九年级物理比热容热量和热机效率
2024年人教版九年级上册物理期末复习专题(二)热量及热机效率计算
解：(1)铁Βιβλιοθήκη 降低的温度Δt铁＝t0铁－t＝80 ℃－30 ℃＝50 ℃。
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6. 为了测量某种液体的比热容，把质量为1 kg的铁块加热到
80 ℃后，迅速投入质量为2 kg、温度为20 ℃的待测液体
中，混合后的共同温度是30 ℃。不计热量损失，铁的比热
容c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)，求：
人教河北 九年级上册
第十四章
专题(二)
内能的利用
热量及热机效率计算
专题(二)
类型一
有关热量公式Q＝cmΔt、Q＝qm、Q＝qV的计算
1. [2023眉山中考]日常生活中，用水作为汽车发动机的冷却
液，是因为它的
比热容
大。在标准大气压下，质量为
5 kg的水温度从30 ℃升高20 ℃，吸收热量
[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
.× /(·℃)× ℃
＝460 kg。
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6. 为了测量某种液体的比热容，把质量为1 kg的铁块加热到
80 ℃后，迅速投入质量为2 kg、温度为20 ℃的待测液体
中，混合后的共同温度是30 ℃。不计热量损失，铁的比热
容c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)，求：
食用油在0～15 min内放出的热量为
4.2×104 J。[c水＝4.2×103 J/
(kg·℃)]
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专题3：热值、热量、比热容及其热机效率的计算(原卷版)2021年中考物理高频考点训练
专题3：热值、热量、比热容及其热机效率的理解与计算热值、热量、比热容及其热机效率的理解与计算是中考中热学部分常考的知识点，侧重考查对热值、热量、比热容的理解及相关计算，能有效的考查对相关概念的理解，也能考查学生的计算能力。
一、热值、热量、比热容及其热机效率的理解1、热量与温度、内能的区别：热量与温度、内能的联系：2、热值和比热容、热机效率：二、热值、热量、比热容及其热机效率的计算1、利用比热容计算热量：Q= c mΔt表示温度的变化量，单位是℃，表示质量，单位是kg表示比热容，单位是J（kg·℃）表示热量，单位是J（1）升温时Δt=t-t0，降温时Δt= t0-t，审题时一定要看清是“升高了”还是“升高到”，“升高了”已知的是Δt，“升高到”已知的是“t”。
（t表示末温，t0表示初温）。
（2）在求水的末温时，需先求Δt，注意在一标准大气压下，水最高温度达到100℃。
（3）热量的多少与比热容c、质量m、和温度变化都有关系，而比热容与热量Q、质量m、和温度变化都无关，注意二者的区别。
（4）当某种物质降温放出热量时用Q放=cmΔt，而不能用燃料燃烧放出热量Q放=mq，一定要注意二者的区别。
（5）利用变形公式可以计算: ①质量：Q m c t=∆； ②温度变化，进而求初温或末温：Q t cm∆=。
2、利用热值计算热量公式：Q=mq 或Q=qV(气体)（1）对于气体燃料燃烧放出热量的计算公式，是用Q=mq 还是Q=qV ，取决于q 的单位是J/kg 还是J/m 3或J/L 。
（2）燃料燃烧放出热量的多少由燃料的质量（或体积）、热值的大小以及燃烧情况有关，而热值与热量Q 、质量m （或V ）无关，注意二者的区别。
3、热机效率的计算：100%W Q η=⨯有用放（1）热机所做的有用功往往是热机对外的牵引力F 使得热机在水平方向上通过一定的距离s ，当匀速运动时，牵引力F 与阻力f 相等，于是有W 有用=Fs=fs ； （2）Q放是燃料燃烧放出的热量Q 放=mq 或Q 放=Vq ，所以热机效率公式可变形为：100%100%W fs Q mq η=⨯=⨯有用放或100%100%W fsQ Vqη=⨯=⨯有用放。
热机的效率 九年级全一册物理
无用的 机械能
有用机械能
常见热机的效率
蒸汽机的效率只有6%~15% 汽油机的效率为 20%~30% 柴油机的效率为30%~45%
随堂检测
1.当煤价上涨时，有些不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤
中高价出售，为了防止上当，最恰当的方法是检测下列哪个
物理量( D )
A.质量
B.温度
C.比热容
D.热值
2.某一家庭分别单独使用不同燃料，平均月消耗量分别为：
4.已知干木柴的热值为1.2×107 J/ kg，焦炭的热值是 3.0×107 J/ kg，如果完全燃烧干木柴与完全燃烧焦炭放出的 热量相等，则干木柴的质量与焦炭质量之比是( B ) A.2∶5 B.5∶2 C.4∶1 D.1∶4
5.汽油的热值为4.6×107 J/kg，现有2 kg汽油完全燃烧，放 出的热量是 9.2×107 J；当汽油燃烧一半时，剩余汽油的 热值是 4.6×107 J/kg. 6.已知在各种常见的燃料中氢气的热值较大，为1.4×108 J/kg，该热值的物理意义是 质量为1 kg的氢气完全燃烧_ 放出1.4×108 J的热量 .
