比热容 热量计算
一. 学习目标:
1.知道物体的内能; 知道做功和热传递可以改变物体的内能.
2.知道热量及其单位; 知道燃料的热值。
3.理解比热的概念。
二. 知识整理:
1.热量:
⑴ 含义:物体在_________过程中_____能量的多少叫做热量。 ⑵ 单位:__________;
⑶ 热值:①含义_______________________________________________;
②公式:Q放=_____________。③单位: ,物理意义: ;
注:热值是燃料的一种属性,只与物质的种类有关。
④节约燃料的两个途径: 、 。
⑷ 比热容:①含义:_____________________________________________________;
②单位:国际单位__________________;读_______________;
③水的比热:_____________,意义是______________________;
注:比热是物质的一种特性。
⑸ 热量的计算公式:Q吸=_______________,Q 放=__________________。
2.内能:
(1) 内能的影响因素: 、 ;
(2) 改变物体内能的两种方式:______________和_____________,其实质
分别为__________________________________________。
(3) 利用燃料燃烧获得的内能来做功的机器──热机
3. 汽油机的一个工作循环包括_______、_______、______和______四个冲程,飞轮转_________圈。在压缩冲程中,________能转化为_________能;在做功冲程中,__________能转化为_________能。
三. 例题与巩固练习:
1.下列关于热量的说法中正确的是: ( )
A. 温度高的物体会有的热量多B. 质量大的物体放出的热量多
C. 温度低的物体吸收的热量多D. 一个物体温度升高得越多, 吸收的热量越多
2.汽油的热值是4.6×10焦/千克,其物理意义是_____________________, 完全燃烧___________克汽油所放出的热量为2.3×10焦。
3.铜的比热是3.9×10焦/(千克·℃) ,它表示的物理意义是_________________________,若把一铜块切掉一半,则它的比热将____________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
4.下列说法中正确的是: ( )
A. 一桶水比一杯水的比热大
B. 质量为2千克10℃时的水含有的热量等于质量为1千克20℃时的水所含的热量
C. 同种物质的质量变化时,其比热不变
D. 比热大的物体,每升高1℃吸收的热量一定多
5. 将一段粗金属丝反复多次地弯折后,金属丝弯折处的温度将________。
这是用_____________的方法来改变物体的内能,此过程中_________能转化为____________能。而要达到同样的效果还可以采取的方法是 。
( )6. 下列说法中正确的是:
A . 物体的内能增加,一定是吸收了热量 B物体的温度升高时,内能一定增加 267
B . 物体吸收了热量,温度一定升高 D物体放出了热量,温度一定降低
( )7. 下列事例中,不是用做功的方法使物体的内能增加的是:
A . 用气筒给自行车打气时,气筒壁发热B 用钢锯条锯木头,过一会儿钢锯条发热
B . 寒冷的冬天,双手相互反复摩擦后,手掌发热D. 冬天,在房间内用取暖器取暖,室内空气变暖 ( )8. 一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min,它1s 完成了
A .30个冲程,做了30次功B .60个冲程,做了60次功
C .120个冲程,做了30次功D .60个冲程,做了15次功
9. 质量为500克的铁锅中放有3千克的水, 把它们从15℃加热到90℃需要多少热量? 【C 铁=4.6×10焦/(千克·℃) 】
四. 课堂检测
( ) 1.下列说正确的是:
A. 开水比冰块含有的热量多 B.温度越高的物体放出的热量越多
C. 烧开一壶水比烧开半壶同样温度的水吸收的热量多 D.以上说法都不对
( )2. 关于燃料的热值的说法中正确的是:
A. 燃料的质量越大,热值越大 B.当燃料不能完全燃烧时,其热减小
C. 当燃料未燃烧时,其热值为零 D.不同的燃料,其热值一般不同
( )3. 关于物质比热的说法中正确的是:
A. 比热跟它吸收的热量成正比 B.物质的比热跟它的质量成反比
C. 物质的比热跟它改变的温度的成反比D. 物质的比热跟上述三个因素无关
( )4. 质量、初温度都相同的水和铁块吸收相同的热量后彼此接触时:
A.热量从铁块传给水
C.温度从铁块传给水 B .热量从水传给铁块 D .温度从水传给铁块 2
( )5. 有甲、乙两个物体,它们的质量之比是3:1,吸收的热量之比是2:1,升
高的温度之比是5:3,则甲、乙两物质的比热之比是
A .10:1 B.1:10 C.2:5 D.5:2
( ) 6.关于物体内能的说法中错误的是
C. 物体具有的内能越多,它具有的热量就越多
D. 物体对外做功时,物体的内能会减少
( ) 7.一杯水的温度由10℃上升到30℃,那么这杯水的:
A .比热增加 B.内能增加 C.质量增加 D.分子无规则运动减慢
( )8. (08安徽)水具有比热容大的特点,下列现象中与此特点无关的是 A. 一切物体都有内能B. 一定质量的物体,温度越高,它具有的内能越大
A 、海边的昼夜
温差较小 B 、空调房间里放盆水可以增加湿度 C 、冬天暖气设备用热水供暖 D 、用水冷却汽车发动机
( )9(08安徽)下列关于功、能和热量的描述中正确的是
