内容正文:
物理
1
2
模块三 热学
命题点6 比热容、热值的理解及相关计算
(必考)
3
[比热容、热值的理解及应用(10年5考)]
1.[一题多选]下列现象,不能用比热容知识来解释的是( )
A. 夏天炎热时,在教室洒水来进行物理降温
B. 在阳光照射下,湿泥土比干泥土升温慢
C. 保温饭盒给饭菜保温,在饭盒下层注热水
D. 家庭中常用沸水来给餐具进行杀菌消毒
E. 城市中修建人工湖和湿地公园调节气温
F. 炒花生时将花生放在沙子中翻炒
√
√
4
G. 发生火灾时,消防员用水来扑火
H. 汽车发动机用水作冷却剂
I. 人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
J. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
K. 长征三号乙运载火箭用液态氢作为燃料
1.[一题多选]下列现象,不能用比热容知识来解释的是( )
√
√
√
5
2.煤炭是一种重要能源.为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭
的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 热值 D. 温度
第3题图
3.[2018河北26题3分]有如图所示的两套相同装置,分别
在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质
量相等的同种液体,通过比较燃料__________(选填“燃烧
相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两
种燃料的热值的大小.燃料燃烧,________转化为内能,用
全部燃烧
化学能
小
比热容____的液体可以使实验现象更明显.(实验中液体没有沸腾)
√
6
4.[一题多问][2023 益阳改编]某小组同学比较水和沙石的比热容大
小:
(1)在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石,用相同的酒
精灯进行加热,使它们升高相同的温度,通过比较
__________来判断吸收热量的多少.
加热时间
(2)加热后,测得水的温度如图甲,该示数为____ .
48
甲
第4题图
7
(3)多次实验后得到的数据如上表,分析可得沙子的比热容比水的____
(选填“大”或“小”).
小
(4)根据实验结论可知,农民在培育秧苗时,为了防止秧苗在夜间被冷
空气冻坏,傍晚应该往农田里加____(选填“水”或“沙子”).
水
升高的温度/ 5 10 15 20
加热水的时间/ 2.5 5 7.5 10
加热沙子的时间/ 1 2 3 4
8
乙
【拓展设问】(1)[2021河北26题3分]小明用相同的
酒精灯给质量相等的、 两种物质加热.根据测量数据描
绘温度-时间图像如图乙所示,由图可知, 物质比热容___
(选填“ ”“ ”或“”) 物质比热容.用酒精灯给物体加
热,物体内能增大、温度升高,这是通过________方式实
热传递
不变
现的.实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值______(选填“变大”“变小”或
“不变”).
第4题图
9
(2)[2023泰安改编]质量均为 的水和另一种液体在相同时间内放
出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图丙所示.已知水的比热容
, ,则图像中
___是水温度随时间变化的图线,水
放出了__________ 的热量,另一液体的比热容
为__________ .
第4题图丙
10
【解析】【拓展设问】(2)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图像得,液
体的温度降低得快, 液体温度降低得慢,根据
可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的
温度降低得快,谁的比热容就小,所以 液体的比热容大,
是水温度随时间变化的图线,是另一种液体温度随时间
变化的图线;水在内由 降低到,降低的温度
,则水放出的热量
; 中 液体放出的热量,由于水
和 液体在相同时间内放出的热量相等,即 ,则有
,解得 .
第4题图丙
11
[比热容、热值的单点计算(10年6考)]
1.[2023河北26题3分]“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿
海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的________大,楼房中的“暖气”
用水作为介质,正是利用了水的这一特性.某同学家“暖气”管道中 的
水从降低到,放出的热量为__________ ,这一过程中水的内能
减少.除热传递外,______也可以改变物体的内能.
比热容
做功
12
【解析】水的比热容较大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相
同热量,相同质量的水和砂石相比较,水的温度变化比砂石小,所以
沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小;水放出的热量 ;改变内能的方法有两种:做功和热传递.
