資源簡(jiǎn)介

一、比熱容和熱值
1. 比熱容
(1)定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)所吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比．用符號(hào)c表示．
(2)單位：焦每千克攝氏度，符號(hào)是J/(kg·℃)．
(3)理解：比熱容是物質(zhì)的一種特性，只與物質(zhì)的種類(lèi)和狀態(tài)有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)量、體積、吸放熱無(wú)關(guān)．
(4)水的比熱容較大的應(yīng)用：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用水做冷卻劑；用水作為暖氣片、熱水袋的傳熱介質(zhì)、修建人工湖減緩熱島效應(yīng)等．
2.熱量的計(jì)算公式
3. 燃料的熱值
(1)定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，用符號(hào)q表示．
(2)單位：焦每千克，符號(hào)：J/kg．
(3)理解：熱值是燃料的一種屬性，與燃料的體積、質(zhì)量、是否充分燃燒等無(wú)關(guān)，只與燃料的種類(lèi)有關(guān)．
4. 燃料放出熱量的計(jì)算公式
當(dāng)q的單位為J/kg時(shí)，Q＝mq．
當(dāng)q的單位為J/m3時(shí)，Q＝qV_．
二、熱機(jī)效率
1. 定義：熱機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，對(duì)外做的有用功與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值．
2. 公式
注：η＜1.
3. 提高熱機(jī)效率的方法：a.讓燃料燃燒更充分；b.在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，以減少各種能量損失；c.設(shè)法利用廢氣的能量．
例1、福建沿海地區(qū)晝夜溫差較小，而內(nèi)陸沙漠地區(qū)晝夜溫差較大．這主要是因?yàn)楹Ｋc砂石相比具有較大的(　　)
A. 密度 B. 內(nèi)能
C. 比熱容 D. 質(zhì)量
例2、利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“沙子和水的溫度變化與吸熱的關(guān)系”．操作如下：
(1)在兩燒杯中分別裝入初溫相同且________相等的沙子和水；
(2)用相同的酒精燈外焰加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，每隔相同的時(shí)間記錄一次溫度，其中某時(shí)刻的溫度如圖乙所示，其示數(shù)為_(kāi)_______℃.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成溫度與時(shí)間的關(guān)系圖像，如圖丙所示；
(3)實(shí)驗(yàn)中，是通過(guò)比較____________來(lái)間接反映沙子和水所吸收的熱量；
(4)分析圖像可知，對(duì)于質(zhì)量相等的沙子和水，升溫較快的是________；若使兩者升高相同的溫度，則________吸收的熱量較多．由此可見(jiàn)，________的比熱容較大．
例3、森林是一所巨大的天然“氧吧”，因?yàn)榫G色植物在光合作用下可以放出大量的氧氣，小明同學(xué)為測(cè)量地球表面植物吸收太陽(yáng)能的本領(lǐng)，做了如下實(shí)驗(yàn)：用一個(gè)臉盆裝6kg的水，水面的表面積為0.1m2，經(jīng)太陽(yáng)垂直照射15min，溫度升高了1℃。請(qǐng)計(jì)算：[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)6kg的水吸收了多少熱量？
（2）若地表植物接收太陽(yáng)能的能力與水相等，每平方米綠色植物每秒接收的太陽(yáng)能為多少焦耳？
（3）100m2綠地每秒可以放出多少升的氧氣？(設(shè)綠色植物在光合作用下每吸收103J的太陽(yáng)能可以放出0.05L的氧氣)
1.下列關(guān)于熱值的說(shuō)法正確的是(　　)
A. 2 kg煤的熱值大于1 kg煤的熱值
B. 燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多
C. 燃料燃燒不完全時(shí)熱值變小
D. 燃料的熱值是燃料本身的一種特性，與其他因素?zé)o關(guān)
2.下表列出一些物質(zhì)的比熱容，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是(　　)
A. 不同物質(zhì)的比熱容一定不同
B. 物質(zhì)的物態(tài)發(fā)生變化，比熱容不變
C. 質(zhì)量相等的鋁和銅升高相同的溫度，鋁吸收的熱量更多
D. 質(zhì)量相等的水和煤油吸收相同的熱量，水升高的溫度更多
3.合理分類(lèi)和利用垃圾可以變廢為寶．在一定條件下，1噸垃圾能“榨”出170 kg燃料油，若燃料油的熱值為4.0×107 J/kg，則這些燃料油完全燃燒釋放出的熱量為_(kāi)_______J，燃燒時(shí)燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能．
4.太陽(yáng)能熱水器吸收1.4×107 J的能量能把質(zhì)量為20 kg的水從25 ℃加熱到75 ℃，則水吸收的熱量為_(kāi)_______J，熱水器的熱效率為_(kāi)_______．[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]
5.習(xí)近平總書(shū)記來(lái)到荊州港碼頭乘船，沿江察看荊江兩岸生態(tài)環(huán)境和發(fā)展建設(shè)情況，強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)要“共抓大保護(hù)，不搞大開(kāi)發(fā)”．合理分類(lèi)和利用垃圾可以保護(hù)環(huán)境、變廢為寶．在一定條件下，1 t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油．若燃料油的熱值為4.0×107 J/kg，某城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生50 t生活垃圾，則這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為_(kāi)_______J．在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這些熱量的30%被500 m3 30 ℃的水吸收，則水溫能升高_(dá)_________℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3]
