内容正文:
物理
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命题点4 比热容、热值、热机的理解及计算
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考点1 比热容的理解和应用
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①______之比,叫做这种物质的比热容.比热容用符号 表示.
乘积
2.单位: ,读作焦每千克摄氏度.某种物质的比热容在数值上等
于该物质温度升高(或降低) 所吸收(或放出)的热量.
3.物理意义:比热容是表示物质吸热本领的物理量,比热容越大,物质的
吸热本领越②____.
强
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4.特点:比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和③______有关,与
质量的多少、温度的高低、吸收或放出热量的多少等无关.不同的物质,
比热容一般不同.
状态
5.水的比热容较大特点的应用(2023.4)
调节温度 .沿海地区昼夜温差较小,内陆地区昼夜温差较大,形成海
陆风
.修建人工湖减缓热岛效应
.初春傍晚,农民在秧田里灌一些水可防止秧苗冻坏
冷却或取暖 .汽车的发动机、发电厂的发电机的冷却液
.冬季供热用的散热器、暖水袋的热介质
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6.比热容的相关计算(10年5考)
变形公式的应用:求质量____;求温度的变化量 ____.
_______
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考点2 热值及热量计算 [2016.21(3)、2015.21(1)]
1.定义:某种燃料⑦__________放出的热量与其质量⑧______叫做该燃料
的热值.
完全燃烧
之比
2.符号及单位:热值用字母表示,热值的单位是或 .某种燃
料的热值在数值上等于或 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.
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4.热值的相关计算
(1)适用于固体和液体,的单位是;
(2) 适用于气体,的单位是 .
5.燃料的利用率
(1)燃料的利用率定义:⑨__________的热量与燃料完全燃烧释放的总热
量的比值,即 _ ____________.实质是内能在不同物体之间转移的效率.
有效利用
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(2)提高燃料利用率的措施
.让燃料尽可能充分地燃烧; .不断改进和创新设备,减少各种热量损失;
.设法利用废气的热量.
【拓展】电热转化效率的计算公式: ,其中水吸收的热量
(有用能量):;消耗的电能(总能量): .
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热学计算中常见的隐含条件:
(1)标准大气压下将水加热至沸腾 水的末温为 ;
(2)温度升高(或降低)到 物体的末温;
(3)温度升高(或降低)了 物体温度的变化量;
(4)不计热量损失 被加热物体吸收的热量等于热源释放的热量
即热量转移效率为 .
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★易错易混辨析★判断下列说法的正误.
(1)物体的质量越大,它的比热容越大 ( )
×
(2)物体的质量越大,温度越高,它的比热容越大 ( )
×
(3)质量相等,吸收或放出热量越多的物体,其比热容也越大 ( )
×
(4)比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均无关
( )
√
(5)燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 ( )
×
(6)汽油和 的同种汽油,它们的热值是一样的 ( )
√
(7)当燃料未燃烧时,其热值为零 ( )
×
(8)煤油的热值比酒精大,意思是煤油完全燃烧放出的热量比酒精多
( )
×
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1.水约占人体体重的 ,有助于调节体温,原因之一是水具有较大
的( )
A. 质量 B. 密度 C. 热值 D. 比热容
2.用煤气灶把、初温为的水加热到,消耗了 煤气.已知水
的比热容是,煤气的热值为 ,则水吸收
的热量为__________ ,煤气灶烧水的效率为________.
√
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3.汽车上的散热器采用水作为冷却剂,给容积为 的水箱装满初温为
的水,如果汽车的散热器吸收了 的热量,假设过程中无
热量损失,水的温度将升高____,这些热量相当于完全燃烧_______
的天然气放出的热量.
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4.泡茶时茶香四溢属于______现象;在某次泡茶过程中,用 的电
热水壶正常工作,将水从加热到 ,电热水壶本次烧水
的效率为______
扩散
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考点3 热机及其效率 [2020.20(1)、2016.6]
1.热机的理解
(1)定义:利用⑪____能做功的机械叫做热机.蒸汽机、内燃机、汽轮机、
喷气发动机等都属于热机.
(2)热机的能量转化过程:
(3)内燃机:燃料直接在发动机⑫______内燃烧产生动力的热机叫做内
燃机,内燃机分为汽油机和柴油机.
