专题06 机械能与内能3（物质的比热容与热值）-2023年新九年级物理暑假自学夯实基础课程（苏科版）

第十二章 机械能与内能 三、物质的比热容与热值 知识点一：比热容 1、比热容 定义 单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量 符号 C 单位 焦/（千克·℃）；J/（kg·℃） 公式 吸热：Q吸＝cm（t－t0）； 放热：Q放＝cm（t0－t） 物理意义 表示物体吸热或放热本领大小的物理量 C水＝4.2×103J/（kg·℃）表示：1kg的水温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量为4.2×103J。 【说明】 ①比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。②水的比热容很大，故其常用于调节气温、取暖、作冷却剂、散热等。 【易错点】某种物质的比热容大，则其吸（放）热的能力就强，在相同条件下，它的温度变化就小。 2、常见物质的比热容 从上表中可发现的规律 （1）水的比热容最大，是4.2×103焦/(千克·℃)； （2）同种物质在不同状态时比热值不同（如水和冰）； （3）水的比热容意义：表示1千克水温度升高1摄氏度需要吸收4.2×103焦的热量； （4）比热是物质的特性之一，不同物质的比热一般不同。物质的比热容跟密度相似，也是物质的物理属性之一，可以用比热容来鉴别物质； （5）对某种确定的物质来讲，比热容是一个确定的数值，跟物体质量的大小，温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。 知识点二：热值 定义 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 单位 焦/千克；符号：J/kg 公式 固体：Q=mq（q为热值）； 气体：Q=Vq（q为热值） 意义 酒精的热值是3.0×107J/kg，表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 煤气的热值是3.9×107J/m3，表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J 【说明】火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小，便于储存和运输。 【注意】理解：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。质量是1kg的燃料完全烧尽才是热值的值。 【易错点】热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、燃料是否燃烧、燃烧是否完全等均无关。 知识点三：热机与热机效率 1、热机：是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置。 2、热机的共同特点是将燃料燃烧时的化学能转化成内能，又通过做功，把内能转化为机械能。 3、汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程四个冲程组成。每个工作循环活塞上下往复2次，曲轴转动2周，飞轮转过2圈，对外做功1次。 4、吸气冲程：活塞向下运动，吸入燃料和空气的混合气体。 压缩冲程：活塞向上运动，压缩混合气体，机械能内能，点燃混合气体。 做功冲程：高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能机械能，机器动力来源。 排气冲程：活塞向上运动，将废气排出气缸。 5、内能利用途径：直接通过热传递对物体加热；通过热机将内能转化为机械能对外做功。 6、内能的利用与环境保护：热机的利用会带来对环境的污染、大气污染（烟尘废气、燃料中含杂质、生成SO2、氮氧化合物，生成粉尘、一氧化碳）和噪声污染。 知识点四：热机 1、汽油机与柴油机的比较 汽油机 柴油机 不同点 构造 顶部有一个火花塞 顶部有一个喷油嘴 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气 点燃方式 点燃式 压燃式 效率 低 高 应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、拖拉机 相同点 ①都是将内能转化为机械能的机器； ②一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次；即为：“一循环，一功，二转，四冲程”，简称“一 一 二 四”。 【注意】柴油机的效率比汽油机的效率更高，主要因为在压缩冲程中，柴油机的压缩程度比汽油机的更高。 2、热机效率 定义 热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率 公式 提高效率 使燃料充分燃烧；尽量减少各种热量损失；机件间保持良好的润滑、减小摩擦 【说明】①定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做火炉的效率。 ②公式： 知识点五：两大效应 温室效应 热岛效应 现象 地球温度升高 局部地区温度过高 原因 排放过多的污染物；主要是二氧化碳（CO2） 生产、生活排放过多的热 措施 ①减少污染物的排放，提高利用率；低碳生活；②植树造林 ①提高热的利用率； ②植树、建人工湖等 【巩固训练】 例1：四个试管中分别装有甲、乙、丙、丁四种固体，在相同的加热条件下，甲、乙、丙、丁的温度随时