第14章 第2课时 比热容的应用 热量的计算-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（沪科版2024）

72 第2课时 比热容的应用 热量的计算 1. 比热容是物质的一种 ,各种物质都 有自己的比热容。 2. 生产、生活中,有不少事例利用了水的比热 容 的特性。例如,人们用冷水冷却 发动机,用热水取暖等。 3. 温度升高,物体吸收的热量Q吸= ; 温度降低,物体放出的热量Q放= 。 两个公式合并为一个公式为 , 其中 表示物体温度的变化。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 典例1图 典例1c水=4.2×103J/(kg·℃), 用如图所示的家用电热水壶烧开一 壶水,水吸收的热量约为 ( ) A. 6×104J B. 6×105J C. 6×106J D. 6×107J 根据生活常识,估算出水壶的容量和常温 时水的温度。根据密度公式计算出水的质量, 然后运用公式Q吸=cm(t2-t1)计算出水烧开 所需要吸收的热量。根据计算结果选择最接近 的答案。 典例2 为保障全校师生饮水安全,学校安装了 现代化高效节能锅炉,每天可以提供1t开水, 已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则1t 水温度从20℃升高到100℃,至少需要吸收多 少热量? 已知水的比热容、质量和温度变化,可利 用公式Q吸=cm(t2-t1)计算水吸收的热量。 解答: 解有所悟:运用公式Q吸=cm(t2-t1)计算时,注意 质量的单位必须是“kg”,如果已知条件的质量单位 不是“kg”,需将其换算成“kg”;还要注意温度是升 高、升高了,还是升高到。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1. 夏季,混凝土护栏被太阳晒得很热,池塘中 太阳下的水却不是很热,主要原因是 ( ) A. 水不吸热 B. 混凝土初温高 C. 水的比热容大 D. 混凝土放热 2. 跨学科实践 日常生活 水的比热容较大, 人们往往利用它的这一特性为生活、生产服 务,下列事例与水的比热容大的特性无关 的是 ( ) A. 供暖系统用热水循环供热 B. 夏天在路面上洒水降温 C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小 D. 育秧时,为了防止霜冻,常在傍晚时向秧 田里灌水 3. 现有质量均为1kg的铝块、铅块、水银和水 (c水>c铝>c水银>c铅),若将铝块和水银的温 度从10℃加热到20℃,铅块和水的温度从 40℃加热到50℃,则吸热最多的是 ( ) A. 水 B. 铝 C. 水银 D. 铅 4. 两个不同的物体,甲的质量为1kg,乙的质量 为2kg,两者温度都升高1℃,吸收的热量如 图所示。下列说法正确的是 ( ) 第4题 A. 乙的比热容为4×103J/(kg·℃) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪科版)八年级 拍 照 批 改 73 B. 甲的比热容小于乙的比热容 C. 甲的比热容等于乙的比热容 D. 如果两者温度都降低1℃,那么它们将放 出相同的热量 5. 为了比较A、B 两种液体的吸热能力,小亮 用完全相同的加热装置对质量分别为100g 和480g的A、B 两液体进行加热,根据实验 数据绘制的温度随时间变化的图像如图所 示。根据图像信息,下列说法中正确的是 ( ) 第5题 A. A液体比B液体更适合作发动机的冷却液 B. A、B 两液体的比热容之比为1∶2 C. A、B 两液体在0~8min内吸收的热量 之比为2∶1 D. B 液体的吸热能力比A 液体的强 6. 早期人类加热水或烹饪食物时会将烧热的 石头作为临时加热工具。现在有一堆质量 为1kg的石头,将其加热后投入质量为 2kg、温度为15℃的水中,一段时间后,水温 升高到45℃,这个过程中,水吸收的热量为 J,这是通过 的方式改变水 的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 7. 甲、乙两保温杯内装有初温相同、等质量的 水,在恒温的室内静置,每隔一段时间测出 水温,得到的图像如图所示。 第7题 (1) 当t=1h时,内能较大的是 (选 填“甲”或“乙”)杯中的水。甲杯中水的比热 容 (选填“大于”“小于”或“等于”) 乙杯中水的比热容。 (2) 乙杯中的水在0~1h放热为Q1,在1~ 2h放热为Q2,则Q1 (选填“>” “<”或“=”)Q2,判断的依据是 。 8. 为全面推进乡村振兴工程,加快农业农村绿 色发展,某市大部分农村地区已经使用上了 煤气烧水煮饭,小王同学用他家的煤气灶将 体积为2L、初温为20℃的水加热到100℃, 水吸收的热量是多少? [已知水的密度 为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)] 9. 在1个标准大气压下,不计热量损失,质量为 40kg、温度为30℃的水吸收1.26×107J的 热量,水的温度将升高到多少摄氏度? [已 知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 22 2. 大 小 3. 做功 热传递 热传递 做功 等效的 4. 热传递 内能 Q 焦耳 J 典例演练 典例1 D 典例2 C 典例3 D 典例4 C 预学训练 1. C 2. D 3. B 4. B 5. A 6. B 7. C 8. C 9. 小于 a、b两杯水的质量相同,a杯中水的温 度比b杯中低 a 10. 做功 热传递 11. 做功 不能 做功与热传递在改变物体内能上是等效的 12. 