2022年初三物理比热容热机提高训练 .pdf
学习必备欢迎下载第二讲热学（二）一、比热容（一） 、基本概念：1、定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1时吸收（放出）的热量2、物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量3、单位： J/(kg ) 4、说明：(1)比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。(2)水的比热容为4.2103J(kg ) 表示： 1kg 的水温度升高（降低）1吸收（放出）的热量为 4.2103J (3)水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大例题 1、关于比热容，下列说法正确的是 ( ) A温度越高，比热容越大 B物质放热越多，比热容越大 C物质的质量越大，比热容越小 D物质的比热容与质量和温度无关变式 1、质量为5 kg 的汽油，用去一半后，剩下的汽油 ( ) A密度、比热容、热值都变为原来的一半 B密度不变，比热容、热值变为原来的一半 C密度、比热容变为原来的一半，热值不变 D密度、比热容、热值都不变变式 2、冬季供暖的暖气是用水作工作物质将热量传递到千家万户，这是利用了水的( ) A密度大 B比热容大 C质量大 D蒸发吸热（二）、热量计算1、基本热量计算：吸 m（tt0）放 m（t0t）例1、一个质量为 250g的钢刀，加热到560，然后在空气中自然冷却，室温为20，这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?若把这些热量给30、05 kg的水加热，水温可以上升多少摄氏度 ?升高到多少摄氏度? （c钢=046 103Jkg）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页学习必备欢迎下载变式 1、甲、乙两种物质的质量之比为3：1，吸收相同的热量之后，升高的温度之比为2：3，求这两种物质的比热容之比2、热平衡问题：热平衡方程：不计热损失吸放例 1、将质量为75.4kg 、温度为 45的热水与温度为10 的冷水混合，若混合后水的温度为 32。不计热损失，求需冷水的质量。变式 1、一大杯冷水的温度为t1，一小杯热水的温度为t2，将他们混合后的温度为t 。那么，下列四个关系中，哪个是正确的？（）A.t=(t1+t2)/2 B.t(t1+t2)/2 C.t(t1+t2)/2 D.t=(t2-t1)/2 3、混合物问题混合物热量关系：Q=Q1+Q2 例 1、一块铅锡合金的比热容为0.16 103J / （kg ） 。已知铅的比热容是0.13 103J /（kg ） ，锡的比热容是0.22 103J / （kg ） 。问该合金中铅锡的质量之比为多少？变式 1、有一堆潮湿的泥土，利用实验测得其比热为1.11 103J/(kg ) ，干泥土的比热是 0.84 103J/(kg ) 。则这堆潮湿的泥土中含水分的百分比？4、图像问题（注意 加热时间 与吸收热量 的关系 ）例 1、用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为( ) A2.1 103J(kg ) B4.2 103J(kg ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页学习必备欢迎下载 C 1.2 103J (kg ) D 条件不足，不能确定例 2、小红在学习了 “比热容” 的有关知识后， 知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg ，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2 103J/(kg ) （1）根据图线，你能得到的一条信息是：；（2）CD段水吸收的热量是多少？（3）计算出冰的比热容；（4）设加热器发出的热量有70被冰或水吸收，求加热器的功率是多大？（5） 若规定 “质量为1kg 的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热。5、实验问题例 1、为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：烧杯号液体质量克初温末温加热时间分1 水300 20 30 12 2 水150 20 30 6 3 煤油300 20 30 6 4 煤油300 20 25 3 （1）分析比较 _（填烧杯号） 烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页学习必备欢迎下载高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同（2）分别分析比较1，2 和 3，4 两烧杯的实验记录，结合（1）中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与_有关系二、热机及效率（一）、热机1. 热机是把能转化为能的机器。内燃机有两种：和。2. 内燃机的一个工作循环有四个冲程：、；一个循环活塞往复运动次，曲轴转周。3. 能量的转化： 汽车获得动力的冲程是，能转化为。做功冲程是能转化为能。4. 汽油机和柴油机的区别：例 1、如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（）例 2、下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确 的是（） 。A汽油机与柴油机使用的燃料不同B柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火C柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞D柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同（二） 、热值1. 燃料燃烧时能的转化：能转化为能。2. 热值定义：某种燃料燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值。符号：，定义式：，单位。3. 热值是燃料的一种特性，只与燃料的有关，与其质量、燃烧情况都关。4. 燃料完全燃烧放出的热量计算公式：（1）固体或液体：， （2）气体：。