内容正文:
随堂精讲测·辽宁物理
模
块
三
热
学
命题点 6 比热容、热值的理解及相关计算[2024. 23(4)]
基础知识梳理
考点 1
比热容的理解和应用
课标要求:通过实验,了解比热容. 能运用比热容说明简单的自然现象.
1.
定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积
① 之比 叫做这种物质的比热容. 比热容用符号 c 表示.
2.
单位:J / (kg·℃ ),读作焦每千克摄氏度. 某种物质的比热容在数值上等于 1
kg 该物质温
度升高 1
℃所吸收的热量.
3.
特点:比热容是物质的一种属性,只与物质的种类和状态有关,与质量、体积、温度等
无关.
4.
理解:(1)相同质量的不同物质,升高相同的温度,比热容② 大 的物质,加热过程中吸
收的热量多;(2)相同质量的不同物质,加热过程中吸收相同的热量,比热容大的物质温
度的变化量③ 小 . (均填“大”或“小”)
5.
水的比热容
(1)水的比热容:c= ④ 4. 2×103 J / (kg·℃ )
.
(2)物理意义:质量为 1
kg 的水温度升高 1
℃吸收的热量为⑤ 4. 2×103 J.
(3)水的比热容较大特性的应用
调节温度
(1)沿海地区昼夜温差小,内陆地区昼夜温差大;修建人工湖缓解热岛效应
(2)人们培育秧苗时,常常傍晚往农田里灌一些水,在夜晚降温时,水的比热容大,水放
出的热量较多,从而达到防冻的目的
冷却和
取暖
(1)汽车发动机和发电厂发电机的冷却系统用水作为冷却液
(2)“暖气”用水作为传热介质
6.
利用比热容计算热量
Q= ⑥ cmΔt
c 表示比热容,单位是 J / (kg·℃ );
m 表示质量,单位是 kg;
Δt 表示温度的变化量,单位是℃ ;
Q 表示热量,单位是 J.
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
变形公式:求质量 m= ⑦ ;求温度差 Δt= ⑧ .
考点 2
热值及热量计算
课标要求:从能量转化的角度认识燃料的热值
1.
定义:某种燃料⑨ 完全燃烧 放出的热量与其质量⑩ 之比 叫做该燃料的热值.
2.
符号及单位:热值用字母 q 表示,热值的单位是 J / kg(或 J / m3) . 某种燃料的热值在数值上
等于 1
kg (或 1
m3)该燃料完全燃烧放出的热量.
3.
特点:热值是燃料的一种属性,只与燃料的种类有关,与燃料的形状、体积、质量和是否完
全燃烧无关.
13
随堂精讲测·辽宁物理
模
块
三
热
学
4.
热值的相关计算
(1)Q放 =mq(适用于固体和液体,q 的单位是 J / kg);
(2)Q放 =Vq(适用于气体,q 的单位是 J / m3) .
5.
燃料的利用率
(1)燃料的利用率定义: 有效利用 的热量与燃料完全燃烧释放的总热量的比值,即
η= .
(2)提高燃料利用率的措施:a. 让燃料尽可能充分地燃烧;b. 不断改进和创新设备,减少
各种热量损失;c. 设法利用废气的热量.
【拓展】电热转化效率的计算公式:η =
Q吸
W
× 100%,其中水吸收的热量(有用能量)Q吸 =
cmΔt;消耗的电能(总能量)W=Pt.
随堂巩固小练
1.
下列与比热容有关的生活现象,描述不正
∙∙
确
∙
的是 ( D )
A.
广阔的湖水可以调节周边的气温,这
是因为水的比热容较大
B.
汽车发动机常用水做冷却剂
C.
在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土
升温快
D.
“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”
是我国沿海地区人们的生活写照
2.
在物理实验室中若把一杯酒精倒掉一半,
则剩下的酒精 ( B )
A.
比热容变小,热值不变
B.
比热容、热值都不变
C.
比热容、热值都变为原来的一半
D.
比热容变小,热值变为原来的一半
3.
[2023 鄂州]小勇同学购买了一款户外分体
式燃气炉,准备去户外野炊. 用该燃气炉
烧水时,把初温为 20
℃ 的 1
kg 水加热到
100
℃ ,燃烧了 0. 025
m3 天然气. 则水吸
收的热量为 3. 36×105 J,假设天然气
完全 燃 烧, 则 燃 气 炉 烧 水 的 效 率 为
33. 6% . [ c水 = 4. 2 × 103
J / ( kg ·℃ ),
天然气的热值取 4×107
J / m3]
4.