13
第2题图
2.[2023达州改编]如图所示是热管的工作原理图,当热管的热端受热时,吸液
芯里的液体吸收热量变成蒸气,这一过程叫_____(填物态变化的名称),蒸
气在管子里跑到冷端_____(选填“吸收”或“放出”)热量变成液态,液体通过
吸液芯又回到热端.这一过程循环进行,不断地将热量从热端带到冷端.若
的该液体吸收了 的热量,则其温度的升高量
为___[液体的比热容为
汽化
放出
40
【解析】热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸
气,是液态变为气态的过程,是汽化现象;蒸气在管子里跑到冷端变成液态,是气态变
为液态的过程,是液化现象,液化放热;根据热量公式 可得该液体温度的变
化量 .
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第3题图
3. 甲物体的质量为 ,乙、丙两物体质
量均为,三个物体温度均升高 ,吸收的热量如
图所示,则甲的比热容______(选填“大于”“小于”或
“等于”)乙的比热容,甲的比热容为__________
,甲、丙的比热容之比为_____.
等于
1∶2
【解析】由题和图像可知,甲的质量是乙的2倍,它们升高相同的温度时,甲吸收的热
量是乙的2倍,由 可知,甲、乙的比热容相同,甲的比热容
;由题和图像可知,甲的质量是丙的2倍,它们升高相
同的温度时,吸收的热量相同,根据 可知,它们的比热容之比为 .
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4.[河北真题合编]双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优
点备受人们青睐.(已知汽油的热值为 ,天然气的热值为
)
(1)内燃机是汽车的“心脏”,它是把____能转化为________的机器.
(2)完全燃烧汽油放出的热量与完全燃烧___ 的天然气放出的热量
相等.
内
机械能
4
【解析】汽油的热值为,则完全燃烧 汽油放出的热量
,若汽油完全燃烧放出的热量与天然气完全燃烧放出
的热量相等,则天然气的体积 .
16
5.艾灸是中华医学的瑰宝,利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位,能
够达到防病治病的目的.若一根质量为 的艾条完全燃烧能放出
的热量,则该艾条的热值为__________ ,艾条用掉一半后,
剩余的一半艾条的热值将______(选填“变大”“变小”或“不变”).
不变
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[比热容、热值的综合计算(10年3考)]
类型1 纯热学综合计算(10年2考)
1.[一题多变][2016河北27题改编]天然气燃烧时将______能转化为
____能.至少需要消耗_____的天然气,才能将质量为 、初温为
的水烧开;若用效率为的天然气灶烧开上述的水,需要_____
的天然气.[标准大气压, ,
]
化学
内
0.21
0.42
18
【解析】天然气燃烧时将化学能转化为内能;水吸收的热量;天然气完全燃烧放出的热量 ,由 可得,所需天然气的体积;由 可得,天然气燃烧放出的总热量 ,由公式 得,烧开这些水需要燃烧天然气的体积 .
19
[2022江西改编]某同学用燃气灶烧水给餐具消毒.已知密闭锅内水的质量为,水的初温为,当水刚好烧开时,共消耗了 的天然气,该燃气灶烧水的热效率为 ,则水吸收的热量为__________,密闭的锅内水烧开时的温度为_____ [天然气的热值为 ]
102
【解析】水吸收的热量;根据 可知,密闭的锅内水烧开时的温度 .
20
2.[2019河北28题改编]用天然气热水器将质量为、温度为 的
水加热到,水需要吸收__________ 的热量;若此过程中完全燃烧了
的天然气,则该热水器的效率为____ [水的比热容是
,天然气的热值是 ]
80
【解析】水的质量 ,水吸收的热量 ;天然气完全燃烧放出的热量 ,该热水器烧水时的效率 .