例 1、已知煤气的热值是4.0 107J/kg ，密度是0.6kg/m3。求： 15m3的煤气完全燃烧所放出的热量。例 2、质量为3kg 的石油，用去1/3 后，剩下的石油（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页学习必备欢迎下载A比热容变为原来的2/3 ，热值不变 B比热容不变，热值变为原来的2/3 C比热容和热值均变为原来的2/3 D比热容和热值都不变（三） 、效率1、热传递效率：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。（1）公式： =Q有效/Q总=cm（t-t0）/qm2. 热机的效率 ： 热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。（1）公式： =W有用/Q总=W有用/qm。（2）. 提高热机效率的方法： （1）； （2）； （3）。例 1、 把质量为 20kg、 温度为 25的水加热到60， 需要多少热量？若用热值为4.2 107J/kg的液化石油气作燃料，且液化石油气完全燃烧放出的热量有70被水吸收，问需要完全燃烧多少 kg 的液化石油气？变式 1、某中学为学生供应开水用锅炉将200Kg 水从 250C加热到 1000C ，燃烧了6 Kg的无烟煤。试求：（1）锅炉内的200Kg水吸收的热量是多少焦耳？（2）6 Kg 的无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？（无烟煤的热值q=3.4 107J/kg ）（3）此锅炉的效率是多少例 2一辆汽车，发动机的输出功率是29.4kW，热机效率为20，它带有16kg 汽油，如果车速 60km/h，它能行驶多远？（汽油的热值为4.6 107J/kg ）3.5 变式 2、 一辆汽车的发动机输出功率为66150w， 每小时耗柴油14kg， 计算发动机的效率 （柴油的燃烧值为4.3 107J/kg ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页学习必备欢迎下载例 3、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0 lO5Pa，飞轮 lmin 转动 1800 周，当汽油机满负荷工作时 （不计摩擦） ， 若 1min 消耗汽油0.01L 汽油的密度 =0.8 103kg/m3；汽油的热值为4.6 l07J/kg 求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率（4）该汽油机的效率变式 3、型柴油机汽缸直径为90mm ，活塞冲程是100mm ，做功冲程中燃气的平均压强为69.3N/cm2。(l) 求做功冲程中燃气所做的功；(2) 如果曲轴每分钟转2000 圈，求此柴油机的功率精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页学习必备欢迎下载三、家庭作业：1、干木材的热值是1.2 107J/kg ，它的物理意义是_。要放出 3.6 107J 的热量，需要完全燃烧_kg 的干木材。2、关于热值的概念，下列说法中正确的是（）A任何物体都有热值 B燃料燃烧时才有热值C燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关 D燃烧时放出热量多的燃料热值大3、关于热机的效率，下述正确的是（）A热机的效率有可能等于1 B热机的效率一定小于1 C热机的效率越高，其损失的能量越多 D 热机的效率越高，对环境的影响越大4、火箭采用液态氢做燃料，火箭点火后，高温高压的燃气迅速膨胀向外喷出，燃气的温度下降，火箭则获得推力快速上升，并达到一定的速度。下列关于火箭的说法中不正确的是（） A. 无论如何改进，火箭的热机效率也不可能达到100% B. 采用液态氢做燃料，污染较小 C. 采用液态氢做燃料，是因为氢气的热值很大 D. 燃气的内能全部转化为箭身的机械能5、铜的比热容是铅的比热容的3 倍。质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为 12，则它们吸热之比为（） A.23 B.32 C.61 D.16 （* ）6、 “低碳生活” 是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将2000kg 的水从 15加热到50，可以少燃烧多少烟煤？ 设烟煤完全燃烧，烟煤的热值为2.94 107 J / kg C水=4.2 103J/(kg ? ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页学习必备欢迎下载（* ）7、某中学锅炉房每天要将3t 水从 20加热到100。问：(1) 这些水要吸收热量为多少？(2) 西气东输 实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收， 学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m3？ （天然气的热值q=8.4 107J/m3）（* ）8、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。他从驾驶员师傅处了解到，该汽车 100km耗油约 7 。从书上查得汽油的热值q 4.6 107J/ ，他又测出在平直公路上，人用644N 的水平拉力可使汽车匀速前进。（空气阻力不计）求：该小汽车行驶100km ，消耗的总能量是多少？该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？该小汽车的效率是多少？（* ）9、有一堆从河中捞出的温砂子，测得其比热容为1.2 103焦/ （千克）。已知干砂子的比热容为0.9 103焦/（千克 ） ，则按质量说， 这堆砂子含水的百分比是多少？（* ）10、简易太阳能热水器的受光面积1 .4m2 ,内装80kg 水，太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是8104J, 如果 60的热量被水吸收, 问:20 的水晒3h 后水温升高到多少摄氏度？（水的比热容是4.2 103J/(kg ) ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页
