 水=4.2×103J/（k g ·O C ），c 铁=0.46×103 J/（k g ·O C ）. 3、 质量为2kg 的水在太阳的照射下，水吸收了9.66×103 J 的热量，则水的温度升高多少O C ？如果质量也为2kg 的沙石在太阳的照射下，也吸收9.66×103J 的热量，则沙石的温度会升高多少O C 呢？已知c 石=0.92×103 J/（k g ·O C ）（我想通过这样的计算，你应该明白为什么，在相同的太阳照射下，沙滩上沙子的温度高，而水的温度低的缘故了吧？） 4、 质量为500g 的铝锅中装有2kg 的水，把他们从15 O C 加热到95 O C ，一共需要吸收多少热量？（已知c 水=4.2×103 J/（k g ·O C ），c 铝=0.88×103 J/（k g ·O C ）. 5、 质量为5kg 的铁球，初温为10O C ，用加热的方法使其温度升高到20O C ，则它需要吸收多少热量？如果是通过做功的方法使其温度升 高，条件同上，那么至少外界要对该球做多少焦耳的的功（c 铁=0.46×103 J/（k g ·O C ） 6、 质量为５kg 的某种金属块，温度从20O C 升高到50O C 时吸收了1.95×104 J 热量，这种金属块的比热容是多少？ 它可能是哪种金属？ 二、有关比热容及燃烧放出热量的综合计算题 1、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是1×107J/k g ，完全燃烧0.21kg “固体酒精”能放出多少热量？若放出的热量都被火锅中的水吸收，求能使多少kg 的水温度升高50 O C ？. 2、（07南京）我国的地热资源相当丰富，已经发现的天然温泉就有2000处以上，温泉水的温度大多在60 O C 以上，个别地方达到100—140O C 。100kg 的温泉水从60O C 降低到20O C 时所放出的热量是多少J ？这相当于多少m 3煤气完全燃烧放出的热量？（煤气的热值为4.2×107J/m 3） 3、某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品，张师傅在1分钟内用去酒精500g ，被加工的一只质量为1kg 的铜饰品温度从20℃升高到1020℃，求： （1） 铜饰品吸收的热量是多少？（2）酒精完全燃烧放出的热量是多少？ （3）酒精喷灯的效率是多少？ [已知：c 铜=0. 39×103J/(kg ·℃), 酒精热值为3.0×107J/kg ， 4、（2007年常德市）小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为8.4×107J ／m 3，放出的热量有50％被有效利用，现要 比热容、热值习题精讲 【比热容练习】 一、填空题 1．水的比热大于煤油的比热，这意味着，质量相等的水和煤油在温度升高相同时，水吸收的热量比煤油吸收的热量。 2．比热是用来描述相等的不同物质，在升高的温度相同时，不等的性质的物理量。3．酒精的比热是2．4×103J（kg·℃），它的物理意义是，把酒精烧掉一半，剩余酒精的比热是J／（kg·℃）。 4．冰的比热是2．1×103J／（kg，℃），冰吸收了2．l×103 J的热量，使冰熔化了一半，剩余部分的比热是 J／(kg·℃ )，熔化了一半的比热是 J/kg·℃）。 5．夏天，在阳光照射下，河边的砂石与河水相比，温度较高的是，这是因为 . 6.冬天，人们用热水来供暖，是因为。 7．质量相等，比热不同的两个物体，吸收相同的热量后，比热的物体温度升高较多，如果让它们升高相同的温度，则比热的物体吸收热量较多。 8．一滴水和一桶煤油相比，的质量大，的比热大。 9．把热水和冷水混合后，热水降低温度，冷水升高温度，热水的比热将，冷的比热将。 二、选择题（每题5分，共50分） 1．关于比热下列说法中，正确的是（） A．比热是物质的特性，每个物体都有自己的比热 B．同温度、同质量的不同物体、比机大的物体含热量多 C．比热与热量有关，某物质吸收或放出的热量越多，它的比热就越大 D．水的比热为4．2×103J／（kg·℃），可以理解为1kg的水温降低1°C放出的热量为4．2 ×103J 2.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含的热量多 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 3．如图所示是用相同的酒精灯和同样的烧杯盛着甲、乙两种液体加热时的温度随加热时间变化的图像，从图中可以看出（） A.甲的比热大 B．乙的比热大 C．它们的比热一样大 D．无法确定 4．下列情况中，比热发生变化的是（） A．水温从80℃升高到90℃ B．把圆柱拉成细铁丝 C．砖块的体积减小一半 D．水结冰 5．发动机的冷却系统中用水做冷却剂。这是因为（） A．水的资源丰富，容易获得 B．水的比热较大 C．水的密度较大 D．水容易流动 6．状态一定的某种物质，它的比热（） A．跟它原来的温度成正比 B．跟它的质量成正比 C．跟它吸收的热量成正比 D．与上述因素无关 7．水的比热比其它物质都大，下列现象中利用这一特性的是（） A．用水作为发动机的冷却液 B．夏天在地上洒水纳凉 C．冬天在地窖里放桶水，可防止储存的蔬菜冻坏 D．用纸做锅烧水，水沸腾时纸不会燃烧8．质量相等的两块金属，放在沸水中相当长时间后，取出来立即放在冰上，能使冰熔 化较多的金属具有（） 比热容与热量的计算 一．选择题（共3小题） 1．在27℃的室温下，将20℃的1千克水与15℃的2千克水混合，由于实验装置不够精密，在混合过程中与周围物3 2．将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃， 3．将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容 二．填空题（共1小题） 4．如图所示，将质量为3千克的1200℃的铁块先后浸入两个盛有5千克水的开口容器中，容器中的水初始水温为25℃．不计容器壁吸收的热量．当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容器中．则第一个容器中水的最后温度为_________；铁块的最后温度为_________．