第12讲 热学3类计算题攻略-2022年中考物理二轮复习核心素养专题讲义

2022年中考物理二轮复习核心素养专题讲义 第12讲 热学3类计算题攻略 专题知识概述 一、求解与热量有关的问题 1．计算物体吸收热量的公式为：Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t， 物体放出热量的公式为：Q放=cm(t0-t)=cm⊿t 其中，Q吸表示吸收热量，单位是J；c表示物体比热容，单位是J/(kg·℃)；m表示质量，单位是kg；t0表示物体初始温度，单位是℃；t表示物体后来的温度，单位是℃。⊿t=t-t0表示物体升高了的温度。⊿t=t0-t，表示物理降低了的温度。 2．热量计算的一般式：Q放=cm⊿t 3．应用热量的计算公式解题时，公式中各物理量的单位要统一，即比热容c的单位是J/（kg·℃），质量m的单位是kg，温度的单位是℃，热量的单位是J。 二、求解与热值有关的问题 1．燃料完全燃烧释放出的热量公式为：Q放=mq。 2．气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为：Q放=qV。推导过程如下： 3．说明：①中的公式对固体、液体、气体、均适用。②只对气体适用。两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。其中，Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，单位是J；q表示燃料的热值，单位是J/kg；m表示质量，单位是kg。V表示体积，单位是ｍ3。 三、求解与热效率有关的问题 1．热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热机的效率是热机性能的一个重要指标。汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率，其公式为： η= 。 2．炉具的热效率：天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量，Q总=Q放，水吸收的热量是有用的热量Q有=Q吸，则η= 。 3．电热水器的效率：电热丝所产生热量为Q总=Q放，水需要吸收热量为Q有=Q吸，则η= 。 解答中考热量计算题思路 掌握热量计算题的思维方法和解题技巧 首先阅题、思题，找出物体原来的温度t。和升高到的温度（或降低到的温度）t，看看物体的质量m是多少，查查物质的比热容是多少，或者对常见的物质（如水）的比热容记住即可，有时题中或试卷前给出。对这些物理量做到心中有数。 然后对物体温度升高的情况，可用公式Q吸=cm(t-to)列出方程，代入数值和单位求出物体应吸收的热量；对物体温度降低的情况，可用公式Q放=cm(to-t)列出方程，代入数值和单位求出物体应放出的热量。对于燃料燃烧问题，可用公式Q放=mq求解燃料燃烧放出的热量。 （1）如果题中物体吸热的多少是由电阻放热提供，那么放出的热量可用焦耳定律Q放=I2Rt求出，利用Q吸=Q放建立方程，将把电学量与热学量紧密联系起来。 （2）如果题中物体吸热只吸收了电阻放热的80%，则可列方程Q吸=80%Q放，所求量一定在此方程中，用电器的效率问题也可迎刃而解。 （3）如果物体吸收的热量完全由另外燃料燃烧获得，则可用Q吸=cm(t-to)和 Q放=mq结合 Q吸=Q放来求出所要的物理量。 （4）如果物体吸收的热量只吸收了燃料完全燃烧的80%，则可列方程Q吸=80%Q放，燃料的热效率问题也可迎刃而解。 （5）其它方面与热有关的问题按以上思路都会找到解题技巧。 注意：在计算时，题中各个物理量要一一对应，并且都要化为国际单位。 中考典型例题解析 【例题1】（2021四川攀枝花）英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源，攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内盛有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）水吸收的热量； （2）这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。（q煤气＝3.9×107J/m3） 【答案】（1）水吸收的热量为1.092×107J； （2）这些热量相当于完全燃烧0.28kg煤气放出的热量。 【解析】（1）知道水的质量、温度升高值，根据吸热公式计算水吸收的热量； （2）由题知，完全燃烧煤气放出的热量等于水吸收的热量，利用Q放＝mq计算需要完全燃烧多少煤气。 解（1）水吸收的热量： Q吸＝c水m1△t＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×26℃＝1.092×107J； （2）设完全燃烧煤气的质量为m2， 因为Q放＝Q吸＝m2q煤气， 所以完全燃烧煤气的体积： V＝＝＝0.28m3。 【例题2】（2022天津陕西模拟）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤的热值为3×107J/kg。求：（1）煤完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。 【答案】（1）6×107J；（2）2.52×106J；（3）4.2％。 【解