資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
專題04 熱機、內能、比熱容的相關計算
1. 已知被加熱物質的質量m、被加熱物質的初溫和末溫t被加熱物質的比熱容c，利用吸熱公式求被加熱物質吸收的熱量。
2. 已知固體燃料的質量m或氣體燃料的體積V和燃料的熱值q，利用燃料完全燃燒的放熱公式，求燃料完全燃燒放出的熱量(總能量)；利用效率公式.
1．若實現可控核聚變，人類就可擁有源源不斷的清潔新能源。在理論上海水可提取約的氘，其產生的聚變能量約為。則人類如果實現可控核聚變后，海水提供的能量如有被水吸收，可讓 　　的水從升高到，
2．小冬站在電梯里，乘電梯回家，如果以電梯為參照物他是 　　的；到家后，他用熱水加熱盒裝牛奶，后牛奶的溫度升高了，已知牛奶的質量為，則牛奶吸收的熱量為 　　。
3．用兩個相同的“熱得快”分別給質量為，初溫均為的水和煤油同時加熱（容器相同），兩液體的溫度隨時間變化的圖像如圖所示。由圖像可知，液體 　　（選填“”或“” 是水。若液體從升高到，該過程中液體吸收熱量為 　　。
4．“卡路里”簡稱“卡”，是熱量的另一個單位，常用于營養計量中。“卡”是這樣規定的：1卡等于在1個標準大氣壓下，水溫度升高吸收的熱量。若一個中學生某次跳繩時身體消耗的能量約，相當于消耗 　　卡。
5．寒冷的冬天，人們常用熱水袋來暖手，這是通過 　　的方式改變手的內能；若熱水袋內水的質量為，，當溫度降低時放出的熱量為 　　。
6．地暖全稱為地面輻射供暖，分為水地暖與電地暖兩種，大部分家用地暖用水作供暖介質。若每小時有的水流入房間，而流出房間的水溫度為，則水每小時放出的熱量為 　　，這是通過 　　（填“熱傳遞”或“做功” 的方式增大了房間內空氣的內能。
7．冬天將要來臨，小明同學用自己的零化錢給媽媽購買了一個暖水袋。根據使用說明，他將質量為、溫度為的水裝入暖水袋，使用一段時間后，水的溫度降低到。這段時間水放出了 　　熱量。暖水袋里裝熱水取暖，是利用了水的 　　（選填“比熱容”或“密度” 大的性質，這是通過 　　（選填“做功”或“熱傳遞” 方式改變了水的內能。
8．小明在燃氣灶上煲湯，將質量為、初始溫度為的湯，升高了，湯吸收了 　　的熱量。湯的比熱容為
9．如圖所示，是一瓶礦泉水，仔細觀察發現：瓶蓋側面有許多豎狀條紋，目的是為了增大其表面的粗糙程度，從而增大手擰開瓶蓋時的 　　力。銘牌上還標有凈含量“”字樣，其質量為 　　，若該瓶水溫度升高，則它吸收的熱量為 　　。；，
10．為了增強學生的勞動意識，學校開展“我為家人做美味”的活動，其中不少學生發現煮好的雞蛋用涼水冷卻一下就好去殼了，用涼水冷卻雞蛋是通過 　　的方式改變雞蛋的內能。如果水的質量為，初溫為，一段時間后，取出雞蛋，此時水溫為，冷卻雞蛋過程中水吸收的熱量為 　　。
11．質量、初溫均相同的甲、乙兩物體，在吸收相同熱量的情況下，甲的末溫比乙的末溫高；則質量、初溫均相同的甲、乙兩物體，在放出相同熱量的情況下，甲的末溫比乙的末溫 　　（選填“高”或“低” 。
12．在“探究物質熔化規律”的實驗時，某物質的溫度隨時間的變化圖象如圖所示。該物質液態時的比熱容為，質量為，由圖可知，該物質的熔化過程中段吸收的熱量為 　　。
13．課外閱讀，陳明同學摘錄一條信息：通常人體的溫度高于周圍環境的溫度，人體以紅外線的方式不斷向外輻射熱量。每小時人體釋放的熱量，能使相當于自身質量的水的溫度升高．陳明同學的質量是，每小時向外釋放的熱量等于　　；相當于完全燃燒　　酒精放出的熱量。，。