泡茶时茶香四溢属于 扩散 现象;在某
次泡茶过程中,用 1
500
W 的电热水壶正
常工作 7
min,能将 1. 5
L 水从 25
℃ 加热
到 95
℃ ,则电热水壶此次加热效率为
70% . [c水 = 4. 2×103
J / (kg·℃),ρ水 =
1. 0×103
kg / m3]
5.
汽车的散热器采用水作为冷却剂,已知给
容积为 25
L
的水箱装满初温为 20
℃
的
水,如果汽车的散热器吸收了 1. 68×106
J
的热量,假设无热量损失,水的温度将升
高 16 ℃ ,这些热量相当于完全燃烧
0. 042 m3
的天然气放出的热量. [ c水 =
4. 2×103
J / (kg·℃),q天然气 =4. 0×107
J / m3]
6.
小丽用相同的电加热器分别对质量为
0. 2
kg 的水和 0. 3
kg 的另一种液体加热,
得到的实验数据如图所示,则水在 16
min
内吸收的热量为 2. 52×104 J,另一种液体
的比热容为 1. 4×103 J / (kg·℃). [c水 =
4. 2×103
J / (kg·℃ )]
第 6 题图
23
随堂精讲测·辽宁物理
模
块
三
热
学
教材实验一遍过
比较不同物质吸热的情况
1.
实验装置图(如图 1 所示)
图 1
过要点 基础设问
2.
实验器材及其作用:水、食用油(或煤油)、烧杯、电加热器(或铁架台、酒精灯、石棉网)、搅
拌器、天平、温度计、秒表
(1)实验中应选择 质量 和 初温 相同的水和食用油(或煤油).
(2)选用相同规格的电加热器,目的是保证相同时间内水和食用油(或煤油)吸收 相同 的
热量.
(3)通过搅拌器搅拌使被加热液体 受热均匀 .
3.
设计与进行实验
(1)本实验的主要探究方法是 控制变量法 和 转换法 .
(2)实验中判断吸热能力的两种方法
方法一:水和食用油升高相同的温度,通过比较 加热时间 来比较吸热能力的强弱;
方法二:水和食用油吸收相同热量时,通过比较 温度变化量 来比较吸热能力的强弱.
4.
实验数据记录
实验开始后,每隔 1
min 记录一次水和食用油的温度,并将实验数据记录在下表
加热时间 / min 0 1 2 3 4
水的温度 / ℃ 6 12 18 24 30
食用油的温度 / ℃ 6 18 30 42 54
5.
数据分析、总结结论
(1)根据实验数据可知:质量相等的水和食用油,在升高相同温度时, 水 吸收的热
量较多;质量相等的水和食用油两种液体,在吸收相同热量时,
食用油 (均填“水”或
“食用油”)升温较快.
(2)实验表明,
水
(填“水”或“食用油”)的吸热能力更强,在物理学中,我们用 比
热容 这个物理量来描述这种特性.
(3)已知水的比热容是 4. 2×103
J / (kg·℃),则食用油的比热容是 2. 1×103 J / (kg·℃).
提能力 拓展延伸
1.
[科学推理]实验结束后,小明发现水的质量减少了,因此推测水的实际吸热能力应更
强
(填“强”或“弱”).
2.
实验结束后撤走电加热器, 水 (填“水”或“食用油”)的温度下降得更慢,利用该特
性,可以将其作为暖手袋的供热物质.
3.
[生活实践]小明联想到家中的电热油汀取暖器能够速热是利用了油的比热容较 小
.
夏天海边昼夜温差小,这是因为水的
比热容 大.
33
③倒立
④缩小 ⑤靠近
⑥增大
⑦远离
⑧减小
⑨大于一倍焦距、小于二倍焦距 ⑩大于二倍焦距 倒立
放大
减小 远离 小于一倍焦距 正立
放大 远离
靠近 放大 缩小 虚像
正立 凸透镜 会聚 倒立 缩小
实
近处 远处 小
强
大 弱
前方
后方
发散 凹透镜 会聚 凸透镜
【随堂巩固小练】
1. B 2.
C 3.
D
4.
靠近
向外伸 5.
小于 虚 远离
模块三
热学
命题点 1 温度及其测量
【基础知识梳理】
①温度 ②摄氏度
③℃
④37
⑤0
⑥热胀冷缩
⑦分度值 ⑧容器底 ⑨容器壁 ⑩稳定 不可以
液面
1 0. 1 -19
36. 7 0. 1
38. 3
可以
命题点 2 物态变化
【基础知识梳理】
①吸热
②气 ③放 ④气 ⑤凝华 ⑥汽化 ⑦液化
⑧凝华
⑨凝固 ⑩熔化 液化 凝华 沸点
缓慢 剧烈 快 汽化 吸热 固 固液
共存 吸收 不变 熔点 液
吸收
升高
液 固液共存
放出 不变 凝固点 固
放出 降低
【随堂巩固小练】
1.