D
【变式训练5】很多城市的出租车使用天然气代替柴油或汽 油，某段时间一辆出租车消耗0.2 m3天然气，如果该出租车 发动机的效率为20%，则得到的有用机械能为 2.8×106 J. (天然气的热值为7×107 J/m3)
在内燃机中燃料是否能完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪去了？
燃气 内能
损失的内能
课堂导学
知识点一 燃料的热值
1.定义：某种燃料 完全燃烧 放出的热量与其 质量 之
比，叫做这种燃料的热值.
2.单位： J/kg ，公式：
.
3.酒精的热值是3.0×107 J/ kg，它的物理意义是 1kg的酒精完全燃烧，放出的热量是3.0×107 J .
初三物理第十章 能及转化 第二单元 比热容、热机、火箭、燃料与环保知识精讲 北师大版
初三物理第十章 能及转化 第二单元 比热容、热机、火箭、燃料与环保知识精讲 北师大版【同步教育信息】一. 本周教学内容：第十章 能及转化 第二单元 比热容、热机、火箭、燃料与环保基础概念规律1. 知道热量及其单位，热量：在热传递过程中，物体内能变化的多少（或者说“物体吸收或放出的热的多少”）。
在国际单位制中，热量的单位和功、能的相同，也是焦耳。
2. 知道比热容的定义和单位，会查比热表，会用比热容的知识分析解释有关热现象，会进行物体吸、放热的计算。
比热：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃（K ）吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热。
比热的常用单位是焦耳/（千克·℃），简称焦/（千克·℃）。
在国际单位制中，比热的单位是焦耳/（千克·开尔文），简称焦/（千克·开）。
水的比热值较大，为4.2×103焦耳/（千克·℃）。
含义是每一千克的水温度升高（或降低）1℃（K ）吸收（或放出）的热量是4.2×103焦耳。
由于水的比热大，所以常用来做循环加热和冷却的介质，如楼房供暖系统和汽车发动机冷却水套中用水做工作物质。
比热可以用)(12t t m Q c -=来计算。
)(12t t m Q c -=是比热的定义式计算式，不是决定式。
比热是物质的特性，与实际物体的质量、吸放热情况、温度变化情况无关。
如果有比热为c 、质量为m 的某种物质，温度从t 1升高到t 2，则吸收的热量为Q=cm （t 2-t 1）。
3. 知道热机中的能量转化、知道四冲程内燃机的构造和工作原理。
热机是将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能做功的机器.工作原理是燃料燃烧，生成高温高压的燃气，使其推动活塞做功.目前应用最广泛的是汽油机和柴油机两种。
一个工作循环包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程，活塞往复运动两次，曲柄转动两周。
能量转化：做功冲程中内能转化为机械能对外做功，压缩冲程中机械能转化为内能。
比热容计算与热机效率专题
【拓展】下图为冰在一个标准大气压下的熔化图像，根据图像，判断冰的比热容 是。 若冰的质量为 500g， 则它在熔化过程中吸收的热量是 J. （c 水=4.2×103J/kg.℃）
【热平衡问题】 ① 平衡时，两个物体的末态温度相同； ② 高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量（Q 放=Q 吸） 。
【例 5】将 600g 温度为 75℃的热水加入温度为 15℃的冷水中，热平衡后的水的 温度是 30℃,问原来冷水的质量是多少 kg？（假定没有热量损失，且在热平衡时 水的温度相等）
【拓展】天燃气是一种清洁燃料，有的汽车开始用天燃气来代替柴油和汽油。 已知天燃气的热值为7×107J/m3， 当消耗0.2 m3天燃气时， （假设天燃气完全燃烧） 所释放的热量是多少？若天燃气所释放热量的84%被水吸收，能使100kg 的水温 度升高多少？（水的比热容是4.2×103J/（kg· ℃））
【拔高】有两只温度和质量都相同的金属球A 和金属球B，先将球A 放入盛有热 水的杯中，热平衡后水的温度降低了3℃；把球A 取出，再将球B 放这个杯中， 热平衡后，水的温度又降低了3℃，则球A和球B 的比热容大小关系为（） A．球 A 大 B.球 B 大 C.一样大 D.无法确定
二、 热机 【气体做功与内能】
【热机】
1、定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。 2、热机工作过程：
压缩冲程：机械能转化成内能 做功冲程：内能转化成机械能 数字关系：1 个循环，4 个冲程，曲轴 2 周，做功 1 次。 3、热机的效率永远不能达到 100% 【例 7】汽油机由四个冲程不断循环来保证连续工作。其中将内能转化为机械能 的是（） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【拓展】关于四冲程柴油机的压缩冲程，下列说法错误的是（） A．气缸里面的气体质量不变 B．气缸里面的气体压强增大 C．气缸里面的气体温度升高 D．气缸里面气体的内能转化为活塞的机械能 【拓展】下列有关热的说法正确的是（） A．晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变 B．内燃机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能 C．用水作汽车冷却液，是因为水的比热容大 D．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油的热值比汽油的热值大
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________比热容、热值的计算1．一台某品牌的太阳能热水器内盛有体积0.1m3、温度25℃的水，在阳光的照射下，水温升高到55℃。