14．汽車發動機的一個工作循環包括如圖所示的四個沖程，其中 　　（選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁” 沖程是給汽車提供動力的。若該某單缸四沖程汽油機飛輪轉速，則該汽油機每秒鐘對外做功 　　次；如圖所示為某型號汽車發動機的能量流向圖，若該發動機完全燃燒的汽油能夠獲得 　　的能量，輸出的有用功為 　　。（汽油的熱值為
15．“生活即教育”，小敏習慣了在周末做家務。她將一鍋質量為，初溫為的水加熱到，水要吸收的熱量為 　　；若天然氣灶燒水的效率為，則在此過程中消耗的天然氣為 　　。
16．隨著生活水平的不斷提高，小汽車已走進千家萬戶，小汽車的發動機一般都是四沖程汽油機。如圖是四沖程汽油機的 　　沖程，此沖程是將 　　能轉化 　　能。某臺汽油機的轉速為，則內汽油機對外做功 　　次。若汽油機在某段時間內消耗了汽油，則這些汽油完全燃燒可放出 　　的熱量。
17．隨著人們生活水平的提高，轎車已逐步進入我國普通百姓家中。已知某國產轎車每行駛消耗汽油。則：（汽油熱值為
（1）汽油完全燃燒時所產生的熱量是 　　。
（2）如圖是我國古代文明的起火器模型圖，把推桿迅速推入牛角套筒時，套筒內空氣被壓縮，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來，此過程中機械能轉化為內能，汽油機工作的 　　沖程原理與該過程相同。
（3）該輛汽車的功率是，行駛了，當速度為時，發動機的牽引力是 　　。
18．在安全情況下，小明用高壓打氣筒往封閉空塑料瓶內打入空氣，如圖所示。隨著瓶內氣壓增加，氣體內能增大，這是通過 　　的方式改變瓶內氣體內能。當氣壓達到一定程度時，瓶蓋飛出，這一過程與汽油機 　　沖程的能量轉化情況相同。若一臺單缸汽油機，飛輪的轉速為，則該汽油機每秒鐘做功 　　次。
19．“能上九天攬月”的中國載人航天指揮部于2022年11月29日23時08分，將搭載有費俊龍、鄧清明、張陸三位航天員的“神舟15號”載人飛船在酒泉衛星發射中心送入預定軌道，成功完成“三船三艙”交會對接。他們與“神舟14號”乘組首次“太空會師”之后，“神舟15號”乘組將繼續在軌駐留，等待“天舟六號”貨運飛船和“神舟16號”載人飛船的來訪對接。如圖所示的是運載火箭發射“神舟15號”順利升空的場景，請你結合所學知識解答下列問題：
（1）若長征序列火箭用聯氨（又叫無水肼）作燃料，用作助燃劑，燃燒后生成氮氣和水，最后把“神舟16號”送達空間站，這里發生的能量轉化與汽油機的 　　沖程相似；
（2）火箭在大氣層中高速飛行，為了防止大氣與飛船摩擦生熱而損壞，所以飛船表面往往涂有保護層，利用它熔化時 　　，汽化時 　　保護飛船（均選填“吸熱”或“放熱” 。
（3）若燃料的熱值約，火箭第一級注入的質量約200噸，這些燃料完全燃燒后放出的熱量是 　　。
20．如圖所示是質量是固體的熔化實驗裝置和根據實驗數據繪制出的曲線圖，試管中的該物質在熔化過程持續 　　，在第時的內能 　　第時的內能（填“大于”、“小于”或“等于” ；該物質如果從開始記錄到剛沸騰時，完全燃燒了熱值為的酒精，該物質液態時的比熱容為，且認為單位時間內該物質吸收熱量一定，根據圖像信息和相關知識，計算出此過程中熱轉化效率是 　　；實驗結束后熄滅酒精燈，燒杯中的水還要再沸騰一小會兒，原因是：　　。
HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺
專題04 熱機、內能、比熱容的相關計算
1. 已知被加熱物質的質量m、被加熱物質的初溫和末溫t被加熱物質的比熱容c，利用吸熱公式求被加熱物質吸收的熱量。
2. 已知固體燃料的質量m或氣體燃料的體積V和燃料的熱值q，利用燃料完全燃燒的放熱公式，求燃料完全燃燒放出的熱量(總能量)；利用效率公式.