已知铁的比热容为O．5×lO3焦/（千克．℃）．水的比热容为4.2×103焦/（千克?℃），大气压强恒为1标准大气压． 三．解答题（共3小题） 5．在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水，把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却．其温度随时间变化的关系如图所示．现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌，电动机的功率为900瓦，其做的功有80%转化为水的内能．若不考虑容器的内能变化，水最终的温度是多少℃？ 6．80克水温度降低1℃所放出的热量刚好能使1克0℃的冰熔解为水．现把10克0℃的冰与390克4℃的水混合，当它们达到热平衡时的温度是多少？ 7．将一勺热水倒入盛有一些冷水的保温容器内，使得冷水温度升高5℃．然后又向保温容器内倒入同样一勺热水，水的温度又上升了3℃．如果再连续倒入10勺同样的热水，则保温容器内的水温度还得升高多少摄氏度（保温容器吸收热量忽略不计）． 1、小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×103J／(kg·℃). (1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？ (2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为20％，则实际消耗的煤气为多少千克? (3)为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高．若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？ 2、森林是一巨大的天然“氧吧”，因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气。小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃.请计算： (1)实验时6kg的水吸收了多少热量？ (2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？ (3)100 m2绿地每秒可以放出多少升的氧气？(假设绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0.05L的氧气) 3、小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg.她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器. (1)若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量为多少？ (2)若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？(液化石油气的热值为8.0×107J/kg) (3)请你说出使用太阳能热水器的优点.(至少说出一点) 4、小华通过实验得知：用电热壶将20℃、15kg的水加热到100℃，需要1.05元电费，用煤气灶做同的实验，则需要消耗0.42元的煤气，已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃). (1)如果使用煤炉做同样的实验，已知煤炉所用无烟煤的热值为3.4×107J/kg，假设煤炉的热能利用率为20％，无烟煤的价格是0.34元/千克，则需花费多少钱？ (2)如果某地区可以同时提供电、煤气和煤，从经济和环保等角度综合分析，你会建议使用哪种燃料？请阐明理由. 比热容和热值知识点分类辅导专题 知识点一: 比热容的概念，表示物质吸热放热能力的物理量，属于物体本身的属性 1、关于比热容，下列说法中正确的是（） A、物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关 B、物体的比热容与物体的温度有关 C、物体的比热容与跟物体的质量有关 D物体的比热容是物体的一种属性，与温度、质量都没有关系 2、关于比热容、内能，下列说法中正确的是（） A、物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B、物体的比热容是物体本身的一种属性，与温度、质量都没有关系 C、相同质量的铝和铜，吸收了相同的热量，铝和铜上升的温度相同D冰在熔化过程中，比热容、温度、内能都不变 3、用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙 两种液体加热，其温度随时间变化的图象如图所 示，由图象可知（） A、甲的比热容比乙大 B、甲的比热容比乙小 C、甲和乙的比热容相等 D开始加热时，甲和乙的比热容为零 4、下列说法中正确的是（） A、一桶水的比热容和一杯水的比热容一样大 B、水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，机械能转化为内能 C、用锯条锯本板时，锯条发热，锯条的内能减少 D温度越高的物体.所含的热量越多 5、株洲沿江风光带有一段人造沙滩，在炙热的夏天赤脚踩在沙 滩上感觉烫脚，而站在湘江边的浅水滩处却感到凉爽. 形成这种现象的原因，下面解释正确的是（） A、沙子的密度小，水的密度大 B 、沙子的密度大，水的密度小 C、沙子的比热容大，水的比热容小 D、沙子的比热容小，水 的比热容大 6、下列用水的实例中，利用了“水的比热容较大”特点的是（ A、用水浇花 B、用水冷却汽车发动机 C、用水发电 D、用喷水雾的方法形成彩虹 7、下列有关内能和比热容的说法正确的是（） A 0 C的物体不具有内能B、物体内能增加，温度一定升高 C、比热容的大小与物体质量有关 D水的比热容较大，可作为冷却剂知识点二：比热容和热值的计算1、120C的水吸收4.2 X 105J的热量后，它的温度在下列给出的 四个温度中，最多有几个可能温度( ) 1.小明为了探究太阳光的辐射情况，分别用水和细沙做实验，该实验不计热量损失。