专题14.4 热量热值热效率计算问题（拓展）-2023-2024学年九年级物理全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版）

2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用） 第十四章 内能的利用 专题14.4 热量热值热效率计算问题（拓展） 1.灵活运用热量公式及其变形公式 （1）物体温度升高吸热公式为Q吸=cm(t-to) （2）物体温度降低的放热公式为Q放=cm(to-t) (3) 燃料完全燃烧放出的热量公式为Q放=mq 2.各个公式中字母的含义 （1）在公式Q吸=cm(t-to)中，to指物体原来的温度，单位是℃，t指物体升高后的温度，单位是℃，m是指物体的质量，单位是kg，c是指物体的物质比热容，单位是J/（kg•℃），Q吸是物体温度升高所吸收的热量，单位是J。 （2）在公式Q放=cm(to-t)中，to指物体原来的温度，单位是℃，t指物体降低后的温度，单位是℃，m是指物体的质量，单位是kg，c是指物体的物质比热容，单位是J/（kg•℃），Q放是物体温度降低所放出的热量，单位是J。 (3)在 Q放=mq中，m、q、 Q放=分别表示燃料的质量、热值、燃料完全燃烧放出的热量。 3.c水=4.2×103J/（kg•℃）和q煤气=4.2×107J/kg的物理含义 c水=4.2×103J/（kg•℃）表示1kg的水，温度升高或者降低1℃，所吸收或者放出的热量为4.2×103J q煤气=4.2×107J/kg表示1kg的煤气完全燃烧，放出的热量是4.2×107J。 4.热效率：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。其公式为： η=。 5.初中物理热学计算题的解题基本策略 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。对于燃料燃烧的问题，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。 强化知识点的达标问题精练 1. （2022四川成都）小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是(　　) 物质种类 加热时间（min） 消耗酒精（g） 末温（℃） 油 2 1 88 水 2 1 50 A. 2min内油吸收的热量为3×104J B. 他使用的酒精灯的加热效率为21% C. 油的末温比水的高，所以吸热能力更强 D. 油的吸热能力与其吸收的热量多少有关 【答案】B 【解析】A．由题意可知，油和水的质量相等，都为，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)，2min内水的温度由t0=20℃上升到t=50℃，则水吸收的热量为 2min内油吸收的热量与水吸收的热量相等，则油吸收的热量为 所以2min内油吸收的热量为6.3×103J，故A错误； B．由题意可知，酒精的热值为q=3×107J/g，加热2min消耗了m酒精=1g=1×10-3kg的酒精，则完全燃烧1g酒精放出的热量为 则酒精灯的加热效率为 故B正确； C．相同质量和相同初温的油和水吸收相同的热量，末温度越低表示物质吸热能力越强，所以油的末温比水的高，说明油吸热能力更弱，故C错误； D．物质的吸热能力即比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与其吸收的热量多少无关，故D错误。故选B。 2. （2022内蒙古通辽）某太阳能热水器内装有100kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到90℃，热水器内的水吸收了______J的热量，水的内能是通过____