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12.2 熱量與熱值
第十二章 內能與熱機
知識點
熱量
知1－講
1
1. 定義：在物理學中，把物體在熱傳遞過程中內能改變的多少叫做熱量，用符號Q表示。
2. 單位：焦耳，簡稱焦，符號為 J 。
知1－講
3. 熱量、內能、溫度關系
熱量、內能、溫度的影響關系 內能與溫度 同一物體溫度升高，內能一定增大；但內能增大時，溫度不一定升高
內能與熱量 物體吸收熱量(不考慮對外做功)，內能一定增大；但內能增大時，不一定是因為吸收了熱量
熱量與溫度 物體溫度升高時，不一定是因為吸收了熱量；而物體吸收熱量后，溫度也不一定升高
知1－講
深度理解
熱量是物體間轉移的能量的多少，不是物體具有的能量。可以說物體吸收或放出多少熱量，不能說物體具有(含有)多少熱量。
知1－練
例 1
關于內能、熱量、溫度間的關系，下列說法正確的是(　　)
A. 物體的溫度越高，所含熱量就越多
B. 物體吸收熱量，物體的溫度一定會升高
C. 熱量不可能從內能小的物體傳向內能大的物體
D. 兩個物體溫度相同，它們之間就不能發生熱傳遞
知1－練
解析：熱量是一個過程量，用“吸收”和“放出”描述，故A 錯誤；物體吸收了熱量，物體的溫度不一定升高，如晶體熔化時，吸收熱量，溫度不變，故B錯誤；內能小的物體，可能溫度高，所以它可能將熱量傳遞給內能大的物體，故C錯誤；發生熱傳遞的條件是有溫度差，所以兩個溫度相同的物體不發 生熱傳遞，故D正確。
答案：D
知1－練
1. [東莞校級月考] 關于熱量的概念，下列說法正確的是(　　)
A. 熱量是表示物體所含能量的多少
B. 溫度高的物體具有的熱量多
C. 物體溫度升高了，一定是物體吸收了熱量
D. 熱量是熱傳遞過程中物體吸收或放出能量的多少
D
知2－講
知識點
探究物體吸收或放出的熱量
2
實驗目的：探究水的吸熱與其溫度變化、質量的關系。
實驗器材：鐵架臺一個，酒精燈一盞 ，溫度計一支，量筒一個，相同的燒杯幾個，鐘表一只。
實驗方法：控制變量法、轉換法。
知2－講
思想方法
●控制變量法：水吸收熱量的多少用吸熱時間的長短來反映有一個前提：在單位時間內，水從熱源吸收的熱量相同。為此在用多個加熱裝置如酒精燈給不同質量的水加熱時，要控制酒精燈的火焰大小、燃燒程度、酒精燈距離石棉網的高度等相同。
●轉換法：實驗中通過加熱時間來比較吸收熱量的多少，這屬于轉換法。
知2－講
實驗設計：
(1)探究水的吸熱與其溫度變化的關系時，用酒精燈對一定質量的水加熱 , 分析加熱時間與水的溫度變化的關系。
(2)探究水的吸熱與其質量的關系時，用酒精燈分別對不同質量的水加熱 , 使其升高相同的溫度，分析加熱時間與水的質量的關系。
知2－講
實驗過程：
(1)探究水的吸熱與溫度變化的關系
如圖1，在燒杯中加入100 g 水。水溫為30 ℃時，點燃酒 精燈給水加熱，并計時。觀察溫度計，記錄示數每上升5 ℃所用時間。
知2－講
數據分析：溫度每升高5 ℃，加熱所用時間為1 min，即升高的溫度與加熱時間成正比。
實驗結論：當質量一定時，水吸收的熱量與升高的溫度成正比。
水的溫度 t溫/℃ 30 35 40 45 50 55
升高的溫度Δt/℃ 0 5 10 15 20 25
加熱所用時間t/min 0 1 2 3 4 5
知2－講
(2)探究水的吸熱與水的質量的關系
如圖2，在三個規格相同的燒杯中分別盛有100 g 、200 g 、300 g 水，水的初溫都為30 ℃，用相同的酒精燈對水同時加熱。分別記下
三個燒杯內的水溫達到40 ℃
時所用的時間。
裝置自下而上安裝
知2－講
數據分析：質量每增加100 g ，加熱時間增加2 min。
實驗表明：當升高的溫度相同時，水吸收的熱量跟它的質量成正比。
水的質量 m/g 100 200 300
加熱時間 t/ min 2 4 6
知2－講
總結：水吸收的熱量與升高的溫度和水的質量有關，水吸收的熱量跟溫度的變化、質量的大小成正比。
進一步研究表明, 當物體溫度升高或降低時, 它吸收或放出的熱量與物體質量的大小、溫度的變化多少成正比。
知2－講
物理思維
逆向推理：對于同一個物體，在升高和降低相同的溫度時，吸收和放出的熱量相同。
知2－練
為了探究物體吸收的熱量與哪些因素有關，物理興趣小組的同學們進行了多種猜想。
例 2
解題秘方：實驗中選用相同的電加熱器，相同的時間內放出的熱量相同，液體吸收的熱量相同。
知2－練
(1)經過實驗探究，證實了他們的三種猜想是正確的，即物體吸收的熱量除了與物體的種類有關，還與物體的質量和____________有關。