A .“嫦娥一号”飞船在加速升空的过程中,机械能的总量保持不变
B .汶川地震形成的“堰塞湖”之所以危险是因为这些高处的湖水积蓄了很大的重力势能
C .物体的温度越高,具有的热量就越多
D .物体的内能越大,具有的功就越多
( )10(08北京密云)关于热机,下列说法是正确的:
A 、汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞。 B 、柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气吸入气缸。 C 、汽油机在做功冲程中,进气门关闭排气门打开。 D 、汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能。
( )11(08甘肃兰州)质量均为1kg 的铝块、铅块、水银和水(C 水>C 铝>C 水银>C 铅),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 .铝 B .铅 C .水 D .水银
( )12(08甘肃兰州)关于热机,下列说法正确的是
A .随着科学技术的发展,热机的效率可达到100%
B .四冲程汽油机在工作过程中,进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C .柴油机上安装一个笨重的飞轮,是为了提高它的效率
D .柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
( )13(08山东泰安)“神舟六号”载人舱在返回地面附近时,由于受到空气阻力,做匀速运动,则载人舱在匀速下降过程中,它的
A. 动能不变,势能增大 B. 动能不变,势能减小
C. 动能减少,势能不变 D. 动能增大,势能减小
( )14(08山东枣庄)下列过程中,属于动能转化为重力势能的是
A .小球在水平桌面上向前滚动 B .蓝球从篮筐中下落
C .秋千从低处荡到高处 D .小孩从滑梯上匀速滑下
( )15(山东淄博)汶川地震后的5月14日,我空降兵15勇士不畏牺牲,勇敢地从4999m 的高空跳伞执行侦查营救任务,为上级决策提供了第一手资料,为组织大规模救援赢得了宝贵时间,受到了中央军委的通令嘉奖。跳伞勇士在空中匀速下落的过程中,他的
A .重力势能增大,机械能增大 B .重力势能减小,机械能增大
C .重力势能减小,机械能不变 D .重力势能减小,机械能减小
16. 水的比热是____________,物理意义是_______________________。一杯水倒掉一半它的比热___________。
17.从内能、热量和温度中选择一个恰当的物理量填在下边的空线上:
⑴热水放热的“热”是指________。⑵热水太热的“热”是指________。
⑶摩擦生热的“热”是指________。
18.火柴可以点燃,也可以擦燃。前者是用__________方法改变物体内能的;
而后者又是用__________方法改变物体内能的,且在此过程中________能转化为__________能。
19.一台燃气热水器,每min 消耗煤气0.02Kg ,能将5dm 的水从15℃加热到45℃。已知煤气的热值为
3.78×10J/Kg,求该热水器的效率。
20(08山西太原)下表是某品牌小轿车的一些技术参数。其中排气量是指发动机气缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大。空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。汽油的热值表示每千克
3汽油完全燃烧放出的热量为4.6×10J 。当该发动机以最大功率工作时,气缸内汽油和空气的混合密度为
1.35 kg/m3,1 min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次。请你计算发动机在最大功率工作时
(1)1 min内做的有用功。
(2)做功一次消耗汽油的质量。
(3)发动机的效率。
73
21十堰是全国闻名的汽车城,是目前国内规模最大的商用车生产基地,产品包括载重车、客车、专用车及其零部件。已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km ,所用时间是8min ,消耗燃油3L (假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为63kw 。若燃油的密度是0.8×103kg/m3,热值为3.15×107J/kg,求:
(1)汽车行驶速度是多少?
(2)汽车行驶过程的牵引力是多大?
(3)汽车发动机的效率是多少?
022. 在野外施工中,需要使质量m=4.20kg的铝合金物体升温. 除了保温瓶中尚存有温度t=90.0C 的1.200kg
00的热水外,无其他热源. 试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t0=10.0C 升温到66.0C 以上
0(含66.0C), 并通过计算验证你的方案.
30-130-1已知铝合金的比热容C=0.880×10j(kgC) ,水的比热容C 0=4.20×10j(kgC) , 不计向周围环境散失的热
量.
23(08广西钦州)某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg 的水,水的表面积为0.1m 2,经过太阳光垂直照射15min ,水温升高了5℃. 问:
(1)实验时6kg 的水15min 内吸收了多少热能?
(2)平均每分钟1m 2水面吸收的热量是多少?
(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少m 3的液化气?