[水的密度ρ=1.0×103kg/m3，比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]。
求：（1）热水器内水的质量m；（2）水吸收的热量Q吸。
2．页岩气是一种清洁新能源，对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义．页岩气的热值约为3.0×107J/m3．（1）完全燃烧1m3的页岩气，放出多少热量？（2）在标准气压下，完全燃烧1m3的页岩气，能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度？（c=4.2×103J/（kg·℃）水3．某家用的天然气热水器，将25kg的水从10℃加热到50℃，完全燃烧了0.3m3的天然气。
已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3。
求：（1）天然气完全燃烧放出的热量；（2）在加热过程中损失的热量。
4．2022年北京冬奥会举行期间，氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。
如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景，氢的热值为1.4×108J/kg。
求：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？（2）若这些热量全部被质量为500kg的水吸收，则水升高的温度是多少？【水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）】热效率的综合计算5．我国已经从餐饮废油（俗称“地沟油”）中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油（以下简称生物航煤），其热值与传统的航空煤油热值相当，是一种绿色环保的能源。
九年级物理公式大全
1 物理公式1热量Q （J ） Q=cm △t c ：物质的比热容 m ：质量 △t ：温度的变化值 2燃料燃烧放出的热量Q （J ） Q=mq m ：质量 q ：热值3、热机效率：做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所释放的能量之比。
=总有用Q Q ， 串联电路电流I （A ） I=I 1=I 2=…… 电流处处相等电压U （V ） U=U 1+U 2+…… 串联电路电压求和电阻R （Ω） R=R 1+R 2+……串联电路电阻求和并联电路电流I （A ） I=I 1+I 2+…… 干路电流等于各支路电流之和（分流）电压U （V ） U=U 1=U 2=……电阻R （Ω） R=R 1R 2/(R 1 + R 2) 或 R 1=11R +21R （电阻倒数和） 欧姆定律 I= U/R 电路中的电流与电压成正比，与电阻成反比电功W （J ） W=UIt=Pt U ：电压 I ：电流 t ：时间 P ：电功率 电功率P （W ） P=UI纯电阻电路电功率P =I 2R=U 2/R U:电压 I ：电流 R ：电阻二．知识点 1． 需要记住的几个数值：d ．水的比热容：4.2×103J/（kg•℃）e ．一节干电池的电压：1.5Vf ．家庭电路的电压：220Vg ．安全电压：不高于36V2． 密度、比热容、热值它们是物质的特性，同一种物质这三个物理量的值一般不改变。
例如：一杯水和一桶水，它们的的密度相同，比热容也是相同，3．输送电压时，要采用高压输送电。
原因是：可以减少电能在输送线路上的损失。
4. 奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场。
5．电动机原理：通电线圈在磁场中受到力的作用。
电能转化为机械能 。
喇叭、电动机6．发电机的原理：电磁感应现象。
机械能转化为电能。
话筒，变压器。
7．磁感应线是在外部从磁体的N 极发出，最后回到S 极。
热机的效率课件(共20张PPT)物理人教版九年级全一册
地球就在我们手中：废气污染、温室效应、热污染、噪声污染等。
实战演练
1.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 热机的效率能达到100%
C. 热机都是使用汽油作燃料
D. 热机的大量使用会造成环境污染
）。
D
实战演练
2.（1）燃料燃烧过程：把燃料的
化学 能转化为
热
能。
（2）燃料的热值：1 kg的某种燃料 完全 燃烧放出的热量，叫作这种燃料的热
值。符号：
q ；单位：
J/kg
。
（3）燃料的热值是燃料的一种特性。同种燃料的热值相同。酒精的热值是
3.0×107 J/kg，表示的物理意义是
1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量
是 3.0×107J 。
（4）燃料燃烧放出热量计算：Q=
m的单位是kg
由热值所表示的物理意义可得出：
燃料完全燃烧放热计算公式:Q = mq
Q = Vq
计算：500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量？
解：查表可知，汽油的热值q=4.6×107J/kg
∵ m = 500 g = 0.5 kg
∴ Q = mq = 4.6×107J/kg×0.5kg= 2.3×107J
的比值称为热机效率。
2、计算公式： η=
W有
× 100％
Q放
3、注意：
（1）因为热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率永远
小于100 %
（2）热机效率没有单位。或可以说单位为1
Байду номын сангаас
新课讲授
了解：各种热机的效率:
蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
九年级物理14.2《热机效率》
14.2热机的效率一、教材分析：本节课是上一节内燃机知识的延续，通过本节课的学习，可以使学生认识到内燃机工作室，燃料燃烧放出的热量并不能全部利用，这样对内能的利用有了一个更全面的认识，本节内容由“燃料的热值”和“热机的效率”两部分组成。