21
3.“可燃冰”是一种高效清洁能源,中国已勘探的“可燃冰”储量居世界第一,
持续安全开采量创下了世界纪录,“可燃冰”的主要成分是甲烷, 的可
燃冰可转化生成的甲烷气体和 的水,则可燃冰的热值大约为
_____________;甲烷完全燃烧放出的热量可以使____ 、
的水温度升高 [假设甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收;
已知甲烷气体的热值为, ,
]
0.5
22
【解析】已知的可燃冰可转化生成的甲烷气体和 的水,则可
燃冰完全燃烧释放的热量即 甲烷完全燃烧释放的热量,
,可知 的可燃冰释放的热量约为
,故可燃冰的热值约为;
甲烷完全燃烧放出的热量
,水吸收的热量,由 得,被加热水的质
量 ,被加热的水的体积
.
23
4.[一题多变][电学与比热容综合][2024河北26题3分]如表所示为某
储水式电热水器的铭牌,它表明该热水器的额定电压为_____ .若该热水器
正常工作,可将一箱装有额定容量的水从 加热到,则这
个过程中水吸收的热量为_________ ,热水器的效率为____(结果保留
整数).水的密度为 ,水的比热容为 .
220
93
型号 额定电压
额定容量 额定频率
额定最高温度 额定功率
防水等级 额定内压
出厂编号
24
【解析】由表格参数可知,热水器的额定电压,由可知,热水器中水的质量 ,水吸收的热量 ,热水器的效率 ;
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(1)[2024宜宾]电热水壶内装有质量为,温度为 的水,加热至沸腾时,水吸收的热量为____________ ;电热水壶额定功率为,正常工作时 的热量被壶内的水吸收,将这壶水烧开需要的时间是___分钟.已知水的比热容 ,当地气压为标准大气压.
7
【解析】水的初温为,一标准大气压下沸点为 ,则水吸收的热量 ;由电热水壶的效率 可得,将这壶水烧开需要的时间 ;
26
(2)[2024重庆A卷改编]如图所示是小欣同学家的电能表,
她关闭家中其他用电器,只有电热水壶工作,电能表的指示
灯闪烁300次时,刚好将水从加热到 ,则电
热水壶的加热效率为____
第4题图
84
【解析】表示电路中用电器每消耗 电能,电能表的指示灯闪烁3 000次,因电能表指示灯闪烁了300次,则电热水壶实际消耗的电能 , ,电热水壶的加热效率 .
27
5.[一题多变][电学与热值综合][2024河北27题3分]风电的开发可以有
效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标. 张北—雄安特高压交流输变电
工程投运后,实现了“张家口的风点亮雄安的灯”.从能源的视角来看,“张家口
的风”属于_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,它实际上来源于
______能.我国自主研发的单个陆上风电机组功率可达 ,这样一个风电
机组在此功率下稳定工作____产生的电能,相当于 焦炭完全燃烧放
出的热量.焦炭的热值为 .
可再生
太阳
10
【解析】风能可以在自然界里源源不断地得到,属于可再生能源,它实际上来源于太
阳能; 焦炭完全燃烧放出的热量
,单个陆上风电机组功率可达,需要的时间
;
28
(1)[2024凉山州改编]近年来,凉山的山川田野间一座座风力发电机组拔地而起.某型号风力发电机转一圈发电量为 ,相当于_____的煤完全燃烧释放的能量.
0.24
【解析】煤完全燃烧释放的热量与该型号发电机转一圈产生的电能相同,则
,煤的质量 ;
29
(2)[2024黑龙江龙东地区改编]小叶同学利用如图电能表测
量电热水器消耗的电能,将电热水器单独连接在电路中,观
察到电能表上的铝盘转了60转,电热水器消耗的电能是
__________ ,如果这些能量由天然气来提供,需要完全燃烧
___________ 的天然气
第5题图
【解析】表示电路中用电器每消耗 电能,电能表转盘
转3 000转,电能表转盘转了60转,则电热水器实际消耗的电能
,天然气的体积
.
30
$$