1．若實現可控核聚變，人類就可擁有源源不斷的清潔新能源。在理論上海水可提取約的氘，其產生的聚變能量約為。則人類如果實現可控核聚變后，海水提供的能量如有被水吸收，可讓 　　的水從升高到，
【答案】。
【解答】解：根據題意可知，水吸收的熱量：，
由可知，水的質量：。
故答案為：。
2．小冬站在電梯里，乘電梯回家，如果以電梯為參照物他是 　靜止　的；到家后，他用熱水加熱盒裝牛奶，后牛奶的溫度升高了，已知牛奶的質量為，則牛奶吸收的熱量為 　　。
【答案】靜止；。
【解答】解：小冬乘電梯回家，小冬與電梯之間沒有位置的變化，所以以電梯為參照物他是靜止的；
牛奶的質量：，
牛奶吸收的熱量：△。
故答案為：靜止；。
3．用兩個相同的“熱得快”分別給質量為，初溫均為的水和煤油同時加熱（容器相同），兩液體的溫度隨時間變化的圖像如圖所示。由圖像可知，液體 　　（選填“”或“” 是水。若液體從升高到，該過程中液體吸收熱量為 　　。
【答案】；。
【解答】解：由圖可以看出：質量相同的水和煤油，升高相同的溫度，的加熱時間長，根據轉換法可知，加熱時間反映吸收熱量的多少，所以吸收的熱量多，根據△可知，其他條件相同時，比熱容大的吸收的熱量多，因為水的比熱容比煤油的大，所以，液體是水，液體是煤油。
水從升高到吸收熱量為
，
質量相同的水和煤油，升高相同的溫度，水的加熱時間是6分鐘，而煤油加熱的時間是3分鐘，時間是水的一半，所以，煤油（液體吸收的熱量是
。
故答案為：；。
4．“卡路里”簡稱“卡”，是熱量的另一個單位，常用于營養計量中。“卡”是這樣規定的：1卡等于在1個標準大氣壓下，水溫度升高吸收的熱量。若一個中學生某次跳繩時身體消耗的能量約，相當于消耗 　15　卡。
【答案】15。
【解答】解：1個標準大氣壓下，水溫度升高吸收的熱量：△，
根據題意可知，1卡；
一個中學生某次跳繩時身體消耗的能量約，則卡，
即一個中學生某次跳繩時身體消耗的能量約，相當于消耗15卡的能量。
故答案為：15。
5．寒冷的冬天，人們常用熱水袋來暖手，這是通過 　熱傳遞　的方式改變手的內能；若熱水袋內水的質量為，，當溫度降低時放出的熱量為 　　。
【答案】熱傳遞；。
【解答】解：寒冷的冬天，人們常用熱水袋來暖手，手吸收熱量，內能增加，溫度升高，這是通過熱傳遞的方式改變手的內能；
水放出的熱量：△。
故答案為：熱傳遞；。
6．地暖全稱為地面輻射供暖，分為水地暖與電地暖兩種，大部分家用地暖用水作供暖介質。若每小時有的水流入房間，而流出房間的水溫度為，則水每小時放出的熱量為 　　，這是通過 　　（填“熱傳遞”或“做功” 的方式增大了房間內空氣的內能。
【答案】；熱傳遞。
【解答】解：水每小時向房間放出熱量；
水向房間內的空氣放出熱量，使空氣的內能增加，溫度升高，這是通過熱傳遞的方式增大空氣的內能。
故答案為：；熱傳遞。
7．冬天將要來臨，小明同學用自己的零化錢給媽媽購買了一個暖水袋。根據使用說明，他將質量為、溫度為的水裝入暖水袋，使用一段時間后，水的溫度降低到。這段時間水放出了 　　熱量。暖水袋里裝熱水取暖，是利用了水的 　　（選填“比熱容”或“密度” 大的性質，這是通過 　　（選填“做功”或“熱傳遞” 方式改變了水的內能。
【答案】；比熱容；熱傳遞。
【解答】解：水放出的熱量：△；
暖手袋里面裝熱水取暖，是利用了水比熱容大的性質，這里是通過熱傳遞方式改變了水的內能。