热值反映了燃料的燃烧特性.它的大小只与原料本身的性质有关,而与燃料的形状、体积、质量的多少无关.理解热值的概念应抓住三个关键:l kg 、某种燃料、完全燃烧 .否则燃料燃烧放出的热量就不是燃料的热值 .热机效率是指热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所择放的能量的比值,它反映了能量的利用率,热机性能的一个重要标志.由于热机在工作过程中,总有能量损失,所以热机的效率总小于1。
柴油机的效率比汽油机的效率高,主要是因为柴油机在压缩冲程中对气体的压缩比汽油机更大。
热机的效率跟热机做功的多少、功率大小无关 .燃料的利用使人类得到大量内能,但同时造成环境污染,尤其是热机的使用.因此,保护环境,控制和消除大气污染是必须重视的问题。
二、教学目标：1、知识与技能1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同,建立燃料热值概念。
2. 会查燃料的热值表。
能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3、能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。
对热机效率有初步认识 ,能大致说出提高热机效率的途径。
2、过程与方法继续体会控制变量的思想，能利用控制变量法解决燃料热值的相关问题3、情感、态度与价值观通过燃料内能的利用学习，体会科技发展与人类社会进步的关系，提高学生的环护意识。
三、教学重点和难点；重点:热值的概念、热机的效率难点：热值的概念四、教具：多媒体课件、焦炭、木柴、无烟煤等五、教学思路设计：1、本设计的依据和理由：本节内容由“燃料的热值”和“热机的效率”两部分组成。
本节课的设计思路：首先利用多媒体课件引入燃料燃烧将化学能转化为内能，然后过生活实例帮助学生初步认识不同燃料燃烧时放热能力是不一样的，即热值是不同。
中考一轮复习---比热容、热值和热机效率的综合计算
单位必是
变式:求质量 m=
放
，求体积 V=
有
(3)热效率公式:η=
放
，求热值 q=
放
=
放
×100%(W 有、Q 的单位均为 J)
有
变式:求热机做的功 W 有=ηQ，求燃料燃烧放出的总热量 Q=
1．红油辣子制作的关键是对油温的控制，用菜油制作红油辣子的
最佳温度为150 ℃。用沼气将0.1 kg菜油从室温17 ℃加热到制作红油辣
＝1×105 N
120 m
在平直的场地上匀速前进，则推土机受到的阻力：
f＝F＝1×105 N
(2)消耗柴油的质量：
m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×50×10
－3
m3＝40 kg
柴油完全燃烧放出的热量：
Q＝mq＝40 kg×4.0×107 J/kg＝1.6×109 J
W
由 η＝ Q 可得，推土机做的功：
表所示：
速度/(km·h－1)
40
60
制动距离/m
8
18
80
100
120
50
72
(1)“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机，在发动机
增加 ， 这 是 通 过
开 始 工 作 后 一 段 时 间 内 ， 水 箱 中 水 的 内 能 会 ________
热传递
__________的方式来改变水的内能的。
由 ρ= 可得水的质量:
m 水=ρ 水 V 水=1．0×103 kg/m3×0．005 m3=5 kg
(2)水吸收的热量:Q 吸=cm(t-t0)=4．2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(98 ℃30 ℃)=1．428×106 J
九年级物理热机的效率
九年级物理热机的效率热机是利用热能转换为机械能的设备。
在九年级物理中，我们学习了热机的原理和效率。
热机的效率是指热能转化为机械能的比例，是热机性能的重要指标之一。
本文将详细介绍九年级物理热机的效率。
一、热机效率的定义和计算方法热机效率是指热机输出的机械能与输入的热能之间的比值，通常用百分比表示。
热机效率越高，说明热能转化为机械能的效率越高。
热机效率的计算公式为：效率 = 机械能输出 / 热能输入× 100%其中，机械能输出是指热机输出的有用功，通常用焦耳（J）或者千焦（kJ）表示；热能输入是指热机吸收的热量，通常用焦耳（J）或者千焦（kJ）表示。
二、影响热机效率的因素1. 温度差异：温度差异越大，热机效率越高。
这是因为温度差异越大，热机吸收的热量越多，转化为机械能的能量也越多。
2. 工作物质：不同的工作物质对热机效率有影响。
在内燃机中，使用高压气体作为工作物质可以提高热机效率；在蒸汽机中，使用高温高压蒸汽作为工作物质可以提高热机效率。
3. 热机内部损耗：热机内部存在摩擦、漏气等损耗，这些损耗会降低热机的效率。
4. 循环过程：热机的循环过程对效率也有影响。
例如，卡诺循环是理想的热机循环过程，具有最高的效率。
三、提高热机效率的方法1. 提高温度差异：可以通过增加热源温度或者降低冷却温度来增大温度差异，从而提高热机效率。
2. 优化工作物质：选择合适的工作物质，可以提高热机效率。
例如，使用高热导率和高比热容的工作物质。
3. 减少内部损耗：减少热机内部的摩擦、漏气等损耗，可以提高热机效率。
这可以通过优化设计、改进材料、加强润滑等方式实现。
4. 优化循环过程：改进热机的循环过程，可以提高热机效率。
例如，改进循环的压缩比、增加回热等。
四、热机效率与可持续发展热机效率的提高对于可持续发展具有重要意义。
高效率的热机可以有效利用能源，降低能源消耗和排放，减少对环境的影响。
因此，在能源紧缺和环境污染严重的今天，提高热机效率是一个重要的课题。
人教版物理九年级物理第2节 热机的效率课件
〔解析〕解答此题要运用控制变量的思想;还要考虑实
验存在的误差等. (1)①需要记录加热前后水的温度,用来计算水吸收的热 量;②根Байду номын сангаас控制变量法的思想,酒精和碎纸片的质量必须 相等.