做功 减少 13. (1) 数字式温度计示数变大 外界对物体做 功,物体内能增大 (2) 分子动能 小 (3) (b) 解析:(1) 用手压活塞,对喷雾器内气体做功,观 察到数字式温度计示数变大,由此可知气体温度 上升,即气体内能增大,所以外界对物体做功,物 体的内能增大。(2) 如图(c),打开喷嘴处的阀 门,迅速放出喷雾器内的气体,气体对外做功,内 能会减小,温度会降低;同图(b)比较,水的温度降 低,水的分子动能变小。(3) 比较图(a)(b)(c), 图(b)中水温度最高,水的内能最大。 第二节 物质的比热容 第1课时 认识比热容 知识梳理 1. 相同 不同 2. 热量 升高(或降低)温度 相同 不同 3. J/(kg·℃) 4.2×103J/(kg·℃) 4.2× 103 Qm(t2-t1) 典例演练 典例1 D 典例2 D 预学训练 1. D 2. D 3. 1kg的水温度每升高(或降低)1℃所吸收(或 放出)的热量为4.2×103J 4.2×103 改变 4. (1) 质量 (2) 食用油 等于 水 (3) B (4) 比热容 5. 乙 2.1×103 解析:相同时间内,两种液体 放出的热量相等,由图示可以看出,乙物质温度降 低得快,甲物质温度降低得慢,则甲的放热能力 强,甲是水,乙是某种液体;由图可知,两种液体的 初温都是60℃,放热15min后水的末温是40℃, 降低了20℃,另一液体的末温是20℃,降低了 40℃,则这种液体的比热容为水的比热容的一半。 第2课时 比热容的应用 热量的计算 知识梳理 1. 特性 2. 大 3. cm(t2-t1) cm(t1-t2) Q=cmΔt Δt 典例演练 典例1 B 典例2 3.36×108J 预学训练 1. C 2. B 3. A 4. C 5. A 6. 2.52×105 热传递 7. (1) 甲 等于 (2) > 质量相等的同种物质, 温度变化量越大,放出的热量越多 解析:(1) 由 图可知,当t=1h时,甲杯中水的温度较高,又因 为两杯水的质量相同,故温度越高,内能越大,所 以甲杯中水的内能较大。(2) 通过图像分析可 知,乙杯中的水在0~1h温度变化量约为40℃, 在1~2h温度变化量约为20℃,根据Q放= cmΔt可知,质量相等的同种物质,温度变化量越 大,放出的热量越多,故Q1>Q2。 8. 6.72×105J 9. 由Q=cmΔt可知,水升高的温度Δt= Q吸 cm= 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 23 1.26×107J 4.2×103J/(kg·℃)×40kg =75℃,75℃ + 30℃=105℃,在1个标准大气压下,水温达到 100℃后沸腾,吸热,温度不再升高,故水温只能 升高到100℃ 第三节 热 机 知识梳理 1. 内 机械 气缸 汽油机 柴油机 2. (1) 一个冲程 (2) 四 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 (3) 做功 飞轮 (4) 做 功 压缩 (5) 两 两 两 一 3. (1) 喷油嘴 (2) 空气 空气和汽油的混合气 体 (3) 喷出雾状柴油 点火 典例演练 典例1 B 典例2 C 典例3 B 预学训练 1. C 2. B 3. A 4. D 5. C 6. B 7. A 8. A 9. 做功 压缩 做功 比热容 10. 柴油机 11. 内能转化为机械能 属于 12. 做功 热传 递 8.4×103 13. 15 3.3×104 解析:该单缸四冲程柴油机 的飞轮转速为1800r/min=30r/s,因单缸四冲 程柴油机的一个工作循环包括四个冲程,飞轮转 2周,对外做功1次,所以,该柴油机每秒内飞轮 转动30r,完成15个工作循环,对外做功15次, 即完成15个做功冲程;该柴油机1s内做的总功 W=nW1=15×2200J=3.3×104J,柴油机的功 率P=Wt= 3.3×104J 1s =3.3×10 4W。 第四节 跨学科:热机效率和环境保护 知识梳理 1. 完全 质量 q J/kg 2. mq qV 3. 有用 WQ×100% 典例演练 典例1 C 典例2 D 典例3 A 典例4 (1) 质量 通过水升高的温度来反映燃 料完全燃烧放出的热量 (2) 温度计的玻璃泡没 有充分浸入烧杯的水中 (3) ② 燃料不完全燃 烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空 气中 预学训练 1. C 2. D 3. D 4. B 5. A 6. ① 噪声 ② 大气 7. 比热容 热值 2500 解析:因为忽略加热过 程中热量的损失,故1kg“可燃冰”完全燃烧放出的 热量等于水吸收的热量,由Q吸=c水mΔt可得,m= Q吸 c水Δt= 4.2×108J 4.2×103J/(kg·℃)×(60℃-20℃) = 2500kg。 8. (1) C (2) AC 9. 不变 25% ② 10. 氢气完全燃烧放出的热量Q放=qm=1.4× 108J/kg×0.02kg=2.8×106J;氢能自行车骑行 时受到的阻力f=5%G=5%mg=5%×84kg× 10N/kg=42N,由二力平衡的条件可知,骑行时 发动机的牵引力F=f=42N,氢能自行车牵引 力所做的有用功W=Fs=42N×50×103m= 2.1×106J;氢气的利用效率η= W Q放×100%= 2.1×106J 2.8×106J×100%=75% 第十四章预学检测 一、 1. B 2. B 3. C 4. D 5. B 6. D 7. D 8. B 9. B 10. A 解析:该燃气完全燃烧放出的热量Q放= Vq=0.02m3×4.2×107J/m3=8.4×105J,故① 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