[水的比热容为4．2×103J／(kg·℃)，细沙的比热容为O．92×103J／(kg·℃)，液化气的热值为100 J／cm3]试求： (1)用一底面积为0.1 m2的方形水槽装了6 kg水，在中午的太阳光下照射25 min,水的温度升高了5℃。水吸收的热量是多少? (2)设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为N，则N是多少? (3)将水槽中的水倒掉，然后平铺上6 kg的细沙，在中午的太阳光下照射23 min，细沙的温度能升高多少? (4)细沙吸收的这些热量相当于完全燃烧多少立方厘米液化气所产生的热量? 2．小明家用的是太阳能热水器，该热水器水箱的容积是200L。某天早晨，他给热水器的水箱加满20℃的自来水。中午时，热水器水箱中的水温为45℃。 [ρ水=1.O×103kg／m3，c水=4.2×103J／(kg·℃)，q煤气=4.2×107J／kg) 试求：(1)水箱中水的质量是多少? (2)这些水吸收的热量是多少? (3)用煤气灶加热时，也使这些水从20℃升高到45℃，共燃烧了2kg煤气。则用该煤气灶烧水的效率是多少? 3．某浴池用的是地下温泉水，浴池中水的体积是40m3，初温是85℃，当温度降到45℃时可供洗浴使用。温泉水的密度约为1.0×103kg／m3，温泉水的比热容约为4.2×103J／(kg·℃)，煤的热值是3.O ×107J／kg试求： (1)浴池中温泉水的质量是多少? (2)当浴池中的温泉水从85℃降到45℃时，放出的热量是多少? (3)温泉水放出的这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤? 4.某种汽油的热值是4.6×107J／kg，水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)。试求： (1)完全燃烧2l0g的汽油，能放出多少热量? (2)如果这些热量全部被水吸收，水温从20℃升高到43℃。则水的质量是多少? 5．用锅炉烧水时，将50kg的水由20℃加热到l00℃，需要完全燃烧2kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，烟煤的热值是3.O×107J／kg。 试求： (1)水吸收的热量是多少? (2)烟煤放出的热量是多少? (3)锅炉烧水的效率是多少? 6.用烟煤烧水时，将lOkg的水从20℃加热到100℃，燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J ／(kg·℃)，烟煤的热值约为3×107J／kg。试求： (1)水吸收的热量是多少? (2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少? 热值、比热容、热效率计算题(二) 1、小宇家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为8.4×107J／m3，放出的热量有50％被有效利用，现要将质量为4kg，初温为25℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少立方米的天然气？ 2、小红家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。（1）若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg？（液化石油气的热值是8.0×107J/kg）（3）请你说出太阳能热水器的优点。（至少说出一条） 3、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题： （1）水箱中水的质量；水吸收的热量【c水=4.2×103J／(kg·℃)】 （2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少kg的煤气（煤气的热值为q=4.2×107J／kg） 4、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息： 其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能 求：（1）水在10h内吸收的热量 （2）如果水吸收的热量用天然气提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×107J/m3，天然气完全燃烧的热量全部被水吸收） （3）太阳能热水器的能量转化效率 5、如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射—段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4.2×103J／（kg·℃）．试求： （1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少? （2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8× 107J，则这段时间该热水器的效率是多少? （3）若用天然气来提供2.8×l07J的热量，需完全燃烧多少m3的天然气．（天然气的热值为8.4×l07J／m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收．保留两位小数．） 1.将一壶水从20℃加热到50℃它所吸收的热量是Q1，再从50℃加热到100℃所吸收的热量是Q2，则Q1：Q2为（） A．1：2 B．3：5 C．5：3 D．1：1 2.A、B两物体质量相等，温度均为10℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，则A、B两种物理的比热容之比为（） A．2：3 B．3：5 C．4：9 D．1：2 3.有两种物质的质量比为3:2,比热容之比为1:3,如果他们升高温度比为4:1,则他们吸收的热量比为（） 4.A、B两种燃料，完全燃烧时能放出热量之比Q A：Q B=5：3，它们的热值之比q A：q B=2：3，则两种燃料的质量之比是（） A10：9 B9：10 C5：2 D2：5 5.