(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收,故算出
的酒精热值要小于真实值.
例5 [阅读材料题]阅读下列材料,并解答问题:
发动机效率: W Q 有 放 用5 2..9 90 54 2 1 10 09 9Ｊ Ｊ 50%
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月10日星期日2022/4/102022/4/102022/4/10 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/102022/4/102022/4/104/10/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/102022/4/10April 10, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
W W 有 总 用26..5474611007Ｊ 8Ｊ 25%
1.建筑工地上有一台大型汽车吊,把100 t建筑材
初三物理满分班(2020暑·学生版)第九讲：比热容与热机
第九讲 比热容与热机一、比热容1．定义：单位质量的某物质温度升高（或降低）1°C （K ）所吸收或放出的热量，符号为c ．比热容表示物体的吸放热能力。
2．定义式：()/Δc Q m t =⋅比热容的单位写作J/(kg·°C)，读做焦每千克摄氏度．水的比热容比较大，吸收（或放出）相同的热量，水升高（或下降）的温度比较低，因而沿海地区昼夜温差比内陆地区小．一些常见物质的比热容 单位J/(kg·°C)水4.2×103冰2.1×103 铝 0.88×103 干泥土 0.84×103 酒精 2.4×103 蓖麻油 1.8×103铜 0.39×103水银 0.14×103 煤油 2.1×103砂石0.92×103 铅 0.13×103铁/钢0.46×1033．热量计算公式：吸热：()=-Q cm t t 吸末初 放热：()=-Q cm t t 放初末【例1】在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中，需要控制某些变量，以下做法多余的是（ ） A ．采用完全相同的加热方式B ．采用酒精灯加热时，酒精灯里加的酒精量相同C ．取相同质量的水和煤油D ．盛放水和煤油的容器相同【例2】小明在探究“物体吸收热量多少与物质种类是否有关”的实验中，选择了水和食用油这两种液体，以及相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计等，以图24所示的形式用电加热器给水和食用油进行加热。
（1）在此实验中，需要控制的条件有 。
A ．物质的种类相同B ．物质的质量相同C ．升高的温度相同D ．加热的时间相同（2）实验中是通过比较 来表明物体吸收热量多少的。
图24 电加热器【例3】小刚为比较A 、B 两种液体的吸热本领，组装了如图15所示的装置。
他用完全相的铁架台、石棉网、酒精灯、烧杯、温度计各两个进行实验。
2022--2023年人教版九年级物理比热容、热值、机械效率综合计算题训练
比热容、热值、热机效率综合计算专题1．小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。
小华用容量为5L的水壶装满水，水的初温是20℃，然后将水烧开。
烧水前天然气表的示数是2365.02m3，水刚烧开时天然气表的示数变为2365.12m3，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气（不计水的热量损失）；压。
求：（1）水吸收的热量Q吸；（3）天然气灶的效率η。
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放2．今年“五一”期间，爸爸开车带着鲁鲁去旅游，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.6×103kg，汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，汽车发动机的效率为25%，g=10N/kg，汽油的热值是4.6×107J/kg（假设汽油完全燃烧）；（1）汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？（2）汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶的功率为多少？（3）汽车全程消耗汽油多少千克？3．深圳比亚迪汽车发布，其研发的骁云插混专用1.5L发动机的热效率高达43%，是全球热效率最高的量产汽油发动机。
公司旗下比亚迪宋PLUSDM﹣i车型搭载有此款发动机，此车型100km油耗为4.4L（质量为3kg），汽油热值q=4.6×107J/kg，求：（1）4.4L汽油完全燃烧，可释放多少热量Q。
（2）骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W？（3）此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f。
4．淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。
现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却，求：（1）金属块在冷却过程中放出多少热量？（2）若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热，在一标准大气压下水温升高多少摄氏度？[已知金属的比热容为0.49×103J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]5．某品牌无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶6.9km，用时345s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧，通过计算可知：（1）消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少J？（2）汽车牵引力做功的功率是多大？（3）汽车发动机的效率是多大？6．如图所示，A 、B 是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量为1000J 。
人教版九年级物理章节知识点解析：热机效率