故答案為：；比熱容；熱傳遞。
8．小明在燃氣灶上煲湯，將質量為、初始溫度為的湯，升高了，湯吸收了 　　的熱量。湯的比熱容為
【答案】
【解答】解：湯吸收的熱量：△。
故答案為：。
9．如圖所示，是一瓶礦泉水，仔細觀察發現：瓶蓋側面有許多豎狀條紋，目的是為了增大其表面的粗糙程度，從而增大手擰開瓶蓋時的 　摩擦　力。銘牌上還標有凈含量“”字樣，其質量為 　　，若該瓶水溫度升高，則它吸收的熱量為 　　。；，
【答案】摩擦；0.55；
【解答】解：
（1）瓶蓋上的豎條紋，增大了手與瓶蓋之間的粗糙程度，從而增大了兩者之間的摩擦。這樣便于旋開或旋緊瓶蓋；
（2）水的體積：，
由可得，水的質量：
，
（3）水吸收的熱量：
△。
故答案為：摩擦；0.55；。
10．為了增強學生的勞動意識，學校開展“我為家人做美味”的活動，其中不少學生發現煮好的雞蛋用涼水冷卻一下就好去殼了，用涼水冷卻雞蛋是通過 　熱傳遞　的方式改變雞蛋的內能。如果水的質量為，初溫為，一段時間后，取出雞蛋，此時水溫為，冷卻雞蛋過程中水吸收的熱量為 　　。
【答案】熱傳遞；。
【解答】解：煮好的雞蛋用涼水冷卻一下，涼水吸收雞蛋的內能，使雞蛋的內能減少，溫度降低，這是通過熱傳遞的方式改變雞蛋的內能；
冷卻雞蛋過程中水吸收的熱量：。
故答案為：熱傳遞；。
11．質量、初溫均相同的甲、乙兩物體，在吸收相同熱量的情況下，甲的末溫比乙的末溫高；則質量、初溫均相同的甲、乙兩物體，在放出相同熱量的情況下，甲的末溫比乙的末溫 　低　（選填“高”或“低” 。
【答案】低。
【解答】解：根據題意可知，甲、乙的質量和初溫相同，吸收相同熱量后，甲的末溫比乙的高，這說明甲的溫度變化較大，由可知甲的比熱容較小，則質量和初溫相同的甲、乙，放出相同的熱量后，由可知甲的溫度變化仍然較大，所以甲的末溫低。
故選：低。
12．在“探究物質熔化規律”的實驗時，某物質的溫度隨時間的變化圖象如圖所示。該物質液態時的比熱容為，質量為，由圖可知，該物質的熔化過程中段吸收的熱量為 　672　。
【答案】672。
【解答】解：由圖象知，
該物質在段時是液態，吸熱，溫度升高，則升高，
內吸收的熱量為：△，
由圖象知，該物質的熔化過程中段共經歷4分鐘，由于物質在相同時間內吸收的熱量相同，
則段該物質吸收的熱量為：。
故答案為：672。
13．課外閱讀，陳明同學摘錄一條信息：通常人體的溫度高于周圍環境的溫度，人體以紅外線的方式不斷向外輻射熱量。每小時人體釋放的熱量，能使相當于自身質量的水的溫度升高．陳明同學的質量是，每小時向外釋放的熱量等于　　；相當于完全燃燒　　酒精放出的熱量。，。
【解答】解：（1）水溫度升高吸收的熱量：
△；
（2）由（1）知，，
，
需要酒精的質量：
。
故答案為：；14。
14．汽車發動機的一個工作循環包括如圖所示的四個沖程，其中 　丙　（選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁” 沖程是給汽車提供動力的。若該某單缸四沖程汽油機飛輪轉速，則該汽油機每秒鐘對外做功 　　次；如圖所示為某型號汽車發動機的能量流向圖，若該發動機完全燃燒的汽油能夠獲得 　　的能量，輸出的有用功為 　　。（汽油的熱值為
【答案】丙：；。
【解答】解：甲圖中的兩個閥門都關閉，活塞向上運動，汽油機處于壓縮沖程，壓縮沖程中將機械能轉化為內能；