汽油机的效率是25%，柴油机的效率是35%，如果它们的功率相同，则在相同时间内燃烧的汽油和柴油产生的内能之比为（） A．5：7 B．7：5 C．80：7 D．7：80 6.两台四冲程汽油机在相同时间内，甲做的有用功是乙的3倍，甲机的热机效率是20%，乙机的热机效率是25%，则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是（） A．12：5 B．5：12 C．15：4 D．4：15 7.用稳定的热源给一个物体均匀加热，得到它的熔化图像如 图所示，那么该物体在固态时的比热容与液态时的比热容 之比是（） A．1：2 B．1：1 C．1：4 D．2：1 8.用同样的酒精灯对质量相同的甲、乙两种液体加热，实验 得m两种液体的温度随加热时间的变化关系如图所示，用T 、T乙分别表示甲、乙两种液体的沸点，c甲，c乙分别表甲、 甲 乙两种液体的比热容，根据图像可得出正确的关系是( ) A．T甲>T乙，c甲>c乙 B．T甲>T乙，c甲 1.完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50％被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高多少？[c =4.2 水 =3.0×107J/kg，此时外界为1标准大气压] ×103J/(kg·℃)，q 焦炭 2.小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值是8.4×107J/m3，放出的热量有50％被 有效利用，现要将质量为4 kg，初温为25℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少立方米的天然气？ 3.太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置.某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳平均辐 射强度(用R表示)为R=300J/(m2·s)，它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300J.该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2m2，贮水箱中盛有0.2m3的水.求： (1)贮水箱中水的质量. (2)若在阳光下照射100min，所接收到的太阳能70％用来加热水，贮水箱中的水温可升高多少度.[ρ 水=4.2×103J/(kg·℃）] =1.0×103kg/m3，C 水 4.某小汽车的“经济耗油量(90 km/h)8 L/100 km”，是指这辆汽车以90 km/h的速度行驶100 km，消 耗汽油8 L. (1)如图所示，这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力 (选填“增大”、“减小”或“不 变”).在图中O点画出汽车所受重力的示意图. (2)该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25 km，汽车的效率为31.25％.求：汽车消耗多少升汽油及 汽车的功率.(汽油热值3.2×107 J/L) 5.每到夏收季节，大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引 发火灾等.为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤.若燃烧秆浆煤(热值为2.4×1O7J／kg)使50kg、20℃的水温度升高到80℃.求： (1)水需要吸收的热量. (2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30％被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？ 小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×103J／(kg·℃). (1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？ (2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率(热效率等于 水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为20％，则实际消耗的煤气为多少千克? (3)为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高．若小王在同样的条件下 将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？ 热量的计算 【基础知识精讲】 1．根据某种物质的比热，可以确定质量不是 1kg 的某种物质，温度升高或降低不是1℃时吸收或放出的热量。 2．物体的初温用t o 表示，末温用t 表示，比热用c 表示，质量用m 表示，物体吸收或放出的热量分别用Q 吸和Q 放表示，则物体升高的温度为t －t o ，吸收热量可表示为Q 吸=cm （t －t o ）降低温度为t o －t ，放出热量可表示为Q 放=cm(t 0-t)。 3．物体温度改变的多少也常常表示为△t ，即△t=t —t 0或△t =t 0－t ，物体温度改变时吸收或放出的热量由物质的比热、物体的质量和物体温度改变的多少这三个因素决定，与物体的初温、求温的高低无关。 【重点难点解析】 1．Q=cm △t ，它只适用于物体温度改变时（升温或降温）物体吸收或放出热量的计算，对有物态变化的过程不能适用，如若不考虑，就会出错误。例质量为1kg 的水，初温为20℃， 当它完全吸收3．696 × 105J 的热量，水的温度升高到多少摄氏度（1标准大气压）？根据 Q 吸=cm （t －t o ）水的末温t=) ·/(102.410696.3350℃kg J J t cm Q ??