内
气缸
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2.汽油机的四冲程
工作冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
四冲程示意图
进气门 ⑬______ 关闭 关闭 关闭
排气门 关闭 关闭 关闭 ⑭______
火花塞 未点火 未点火 ⑮______ 未点火
打开
打开
点火
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工作冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
四冲程示意图
活塞运动方向 向下 ⑯______ ⑰______ 向上
能量的转化 ⑱______能转
化为⑲____能 ⑳____能转化为㉑______能
工作循环 一个工作循环,完成4个冲程,活塞往复运动2次,曲轴转
动2圈,对外做功1次
向上
向下
机械
内
内
机械
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3.热机的效率
(1)定义:热机工作时,用来做㉒________的那部分能量与㉓_________
_____放出的热量之比,叫做热机的效率,用字母 表示.
(2)计算公式
热机工作时总有能量损失,因此热机的效率值总小于
有用功
燃料完全
燃烧
(3)提高热机效率的措施:使燃料充分燃烧;尽量减少各种热损失;保
持良好的润滑,减小机械摩擦等.
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考点4 能量的转化与守恒(10年4考)
1.能量:能量存在多种形式,如内能、机械能、化学能、生物质能、太阳
能、电磁能、核能、电能等.能量的单位是焦耳 .
2.能量的转化:在一定条件下,各种形式的能量
是可以相互㉔______的.(如右图)
转化
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3.能量守恒定律:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种
形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移
的过程中,能量的总量㉕__________.
保持不变
4.能量转移、转化的特点:具有㉖______性.
方向
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1.下列四幅图的实例,其中能量转化过程和汽油机的做功冲程完全相同的
是( )
A. 用手反复弯
折铁丝
B. 用热水壶
将水烧开
C. 压缩空气
硝化棉燃烧
D. 水蒸气弹
出活塞
√
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第2题图
2.如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是 ( )
A. 一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁
B. 乙图冲程能获得动力
C. 丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D. 丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
√
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3.小丽用相同的电加热器分别对质量为的水和 的另一种液体加
热,用得到的实验数据作出的温度-时间关系如图所示,则水在 内
吸收的热量为___________ ,另一种液体的比热容为__________
第3题图
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4.如图所示是某汽车内燃机的能量流向图,根据图中给出的信息可知,该
内燃机的效率为______.已知汽油的热值是,完全燃烧
汽油,按该内燃机的工作效率计算,该汽车获得的机械能是__________ .
第4题图
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5.如图是我国自行设计的 鲲龙水陆两栖飞机.此飞机有四台发动机,
每台发动机输出功率为 .飞机飞行1小时需要消耗2吨燃油,发动
机所用燃油的热值为 .求:
第5题图
(1)发动机所用的2吨燃油完全燃烧放出的热量;
解:(1)发动机所用的2吨燃油完全燃烧放出的热量:
;
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(2)发动机的效率.
解:飞行过程中,飞机做的有用功:
,
飞机发动机的效率: .
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比较不同物质吸收热量的情况(2015.18、2014.12)
1.实验装置(如图所示)
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、陶土网)、搅拌器、天平、温度计、秒表]
(1)实验中应选择______和______相同的水和食用油(或煤油).
质量
初温
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(2)选用规格______的两个电加热器(或酒精灯),其目的是保证加热
相同的时间,水和食用油(或煤油)吸收______的热量.(均选填“相同”或
“不同”)
相同
相同
(3)通过搅拌器搅拌使被加热液体__________.
受热均匀
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3.实验方法
(1)转换法的应用:用________________(容易观察和比较)间接反映
物质吸收热量的多少(不易观察和比较).
加热时间的长短
(2)控制变量法的应用(比较不同物质吸热能力的两种方案)
方案一:控制不同物质的质量和__________相同,比较温度的变化量,温
度变化量越大,物质的吸热能力越____(选填“强”或“弱”).
方案二:控制不同物质的质量和____________相同,比较加热时间,加热
时间越长,吸收的热量越多,物质的吸热能力越____(选填“强”或“弱”).
加热时间
弱
升高的温度
强
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【例】 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置,小华
用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量和初温相等的 、
两种液体,用相同的装置加热.
(1)实验前,按__________(选
填“自上而下”或“自下而上”)的顺
序组装器材.
自下而上
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(3)实验中两种液体吸收热量的多少可通过__________(选填“液体升高
的温度”或“加热时间”)来比较.
加热时间
(2)从实验效果考虑,本实验选择________(选填“烧杯”或“易拉罐”)作
为盛放液体的容器较好,其理由是__________________________________
___.
易拉罐
易拉罐的导热性比烧杯好,缩短实验时间
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(4)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像
可知:质量相等的和 两种液体,在升高相同温度时,___吸收的热量较
多;质量相等的和 两种液体,在吸收相同热量时,___升温较高.(均选
填“”或“ ”)
(5)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从和 中选一种液体装入暖
手袋中作为供暖物质,则应选择___液体.
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