乙圖進氣閥門打開，排氣閥門關閉，活塞向下運動，汽油機處于吸氣沖程；
丙圖中的兩個閥門都關閉，活塞向下運動，火花塞點火，汽油機處于做功沖程，做功沖程中將內能轉化為機械能；
丁圖中的進氣閥門關閉，排氣閥門打開，活塞向上運動，是第四個沖程排氣沖程；
所以給汽車提供動力的是丙圖做功沖程；
四沖程汽油機飛輪轉速，即飛輪每秒轉20圈，
由于汽車發動機工作時，在一個工作循環中曲軸轉2圈，飛輪轉2圈，做功一次，所以該汽油機每秒鐘對外做功10次；
由圖2能量流向圖可知，汽車發動機，
的汽油完全燃燒放出的熱量：；
由可知，汽車輸出的有用功：。
故答案為：丙：；。
15．“生活即教育”，小敏習慣了在周末做家務。她將一鍋質量為，初溫為的水加熱到，水要吸收的熱量為 　　；若天然氣灶燒水的效率為，則在此過程中消耗的天然氣為 　　。
【答案】；0.02。
【解答】解：水吸收的熱量：；
由得，天然氣放出的熱量：，
由可得，此過程消耗天然氣。
故答案為：；0.02。
16．隨著生活水平的不斷提高，小汽車已走進千家萬戶，小汽車的發動機一般都是四沖程汽油機。如圖是四沖程汽油機的 　做功　沖程，此沖程是將 　　能轉化 　　能。某臺汽油機的轉速為，則內汽油機對外做功 　　次。若汽油機在某段時間內消耗了汽油，則這些汽油完全燃燒可放出 　　的熱量。
【答案】做功；內；機械；10；。
【解答】解：由圖可知，內燃機兩氣門都關閉，活塞向上運動，故可以判斷這個沖程是壓縮沖程，此沖程是通過壓縮氣體做功將機械能轉化為內能。
汽油機的轉速為，說明內汽油機曲軸的轉動次數等于，一個工作循環中，曲軸轉動兩周，對外做功一次，內曲軸轉動20次，對外做功10次。
這些汽油完全燃燒可放出的熱量：。
故答案為：做功；內；機械；10；。
17．隨著人們生活水平的提高，轎車已逐步進入我國普通百姓家中。已知某國產轎車每行駛消耗汽油。則：（汽油熱值為
（1）汽油完全燃燒時所產生的熱量是 　　。
（2）如圖是我國古代文明的起火器模型圖，把推桿迅速推入牛角套筒時，套筒內空氣被壓縮，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來，此過程中機械能轉化為內能，汽油機工作的 　　沖程原理與該過程相同。
（3）該輛汽車的功率是，行駛了，當速度為時，發動機的牽引力是 　　。
【答案】（1）；（2）壓縮；（3）。
【解答】解：（1）汽油完全燃燒時所產生的熱量為：；
（2）把推桿迅速推入牛角套筒時，套筒內空氣被壓縮，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來，此過程中壓縮套筒內空氣做功，使套筒內氣體的內能增加，達到艾絨的著火點；在該實驗中，活塞的機械能轉化為筒內空氣的內能，與汽油機的壓縮沖程的能量轉化相同；
（3）汽車的速度：，由得到牽引力：。
故答案為：（1）；（2）壓縮；（3）。
18．在安全情況下，小明用高壓打氣筒往封閉空塑料瓶內打入空氣，如圖所示。隨著瓶內氣壓增加，氣體內能增大，這是通過 　做功　的方式改變瓶內氣體內能。當氣壓達到一定程度時，瓶蓋飛出，這一過程與汽油機 　　沖程的能量轉化情況相同。若一臺單缸汽油機，飛輪的轉速為，則該汽油機每秒鐘做功 　　次。
【答案】做功；做功；10。