人教版九年级物理章节知识点解析：热机效率14.2热机效率1.热机的效率【知识点回忆】〔1〕定义：用来做有用功的那局部能量和燃料完全熄灭放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为：．由于热机在任务进程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1．〔2〕热机在任务进程中形成能量损失的要素有：①燃料很难全部熄灭；②排出的废气带走能量；③热机部件要散热；④克制运转机件之间的摩擦消耗能量．〔3〕提高热机效率的方法：①尽量让燃料充沛熄灭；②设法应用废气的能量；③增加能量损失；④保证良好的润滑．【命题方向】第一类常考题：为了浪费动力，需提高热机的效率，以下措施中不能提高热机效率的是〔〕A．尽量使燃料充沛熄灭B．尽量添加热机的任务时间C．尽量增加废气带走的热量D．尽量增加热机部件间的摩擦剖析：要处置此题，需求掌握热机的效率的概念．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比．比值越大，效率越高．解：热机效率是指热机有效应用的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比．所以增加热量的损失可以提高热机的效率．所以使燃料充沛熄灭、增加废气带走的热量、增加热机部件间的摩擦都可以增加热量的损失，提高效率．添加热机的任务时间，并不能增加热量的损失，所以不能提高热机的效率．应选B．点评：此题经过考察影响热机效率的几个要素，考察了先生对热机效率的了解．要知道要想提高热机的效率，就要增加热量的损失．第二类常考题：关于热机的效率，以下说法中正确的选项是〔〕A．热机做的有用功越多，效率一定越高B．热机消耗的燃料越少，效率一定越高C．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高D．热机做功越快，效率一定越高剖析：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭发生的能量之比．功率是表示物体做功快慢的物理量．解：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭发生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，效率就一定越高；应选项A、B错误；热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率有关；应选项D错误；应选C．点评：此题主要考察了热机的效率以及影响热机效率的要素，并且考察了热机效率与功率的区别．【解题方法点拨】关于热机效率可与机械效率停止对比了解，热机效率是权衡热机功用好坏的一个重要参数，要提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比，并且热机的效率总小于1．2.燃料的热值【知识点回忆】〔1〕概念：1kg某种燃料完全熄灭放出的热量，叫做这种燃料的热值，用q来表示，于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全熄灭时放出的热量．热值是燃料的一种属性．〔2〕单位：焦/千克〔J/kg〕，读作焦每千克．〔3〕公式：Q=mq〔m为燃料的质量，q为燃料的热值，Q为熄灭放出的热量〕．〔4〕热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全熄灭时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg．同种燃料的热值相反，不同种燃料的热值不同．【命题方向】第一类常考题：关于燃料的热值，以下说法中，属于正确了解的是〔〕A．燃料的热值跟燃料熄灭时放出的热量成正比B．燃料的热值跟燃料的质量成正比C．容易熄灭的燃料热值一定大D．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料熄灭放出的热量有关剖析：此题主要考察了解热值的定义及其物理意义．解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决议于燃料的种类，与质量和熄灭状况等有关，A、B、C不契合题意，D正确．应选D．点评：此题的解题关键是知道热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关．第二类常考题：〝可燃冰〞作为新型动力，有着庞大的开发运用潜力．同等条件下，〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的数十倍，说明〝可燃冰〞的热值很大．以10倍的关系粗略计算，1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量为4.2×l08J，这些热量可以使1250kg的水从20℃加热至100℃[c=4.2×103J/〔kg•℃〕•q煤气=4.2×107J/kg]．剖析：〔1〕1kg某种燃料完全熄灭放出的热量，叫这种燃料的热值；〔2〕应用Q放=mq求出1kg煤气完全熄灭放出的热量，〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的10倍，据此求1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量；〔3〕由题知，Q吸=Q放，而Q吸=cm△t，知道水的比热容、水的初平和末温，可求水的质量．解：〔1〕在同等条件下，〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的数十倍，说明〝可燃冰〞的热值很大；〔2〕1kg煤气完全熄灭放出的热量：Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量：Q放′=10Q放=10×4.2×l07J=4.2×l08J；〔3〕由题知，Q吸=Q放′=4.2×l08J，∵Q吸=cm△t，故答案为：热值；4.2×l08；1250．点评：此题考察了先生对燃料的热值、燃料完全熄灭放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．【解题方法点拨】〔1〕燃料的热值指的是1kg某种燃料完全熄灭放出的热量，是燃料自身的一种特性，它与燃料的质量以及熄灭条件有关．〔2〕燃料熄灭越充沛，只能说越〝接近完全熄灭〞，熄灭效果越好，而不能说热值越大．〔3〕只要在完全熄灭时放出的热量才是这种燃料的热值，假设没有完全熄灭，放出的热量要比热值小．。
比热容、热量计算(答案)
初中物理计算题提高训练——比热容、热量和热机效率（2011·山东青岛）质量为2kg的某种物质，吸收8.4×104J的热量，温度升高20℃，它的比热容为多少J/(kg·℃)？1、2、（2011·北京）某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]3、（2011·安徽省）随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。
一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW。