A 2.
C 3.
B 4.
D 5.
D 6.
B
7.
汽化 吸收 8.
凝固 内 不会 9. 熔化 吸收 晶体
命题点 3 物态变化实验
【教材实验一遍过】
实验 1 探究固体熔化时温度的变化规律
【过要点·基础设问】
2.
(4)受热均匀 3.
(1)自下而上
②③⑤⑥①④
保证
用酒精灯的外焰加热 (2)更准确 (3)受热均匀
(4)浸没 (5)高 4.
熔点 持续吸热 保持不变 一直
升高 5.
(1)液化 (2)比热容
【提能力·拓展延伸】
1.
不能准确反映出物质熔化过程中温度随时间变化的关系
2
. 不会 试管中的水不能继续吸热 3. 撒盐可以降低冰的
熔点,加快冰的熔化
【拓视野·全国新考法】
1.
错误 实验室的室温高于冰的熔点,即空气和冰之间存
在温度差,冰可以持续吸热 2.
增大
降低
3.
吸收热量
实验 2 探究水在沸腾前后温度变化的特点
【过要点·基础设问】
2.
温度计 秒表 (1)酒精的沸点低于水的沸点
(2)加热时间 (3)相同 大于 高
3.
(1)温度计的玻璃泡碰到了烧杯底 高 B 处向上
(2) A 遇冷液化,使气泡体积变小 B 所受水的压强变
小,体积变大 (3)a. 94
98 小于 b. 沸点 保持不变
4.
(1)热传递 (2)液化 水蒸气液化时放热
(3)质量
初温 (4)此时石棉网的温度仍高于水的沸点,水可以从石
棉网上继续吸收热量
【提能力·拓展延伸】1.
b
d
c e 2.
1
680
3.
液化 减小 降低 【变式训练】C
【拓视野·全国新考法】
1.
相同时间内吸收的热量小于或等于散失的热量 2.
低于
命题点 4 分子动理论
【基础知识梳理】
①分子
②原子
③正
④正
⑤负
⑥无规则运动
⑦引力 ⑧斥力 ⑨斥力 ⑩引力
【随堂巩固小练】
1.
(1)✕ (2)✕ (3)√ (4)✕ (5)✕ (6)✕
(7)✕ (8)✕
2.
B 3.
B 4.
变低 间隙 无规则运动
命题点 5 内能及其改变方式
【基础知识梳理】
①动能 ②分子势能 ③焦耳 ④增加 ⑤大 ⑥温度差
⑦减小 ⑧增大 ⑨增大 ⑩减小 转移
转化
等效
焦耳 增大 减小
【随堂巩固小练】
1.
CD 2.
D 3.
做功
减小 降低 4.
化学 增大
做功 5.
(1)变大
升高 做功 热传递 压缩
(2)
化学 增大 内
机械
命题点 6 比热容、热值的理解及相关计算
【基础知识梳理】
①之比
②大 ③小 ④4. 2×103 ⑤4. 2×103 ⑥cmΔt
⑦
Q
cΔt
⑧
Q
cm
⑨完全燃烧
⑩之比 有效利用
Q有用
Q放
×100%
【随堂巩固小练】
1.
D 2.
B 3.
3. 36×105
33. 6% 4.
扩散 70%
5.
16 0. 042 6.
2. 52×104
1. 4×103
【教材实验一遍过】比较不同物质吸热的情况
【过要点·基础设问】
2.
(1)质量 初温
(2)相同
(3)受热均匀 3.
(1)控
制变量法 转换法
(2)加热时间
温度变化量
5.
(1)水 食用油
(2)
水 比热容 (3)2. 1×103
【提能力·拓展延伸】1.
强
2.
水 3.
小 比热容
命题点 7 热机 能量转化与守恒
【基础知识梳理】
①做功 ②内能 ③机械能 ④压缩
⑤做功
⑥打开
⑦打开 ⑧点火 ⑨向上 ⑩向下 机械
内
内
机械 有用功 燃料完全燃烧 转化 转化
转移
保持不变 方向性
【随堂巩固小练】
1.
D 2.
C 3.
D
4.
C 5.
方向性 保持不变
6.
40% 9. 2×106 7.
50
631