【解答】解：小明用高壓打氣筒往封閉空塑料瓶內打入空氣，把機械能轉化為內能，使瓶內氣壓增加，氣體內能增大，這是通過做功的方式改變瓶內氣體的內能；
當氣壓達到一定程度時，瓶蓋飛出，這是瓶內氣體對瓶蓋做功，把氣體的內能轉化為瓶蓋的機械能，內燃機的做功沖程中將內能轉化為機械能，所以這一過程與內燃機的做功沖程的能量轉化情況相同；
四沖程汽油機的飛輪轉速為，則該飛輪每秒鐘轉20圈；因為一個工作循環飛輪轉2圈，完成四個工作沖程，做功1次，所以，內飛輪轉20圈，活塞往復運動20次，共10個工作循環，做功10次。
故答案為：做功；做功；10。
19．“能上九天攬月”的中國載人航天指揮部于2022年11月29日23時08分，將搭載有費俊龍、鄧清明、張陸三位航天員的“神舟15號”載人飛船在酒泉衛星發射中心送入預定軌道，成功完成“三船三艙”交會對接。他們與“神舟14號”乘組首次“太空會師”之后，“神舟15號”乘組將繼續在軌駐留，等待“天舟六號”貨運飛船和“神舟16號”載人飛船的來訪對接。如圖所示的是運載火箭發射“神舟15號”順利升空的場景，請你結合所學知識解答下列問題：
（1）若長征序列火箭用聯氨（又叫無水肼）作燃料，用作助燃劑，燃燒后生成氮氣和水，最后把“神舟16號”送達空間站，這里發生的能量轉化與汽油機的 　做功　沖程相似；
（2）火箭在大氣層中高速飛行，為了防止大氣與飛船摩擦生熱而損壞，所以飛船表面往往涂有保護層，利用它熔化時 　　，汽化時 　　保護飛船（均選填“吸熱”或“放熱” 。
（3）若燃料的熱值約，火箭第一級注入的質量約200噸，這些燃料完全燃燒后放出的熱量是 　　。
【答案】（1）做功；（2）吸熱；吸熱；（3）。
【解答】解：（1）燃燒過程中，是化學能轉化為內能，然后內能轉化為機械能；汽油機的做功沖程將內能轉化為機械能；這里發生的能量轉化與汽油機的做功沖程相似；
（2）為了防止大氣與飛船摩擦生熱而損壞，所以飛船表面往往涂有保護層，利用它熔化時吸熱，汽化時吸熱保護飛船；
（3）這些燃料完全燃燒后放出的熱量：
故答案為：（1）做功；（2）吸熱；吸熱；（3）。
20．如圖所示是質量是固體的熔化實驗裝置和根據實驗數據繪制出的曲線圖，試管中的該物質在熔化過程持續 　3　，在第時的內能 　　第時的內能（填“大于”、“小于”或“等于” ；該物質如果從開始記錄到剛沸騰時，完全燃燒了熱值為的酒精，該物質液態時的比熱容為，且認為單位時間內該物質吸收熱量一定，根據圖像信息和相關知識，計算出此過程中熱轉化效率是 　　；實驗結束后熄滅酒精燈，燒杯中的水還要再沸騰一小會兒，原因是：　　。
【答案】3；小于；32；石棉網的溫度高于水的沸點，水要繼續吸熱。
【解答】解：由圖乙可知，段為固體熔化過程，第3分鐘開始，第6分鐘結束，故持續了3分鐘。
熔化過程吸熱，溫度不變，內能增加，故第時的內能小于第時的內能。
酒精完全燃燒放出的總熱量為，
從圖象上可知，物質在段，屬于液態，溫度由升高到，物質在段吸收的熱量，即物質吸熱為，
從開始記錄到剛沸騰時共加熱，單位時間內該物質吸收熱量一定，故整個過程物質共吸熱，
故此過程中熱轉化效率。
實驗結束后熄滅酒精燈，燒杯中的水還要再沸騰一小會兒，石棉網的溫度高于水的沸點，水要繼續吸熱。
故答案為：3；小于；32；石棉網的溫度高于水的沸點，水要繼續吸熱。
HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