6.小明家用鐵皮桶制作簡(jiǎn)易太陽(yáng)能熱水器，替代燃燒木柴的加熱方式．小明觀測(cè)到某日鐵皮桶裝滿(mǎn)水后，經(jīng)過(guò)一天的太陽(yáng)光照，水溫從20 ℃升高到60 ℃.已知鐵皮桶的容積為50 L，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1×103 kg/m3，問(wèn)：
(1)當(dāng)日桶內(nèi)的水吸收的熱量有多大？
(2)設(shè)用燃燒木柴加熱，木柴完全燃燒釋放熱量的28%被桶內(nèi)水吸收，則當(dāng)日使用該太陽(yáng)能熱水器可節(jié)約多少木柴？(q木柴＝1.2×107 J/kg)
7.有一款太陽(yáng)能熱水器，銘牌上的部分參數(shù)如表所示。將它安裝在陽(yáng)光充足的水平臺(tái)面上，并裝滿(mǎn)水。
型號(hào) JL8801A
水容量/L 80
自身質(zhì)量/kg 50
（1）某地區(qū)（晴天）一天中接收的太陽(yáng)能3.36×107J，接收的太陽(yáng)能，如果由燃燒煤氣（熱值q=4.2×107J/kg）來(lái)獲得，則需要完全燃燒多少千克煤氣？
（2）裝滿(mǎn)的水質(zhì)量是多少千克？
（3）若這一天中接收的太陽(yáng)能有60%被熱水器中的水吸收，則可使初溫為20℃的水溫度升高到多少度 [c=4.2×103J/（kg·℃)]
1.關(guān)于水的比熱容，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A. 水變成冰后，比熱容不變
B. 一桶水比一杯水的比熱容大
C. 沿海地區(qū)晝夜溫差小是因?yàn)樗谋葻崛菪?br/>D. 水的比熱容較大，可用作發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑
2.西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第四十二、四十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，北斗三號(hào)基本系統(tǒng)星座部署圓滿(mǎn)完成，中國(guó)北斗定位將能精確到幾厘米．發(fā)射衛(wèi)星的火箭常使用液態(tài)氫作為燃料，主要是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有(　　)
A. 較低的凝固點(diǎn) B. 較低的沸點(diǎn) C. 較大的比熱容 D. 較大的熱值
3.用同一酒精燈分別給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制如圖所示圖像，由圖可知：甲物質(zhì)的溫度比乙物質(zhì)的溫度升高_(dá)_____(選填“快”或“慢”)，甲物質(zhì)的比熱容________(選填“大于”或“小于”)乙物質(zhì)的比熱容．
4.如圖是用完全相同的加熱裝置給甲、乙兩種質(zhì)量相等的不同晶體同時(shí)均勻加熱，兩種晶體熔化前后溫度隨時(shí)間變化的圖象。單位質(zhì)量的兩種晶體熔化過(guò)程中吸收的熱量相比較，Q甲 Q乙；AB是晶體甲熔化圖像上的兩個(gè)點(diǎn)，該晶體在A點(diǎn)時(shí)的內(nèi)能 B點(diǎn)時(shí)的內(nèi)能。（均選填“大于”、“小于”或“等于”）
5.用燃?xì)庠顭紵?.5千克的煤氣，能使50千克的水從20℃升高到70℃(不計(jì)熱散失)。已知水的比熱容為4.2×103焦/(千克·℃) ，煤氣的熱值為4.2×107焦/千克。求：
（1）0.5千克煤氣完全燃燒放出的熱量。
（2）水吸收的熱量。
（3）燃?xì)庠顭男省?br/>參考答案
例1、C
例2、(1)質(zhì)量(2)39(3)加熱時(shí)間(4)沙子 水 水
例3、（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)6kg水吸收的熱量為Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×6kg×1℃＝2.52×104J。
（2）每平方米水每秒吸收的太陽(yáng)能為 ＝280J，
由于地表植物接收太陽(yáng)能的能力與水相等，所以每平方米綠色植物每秒接收的太陽(yáng)能為280J。
（3）100m2綠地每秒可以放出氧氣 ×0.05L＝1.4L。
【解析】（1）根據(jù)公式Q=cm△t計(jì)算水吸收的熱量；
（2）每平方米水每秒吸收的太陽(yáng)能=；
（3）首先根據(jù)每平方米綠地每秒吸收的太陽(yáng)能×面積×?xí)r間計(jì)算出綠地吸收的太陽(yáng)能，再根據(jù)計(jì)算出放出氧氣的體積。
1.D
2.C
3.6.8×109 內(nèi)
4.4.2×106 30%
5.2.8×1011 40
6.
7.（1）需要完全燃燒煤氣的煤氣質(zhì)量： ;
（2）裝滿(mǎn)的水的質(zhì)量：;
（3）水一天中吸收的熱量Q'＝ηQ＝60%×3.36×107J＝ 2.016×107J，
由公式Q＝cmΔt＝cm（t-t0）得：
水升高到的溫度：。
1.D
2.D
3. 快 小于
4.小于；小于
5.（1）煤氣燃燒放出的熱量Q=qm=4.2×107焦/千克×0.5千克=2.1×107焦；
（2）水吸收的熱量Q吸=c水m水△t水=4.2×103焦/(千克·℃)×50千克×（70℃-20℃）=1.05×107J；
（3）燃?xì)庠畹男省?br/>【解析】（1）根據(jù)Q=qm計(jì)算煤氣放出的熱量；
（2）根據(jù)Q吸=c水m水△t水計(jì)算水吸收的熱量；
（3）根據(jù)計(jì)算燃?xì)庠畹男省?br/>【備考2023】浙教版科學(xué)中考第二輪復(fù)習(xí)--第8講
比熱、熱值的理解與計(jì)算

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