解析：物體吸收的熱量除了與物質的種類有關，還與物體的質量、升高的溫度有關。
升高的溫度
知2－練
(2)為了驗證吸收熱量的多少與物質的
種類有關，他們設計了如圖3所示的
實驗，小明同學針對此實驗列出了
以下四點注意事項：
A. 兩個燒杯及燒杯中的電加熱器必須是相同的
B. 燒杯中裝的煤油和水的質量必須相等
C. 煤油和水的吸熱時間必須相同
D. 煤油和水的溫度變化必須相同
知2－練
為了驗證吸收熱量的多少與物質種類的關系，以上注意事項中，你認為___(填“A”“B”“C”或“D”)點是必須去掉的。
解析：為了驗證吸收的熱量多少與物質的種類有關，應該用相同的電加熱器對煤油與水進行加熱，應控制煤油與水的質量相同，使煤油與水升高相同的溫度，比較水與煤油吸收熱量的多少(加熱時間長短)，因此C是不需要的。
C
知2－練
(3)物理興趣小組的同學們是通過在煤油和水的質量、溫度變化相同的情況下比較_________得知水和煤油吸收的熱量是不同的。
解析：可以通過煤油和水的質量、溫度變化相同的情況下比較加熱時間長短得知水和煤油吸收的熱量是不同的。
加熱時間
知2－練
2. 在探究液體吸收熱量的多少與哪些因素有關時，小明猜想可能與液體的質量、升高的溫度以及種類有關。為了探究“液體吸收熱量的多少與液體種類是否有關”，選取了相同_____的水、酒精、色拉油，用規格相同的加熱器同時開始加熱，使三者升高相同的溫度。實驗測得水的加熱時間最長，色拉油的加熱時間最短，由此可得出的探究結論是_________________________________。
質量
液體吸收熱量的多少與液體種類有關
知3－講
知識點
燃料的熱值
3
1. 熱值：在物理學中，把某種燃料完全燃燒時所放出的熱量與燃料質量的比叫做這種燃料的熱值，用符號q表示。
知3－講
2. 公式：
3. 物理意義 熱值表示不同燃料完全燃燒時放熱的能力。
知3－講
4. 理解要點
(1)認識熱值定義時，不要漏掉“完全”這一條件。
(2)熱值是燃料本身的一種特性，它與燃料的種類有關，與燃料的質量、體積、是否完全燃燒等沒有關系。
(3)氣體燃料的熱值q＝，熱值單位為“J/m3”；氣體燃料完全燃燒放出的熱量Q＝qV。
知3－講
5. 熱效率
(1)熱效率：有效利用的熱量與燃料完全燃燒釋放的熱量的比值，即η＝。
(2)提高熱效率的途徑：使燃料盡可能充分燃燒、盡可能減少各種熱量損失。
知3－講
物理眼光
能量觀：
知3－講
易錯提醒
熱值是一個理論值，只有燃料充分燃燒，放出的熱量才等于利用公式計算得出的熱量。因為燃料不可能完全燃燒，所以放出的熱量會比理論值稍小，但燃料的熱值不會改變。
知3－練
[原創] 在實驗室，我們常用酒精燈給物體加熱。已知酒精的熱值為3.0×107 J/kg。
例 3
解題秘方：燃料的熱值是燃料本身的一種特性，熱值的大小只與燃料的種類有關，與燃料的質量、放出熱量的多少、燃料的形狀以及燃料的燃燒情況等無關。
知3－練
解析：酒精熱值的物理意義是質量為1 kg 的酒精完全燃燒釋放的熱量是3.0×107 J。
(1)酒精熱值的物理意義是____________________________
___________________。
質量為1 kg的酒精完全燃燒釋
放的熱量是3.0×107 J
知3－練
解析：熱值由燃料種類決定，與質量無關。
(2)在給物體加熱時，酒精燈內酒精逐漸減少，其熱值________(填“變小”或“不變”)。
不變
知3－練
解析：熱值是燃料本身的一種特性，與燃料是否完全燃燒無關，所以熱值不變。
(3)用酒精燈加熱時，石棉網底部發黑，這是酒精燃燒不充分造成的。這種情況下，酒精的熱值______(填“變小”或“不變”)。
不變
知3－練
解析：由q＝得，釋放的熱量Q放＝mq＝0.01kg× 3.0×107 J/kg＝3.0×105 J。
(4)0.01 kg酒精完全燃燒釋放的熱量為________J。
3.0×105
知3－練
3. [宿州月考] 如圖所示是甲、乙兩種燃料完全燃燒時的Q-m圖像，請問哪種燃料燃燒時釋放熱量的本領強(　　)
A. 甲燃料燃燒時釋放熱量的本領強
B. 乙燃料燃燒時釋放熱量的本領強
C. 甲、乙燃料燃燒時釋放熱量的本領
一樣強
D. 條件不足，無法判斷
A
熱量與熱值
熱量
定義
熱傳遞過程中
內能改變的多少
燃料的熱值
定義式
q＝
鍋爐效率
定義式
η＝
燃燒
放熱

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