=+×1kg+20℃=108℃，这个答案肯定是错误，因为水在职标准大气压下的最高温度为100℃,如果不继续加热，就不会沸腾，若继续加热，水就会沸腾，但不升温，吸收的热量用来进行物态变化，所以水的末温只能升高到100℃。 2．应用热量公式中的有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套。“升高”、“升高了”、“降低”、“降低了”对应的都是温度的改变量△t ，而不是t ；而升高到、降低到对应的是物体的末温t 。 3．应用热量公式代人数量时各物理量的单位必须统一为国际单位。 4．热平衡：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高，最后两物体温度相同，称为达到了热平衡。因此热平衡的唯一标志是温度相同。在热传递过程中，低温物体吸收的热量Q 吸，高温物体放出热量Q 放，如果没有热量损失，则Q 吸=Q 放，利用这个关系可以求出物质的比热或物体的质量或物体的温度。 例1 质量为300g 的铜锅内，盛有1kg15℃的水，要把水烧开，间需要多少热量？ 解析 这是一个热量计算问题，要把翰内水烧开，既要考虑水吸收热量，又要考虑铜锅吸收的热量，另外，把水浇开一般是指在1标准大气压下即水的求温为10O ℃，水盛在锅里，由于热传递它们的初温和末温分别相同。 解：Q 铜吸+Q 水吸 =c 铜m 铜（t-t 0）+c 水m 水(t-t 0) =（t-t 0）(c 铜m 铜+c 水m 水) =（100℃-15℃）[0.39×103J/（kg ·℃）×0.3kg+4.2×103J/（kg ·℃）×1kg] = 3．66945×105J 答：要把锅里水烧开，需 3．66945 ×105J 的热量。 说明：解此题时，容易出现这样的问题：（）只考虑到了水吸收热量忽视了铜锅的吸热，题中已知铜锅的质量，显著要求计算银锅吸收热量；（2）对水的求温，铜锅的初温和求温没有弄清楚，这与沸点，热传递知识有关，这些知识苦学得不扎实便会发生上述问题；（3）公 比热容、热值综合计算题 1.例质量为1kg的水，初温为20℃，当它完全吸收3.696 ×105J的热量，水的温度升高到多少摄氏度（1标准大气压）？ 2.完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50％被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q焦炭= 3.0×107J/kg，此时外界为1标准大气压] 3.已知天然气的热值是8.4×107J/m3，放出的热量有50％被有效利用，现要将质量为4 kg，初温为25℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少立方米的天然气？ 4.某太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳平均辐射强度(用R表示)为R=300J/(m2·s)，它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300J.该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2m2，贮水箱中盛有0.2m3的水.求： (1)贮水箱中水的质量. (2)若在阳光下照射100min，所接收到的太阳能70％用来加热水，贮水箱中的水温可升高多少度.[ρ水=1.0×103kg/m3，C水=4.2×103J/(kg·℃）] 5.某小汽车的“经济耗油量(90 km/h)8 L/100 km”，是指这辆汽车以90 km/h的速度行驶100 km，消耗汽油8 L.该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25 km，汽车的效率为31.25％.求：汽车消耗多少升汽油及汽车的功率.(汽油热值3.2×107 J/L) 6.现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤.若燃烧秆浆煤(热值为2.4×1O7J ／kg)使50kg、20℃的水温度升高到80℃.求： (1)水需要吸收的热量. (2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30％被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？ 7.小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×103J／(kg·℃). (1)如果小王用燃气灶将质量5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？ (2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为20％，则实际消耗的煤气为多少千克? (3)为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高．若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？ 8.森林是一巨大的天然“氧吧”，因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气。小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃.请计算： (1)实验时6kg的水吸收了多少热量？ (2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少？ (3)100 m2绿地每秒可以放出多少升的氧气？(假设绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0.05L的氧气) 9.小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg.她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器. (1)若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收热量为多少？ (2)若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？(液化石油气的热值为8.0×107J/kg) (3)请你说出使用太阳能热水器的优点.(至少说出一点) 基础班6次讲义——热量与热机 一、热量： 1、比热容：⑴定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。 ⑵比热容用字母c表示，单位是：，符号是：。 ⑶比热容是物质的一种特性，大小与、有关，与、、、 、等无关。 ⑷水的比热容为4.2×103J(kg·℃) 表示：1kg的水温度升高（降低）11℃吸收（放出）的 热量为4.2×103J ⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为 2、计算公式：Q=cmΔt ，Ｑ吸＝c m（t－t0），Ｑ放＝c m（t0－t） （1）水的比热容大，在质量和吸收的热量相同时，升高的温度比其它物质小；放出的热量相同时，降低的温度比其它物质小，因而温差变化较小。 （2）水的比热容大，在质量和升高的温度相同时，比其它物质吸收的热量多，因而可用水来降温；在降低的温度相同时，比其它物质放出的热量多，因而可用水来取暖。 五、内能的获得——燃料的燃烧 燃料燃烧：能转化为。 六、热值 1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 2、单位：J/kg （气体燃料的热值单位符号通常用“J/m3”） 3、关于热值的理解： ①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针 对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg 燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 ②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转 变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的，只与有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。 3、公式：Q＝mq（q为热值），Q=Vq 4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。 煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。七、内能的利用 比热容、热量的计算 【重点难点解析】 1．Q=cm △t ，它只适用于物体温度改变时（升温或降温）物体吸收或放出热量的计算，对有物态变化的过程不能适用，如若不考虑，就会出错误。例质量为1kg 的水，初温为20℃，当它完全吸收3．696 × 105 J 的热量，水的温度升高到多少摄氏度（1标准大气压）？根据Q 吸=cm （t －t o ）水的末温t= ) ·/(102.410696.33 5 0℃kg J J t cm Q ??= +×1kg+20℃=108℃，这个答案 肯定是错误，因为水在标准大气压下的最高温度为100℃,如果不继续加热，就不会沸腾，若继续加热，水就会沸腾，但不升温，吸收的热量用来进行物态变化，所以水的末温只能升高到100℃。 2．应用热量公式中的有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套。“升高”、“升高了”、“降低”、“降低了”对应的都是温度的改变量△t ，而不是t ；而升高到、降低到对应的是物体的末温t 。 3．应用热量公式代人数量时各物理量的单位必须统一为国际单位。 4．热平衡：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高，最后两物体温度相同，称为达到了热平衡。因此热平衡的唯一标志是温度相同。在热传递过程中，低温物体吸收的热量Q 吸，高温物体放出热量Q 放，如果没有热量损失，则Q 吸=Q 放，利用这个关系可以求出物质的比热或物体的质量或物体的温度。 例1 质量为300g 的铜锅内，盛有1kg15℃的水，要把水烧开，需要多少热量？ 解析 这是一个热量计算问题，要把锅内水烧开，既要考虑水吸收热量，又要考虑铜锅吸收的热量，另外，把水浇开一般是指在1标准大气压下即水的求温为10O ℃，水盛在锅里，由于热传递它们的初温和末温分别相同。 解：Q 铜吸+Q 水吸 =c 铜m 铜（t-t 0）+c 水m 水(t-t 0) =（t-t 0）(c 铜m 铜+c 水m 水) =（100℃-15℃）[0.39×103J/（kg ·℃）×0.3kg+4.2×103J/（kg ·℃）×1kg] = 3．66945×105 J 答：要把锅里水烧开，需 3．66945 ×105J 的热量。 说明：解此题时，容易出现这样的问题：（）只考虑到了水吸收热量忽视了铜锅的吸热，题中已知铜锅的质量，显著要求计算锅吸收热量；（2）对水的初温，铜锅的初温和末温没有弄清楚，这与沸点，热传递知识有关，这些知识苦学得不扎实便会发生上述问题；（3）公式字母混乱，且代数值时不带单位，即使结论的数值是正确的，但解题过程是错误的，这就要求我们注意字母和带单位的数值应“—一对应”。 例2 已知C 铜＞C 铅，温度相同，质量相等的铜块和铅块，它们吸收相同热量后，将它们互相接触，则（ ） A ．热量由铜块传给铅块 B ．热量由铅块传给铜块 C ．铅块和铜块之间不发生热传递 D ．缺少条件，无法确定 解析 解此题要抓住二点：（1）热传递的条件；（2）用控制变量法解题。物体间发生热传递的条件是：物体间存在着温度差，即热是温度高的物体传给温度低的物体，要判断铅块和铜块是否发生热传递，必须知道是哪个物体的末温高，由Q 吸=cm(t －t 0)得： t=0t cm Q +吸.在Q 吸、m 、t 0相同时， t 只与c 有关，c 越大，t 越小。比热容及热量计算
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