若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25％。
求小汽车在这段路程中：（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。
4、（2011·福建福州）福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的热值q＝3.3×107J/kg）6、（2011·云南昆明）据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。
若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，（ρ水=1.0×103kg／m3，c水=4.2×103J ／(kg·℃)，q焦碳=3.0×107J／kg）问：（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?（2）1.176×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾?8、（2011·天津）小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃。
热值、比热容、热机效率综合计算 -2023-2024学年人教版物理九年级上学期
热值、比热容、热机效率综合计算一、加热类燃料完全燃烧释放的热量，用来做有用功的部分就是水吸收的热量（让水升温）。
Q吸= ，Q放= （固体和液体燃料），Q放= （气体燃料）热机效率：η=1.蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。
若将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃，[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤＝3×107J/kg]，在此过程中，求：（1）水吸收的热量；（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量；（3）需要完全燃烧煤的质量。
2.已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）完全燃烧10L天然气能放出多少热量？（2）若某天然气灶烧水的效率为50%，则在1个标准大气压下，10L天然气完全燃烧可将质量为3.0kg、初温为60℃的水加热到多少摄氏度？（计算结果保留整数）3.小红一家到某基地露营时，用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃，燃烧了100g木炭。
已知：水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，木炭的热值q=3.36×107J/kg。
求：（1）水吸收的热量；（2）该火炉烧水的热效率。
4.如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。
为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。
已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？（2）水吸收的热量是多少？（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？二、机动类燃料完全燃烧释放的热量，用来做有用功的部分就是让车行驶的力做的功。
车的牵引力做的功W有= =车的功率P= =燃料完全燃烧释放的热量Q放=1.有一种以汽油机为动力的茶园修剪机，其油箱最多可装4L的汽油，消耗一箱汽油做功3.45×107J。
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初中物理计算题提高训练——比热容、热量和热机效率1、质量为2kg的某种物质，吸收×104J的热量，温度升高20℃，它的比热容为多少J/(kg·℃)2、（2011·北京）某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为×103J/(kg·℃)]4、（2011·福建福州）福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少（柴油的热值q＝×107J/kg）5、如图所示是家庭中所用的一种电水壶的外形及其铭牌，请你根据图中所提供的信息完成以下问题：（1）图乙中观察壶内水位的玻璃管利用原理来工作。
（2）已知壶中装满水时水位高为10cm，此时水对水壶底的压强是多少（3）把初温为20℃的一满壶水在一个标准大气压下烧开，水需要吸收多少热量（4）在不计热量损失的情况下，电水壶正常工作时烧开一满壶水需要多长时间(c水=×103J/（kg·℃）、 g=10N/kg)6、据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。
若燃烧1t生活垃圾可以放出×1010J的热量，（ρ水=×103kg／m3，c水=×103J／(kg·℃)，q焦碳=×107J／kg）问：（1）×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量（2）×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾8、（2011·天津）小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃。
求：c水=×103J/kg·℃（1）此过程中水箱中水吸收的热量；（2）该电热淋浴器加热时的热效率。
11、天然气灶烧水，燃烧的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。
已知水的比热容为c=4 .2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q=×107J/m3。
求：（1）天然气完全燃烧放出的热量Q放；（2）水吸收的热量Q吸；（3）燃气灶的效率η。
26、某太阳能热水器，向其中注入50 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。
水的比热容是×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×107J，则这段时间该热水器的效率是多少 (3)若用煤燃烧来提供×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤（煤的热值约为×l07J／kg）参考答案：1、解析：根据Q 吸=cm Δt 可得，它的比热容为c=Q 吸/m Δt =×104J/2kg ×20℃=×103J/（kg ·℃）。
