内容正文:
大单元.情境化作业设计
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中考衔接点2 内能、比热容、热值的理解及计算
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中考早知道:①根据现象判断改变物体内能的方式;②结合生活情境、小实验等背景判断比热容的大小或根据物质的比热容判断其应用及计算;③结合生活生产、教材素材、新科技与情境,考查比热容、热值和热效率的相关计算。
改变内能的方式 下列生活实例中,利用热传递改变物体内能的是( )
C
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子题1.1 (教材图片改编)如图所示,在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下压,压缩空气 ,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝 化棉 。上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物 体内能的方式 (选填“相同”或“不相同”)。
做功
燃烧
不相同
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全部燃烧
热值的探究 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)
化学能
小
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利用比热容公式计算放热 (2023河北)“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500 kg 的水从 6 5 ℃ 降 低 到 35℃,放出的热量为 J, 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。 [c 水=4.2×10³J/(kg·℃)]
比热容
6.3×10⁷
做功
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子题3.1 利用热值公式计算 (2024张家口一模)科学家发现在地壳中含有大量干热岩,因其温度高、含有的内能大,从而成为地热能中最具有开发潜力的一种清洁能源。质量为100 kg 的干热岩,温度从290℃降至20℃的过程中,干热岩最多能放出的热量为 J, 相当 于 kg的焦炭完全燃烧释放的热量。 [c 干热岩=1×10³J/(kg·℃),q焦炭=3.0×10⁷J/ kg]
2.7×10⁷
0.9
【解析】干热岩放出的热量最多为Q放=c干热岩m(t0-t)=1×10³J/(kg·℃)×
100kg×(290℃-20℃)=2.7×107J,需要焦炭的质量:m===0.9kg。
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子题3.2 (2025河北样卷)某太阳能热水器装有100 kg,20℃ 的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃,这是通过 的方式改变了水的内能。若这些能量由干木柴燃烧提供, 则至少需要完全燃烧 kg的干木柴。水的比热容为4.2×10³J/(kg · ℃),干木柴的热值为1.2×10⁷J/kg。
热传递
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某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉池注入了6×10³kg 的水,初始水温为42℃, 一段时间后水温降至30℃,放出的热量为Q,已 知c水=4.2×10³J/(kg · ℃),
q天然气=3.2 ×10⁷J/m³ 。 求:
(1)放出的热量Q 的大小;
(2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与Q 的大小相等。
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5.学科内融合 (2024武汉) 绿色发展是高质量发展的底色,为了更好践行绿色发展和“双碳”目标,武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段,如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声,又可以提供电能,比传统的声屏障设备更节能环保。
(1)“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的;
(2)“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板,这
段 “光伏声屏障”试验路段每年发电约1.7×105 kW·h, 相当于完全燃烧 kg的无烟煤释放的能量。 (无烟煤的热值为3.4×107 J/kg)
传播
1.8×104
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