2、 解析：Q 吸=cm （t -t 0）=×103J/(kg ·℃)×50kg ×（45-25）℃=×106J3、解析：（1）小汽车的速度v ＝72km/h ＝20m/s ，运动的时间t=s/v=100×103m/20m/s=5×103s 。
（2）发动机做的功W=Pt =20×103W ×5×103s=1×108J 。
（3）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq ，又因为Q=W/η，故m=Q/q=W /ηq=1×108J/ （25％ ××107J/kg ）=。
4、解析：Q 放=mq =26kg××107J/kg=×108J ，即这些柴油完全燃烧放出的热量是×108J 。
5、解析：（1）壶内水位的玻璃管是根据连通器的原理来工作的． （2）水对壶底的压强：P=ρgh =×103kg/m 3×10N/kg×=×103Pa ．（3）装满水时水的质量：m=ρV =×103kg/m 3××10﹣3m 3=，烧开水吸收的热量：Q=cm （t ﹣t 0）=×103J/（kg •℃）××（100℃﹣20℃）=×105J ．（4）烧开一满壶水的时间：t ==≈269s。
6、解析：（1）kg 392kg/J 103J10176.1710=⨯⨯==焦炭q Q m（2）根据Q=c 水m Δt 可得，×1010J 的热量可以在一个标准大气压下将多少kg 的水由20℃加热到沸腾kg 105.3℃80℃）kg /J 102.4J 10176.14310⨯=⨯⋅⨯⨯=∆=（水t c Q m ，根据m=ρ水V 可得，被加热水的体积为3334m 35kg/m100.1kg 105.3=⨯⨯==水ρm V 。
7、解析：（1）人的重力：G=mg =80kg×10N/kg=800N，人克服重力做的总功：W=nGh =800×800N×=32000J。
（2）人做功的平均功率：P ==≈。
（3）由题知，人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，即：Q=W =32000J ，理论上消耗脂肪质量：m ===．8、解析：（1）Q 吸=c 水m Δt=c 水m （t-t 0）=×103J/kg ·℃×50kg ×（42℃-22℃）=×106J ，即此过程中水箱中水吸收的热量为×106J 。
（2）该过程耗费的电能为W=Pt=2000W ×40×60s=×106J ，该电热淋浴器加热时的热效率：η=％吸5.87J108.4J102.466=⨯⨯=W Q 。
9、解析：本题考查对重力做功、热量计算相关问题的理解，一定要理解做功的必要条件，即物体要受到力，而且要在力的方向上通过一定的距离。
10、解析：（1）电热水壶正常工作电阻Ω44W1100）220（22===额额P U R （2）水需要吸收的热量是Q 吸=c 水m （t 1﹣t 0）=×103J/（kg •℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=×105J ． （3）1min 转60r 消耗总电能：J 102.7h kW 02.0hr/kW 3000r604⨯=⋅=⋅=总W ，t =1min=60s ，此时消耗总功率W 1200s60J 102.74=⨯==t W P 总总， 电热水壶正常工作：P 壶=P 额=1100W ，因为P 总＞P 壶，所以电路中有其它用电器在工作． 11、解析：（1）天然气完全燃烧放出的热量Q 放=qV =×107J/m 3×=×107J/m 3。
（2）水吸收的热量Q 吸=cm Δt =4 .2×103J/（kg •℃）×100kg×（70℃-20℃）=×107J 。
（3）燃气灶的效率η=Q 吸/Q 放=×107J/×107J/m 3=60%。
12、解析：（1）消耗天然气的质量m =ρV = /m 3×=。
（2）水需要吸收的热量Q 吸=cm （t －t 0）=×103J/（kg·℃）×1kg×（100℃-20℃）=×105J 。
（3）电能转化为内能的效率η=84% ，即η=Q 吸Q 放=84%，可得Q 吸=ηQ 放；而电热壶放出Q 放=Pt ；综合以上关系13、解析：（1）水的质量m =ρV =1g/cm 3×800 cm 3=800g=，水吸收的热量为Q 吸=cm (t-t 0)=×103J/(kg·℃)××（100℃—20℃）=×105J 。
（2）电热水壶消耗的电能是W=Pt =1100W×300s=×105J ，电热水壶的热效率为η= Q 吸/ W 电=×105J/×105J=%。
（3）电热水壶的电阻R= U 2/ P=（220V ）2/1100W=44Ω，当家庭电路中的实际电压降为198V 时，电热水壶的实际功率为P 实=U 2/ R=(198V)2/44Ω=891W 。
式可得：Q 吸=ηPt ，故通电时间t =Q 吸ηP= 错误!= 500s 。
14、解析：（1）知道汽车总重，又在水平路面上，可求汽车对路面的压力，又知道受力面积，利用压强公式求汽车对路面的压强。
∵汽车静止在水平路面上，∴汽车对路面的压力：F=G =×104N ，汽车对路面的压强：Pa 10m12.0N 102.1524=⨯==S F p （2））知道汽油的体积和汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧公式Q 放=mq 求10L 汽油完全燃烧放出的热量。
V =10L=，汽油的质量：m=ρV =×103kg/m 3×=7kg ，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq =7kg××107J/kg=×108J 。
（3）根据“汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能”求出有用能量（发动机做的功），再利用功率公式求汽车发动机的功率。
发动机做的有用功：W=Q 放×30%=×108J×30%=×107J ，汽车发动机的功率：kW 8.26W 1068.2s3600J1066.947=⨯=⨯==t W P答：（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是1×105Pa ；（2）10L 汽油完全燃烧放出的热量是×108J；（3）这段时间内该汽车发动机的功率是。
点评：本题是力学和热学的综合题，考查了学生对密度公式、压强公式、燃料完全燃烧放热公式、功率公式、效率公式的掌握和运用，利用所学知识，计算解决实际问题，学以致用！15、解析：（1）因锅内水的温度始终不变，所以电热锅发热功率与散热功率相等，即P散=80W。
（2）电热锅10min内消耗的电能W=P加t=500W×10×60s=3×105J；设水温变化了△t，根据能量守恒得(P加-P散) t=cm△t，代入数据有：（500W一80W）×10×60s=×103J/(kg.℃)×2kg×△t，解得：△t=30℃，t=t0+△t=105℃，由此可知，水最终沸腾，即水的最终温度是l00℃。