(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0×107J/ m3)
24.(2010)为缓解用电高峰电力紧张的矛盾,降低居民的用电费用。部分地区使用了分时电能表,电费价
小明家每天要用电水壶将质量为5kg ,初温为20℃的水烧开(大标准大气压下),C 水=4.2×103J/(kg·℃)
(1)小明家烧开这些水需要吸收多少热量?
(2)使用分时电表后,小明家烧水在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,1个月(30天),比原来节省多少元电费?
比热容 热量计算
一. 学习目标:
1.知道物体的内能; 知道做功和热传递可以改变物体的内能.
2.知道热量及其单位; 知道燃料的热值。
3.理解比热的概念。
二. 知识整理:
1.热量:
⑴ 含义:物体在_________过程中_____能量的多少叫做热量。 ⑵ 单位:__________;
⑶ 热值:①含义_______________________________________________;
②公式:Q放=_____________。③单位: ,物理意义: ;
注:热值是燃料的一种属性,只与物质的种类有关。
④节约燃料的两个途径: 、 。
⑷ 比热容:①含义:_____________________________________________________;
②单位:国际单位__________________;读_______________;
③水的比热:_____________,意义是______________________;
注:比热是物质的一种特性。
⑸ 热量的计算公式:Q吸=_______________,Q 放=__________________。
2.内能:
(1) 内能的影响因素: 、 ;
(2) 改变物体内能的两种方式:______________和_____________,其实质
分别为__________________________________________。
(3) 利用燃料燃烧获得的内能来做功的机器──热机
3. 汽油机的一个工作循环包括_______、_______、______和______四个冲程,飞轮转_________圈。在压缩冲程中,________能转化为_________能;在做功冲程中,__________能转化为_________能。
三. 例题与巩固练习:
1.下列关于热量的说法中正确的是: ( )
A. 温度高的物体会有的热量多B. 质量大的物体放出的热量多
C. 温度低的物体吸收的热量多D. 一个物体温度升高得越多, 吸收的热量越多
2.汽油的热值是4.6×10焦/千克,其物理意义是_____________________, 完全燃烧___________克汽油所放出的热量为2.3×10焦。
3.铜的比热是3.9×10焦/(千克·℃) ,它表示的物理意义是_________________________,若把一铜块切掉一半,则它的比热将____________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
4.下列说法中正确的是: ( )
A. 一桶水比一杯水的比热大
B. 质量为2千克10℃时的水含有的热量等于质量为1千克20℃时的水所含的热量
C. 同种物质的质量变化时,其比热不变
D. 比热大的物体,每升高1℃吸收的热量一定多
5. 将一段粗金属丝反复多次地弯折后,金属丝弯折处的温度将________。
这是用_____________的方法来改变物体的内能,此过程中_________能转化为____________能。而要达到同样的效果还可以采取的方法是 。
( )6. 下列说法中正确的是:
A . 物体的内能增加,一定是吸收了热量 B物体的温度升高时,内能一定增加 267
B . 物体吸收了热量,温度一定升高 D物体放出了热量,温度一定降低
( )7. 下列事例中,不是用做功的方法使物体的内能增加的是:
A . 用气筒给自行车打气时,气筒壁发热B 用钢锯条锯木头,过一会儿钢锯条发热
B . 寒冷的冬天,双手相互反复摩擦后,手掌发热D. 冬天,在房间内用取暖器取暖,室内空气变暖 ( )8. 一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min,它1s 完成了
A .30个冲程,做了30次功B .60个冲程,做了60次功
C .120个冲程,做了30次功D .60个冲程,做了15次功
9. 质量为500克的铁锅中放有3千克的水, 把它们从15℃加热到90℃需要多少热量? 【C 铁=4.6×10焦/(千克·℃) 】
四. 课堂检测
( ) 1.下列说正确的是:
A. 开水比冰块含有的热量多 B.温度越高的物体放出的热量越多
C. 烧开一壶水比烧开半壶同样温度的水吸收的热量多 D.以上说法都不对
( )2. 关于燃料的热值的说法中正确的是:
A. 燃料的质量越大,热值越大 B.当燃料不能完全燃烧时,其热减小
C. 当燃料未燃烧时,其热值为零 D.不同的燃料,其热值一般不同
( )3. 关于物质比热的说法中正确的是:
A. 比热跟它吸收的热量成正比 B.物质的比热跟它的质量成反比
C. 物质的比热跟它改变的温度的成反比D. 物质的比热跟上述三个因素无关
( )4. 质量、初温度都相同的水和铁块吸收相同的热量后彼此接触时:
A.热量从铁块传给水
C.温度从铁块传给水 B .热量从水传给铁块 D .温度从水传给铁块 2
( )5. 有甲、乙两个物体,它们的质量之比是3:1,吸收的热量之比是2:1,升
高的温度之比是5:3,则甲、乙两物质的比热之比是
A .10:1 B.1:10 C.2:5 D.5:2
( ) 6.关于物体内能的说法中错误的是
C. 物体具有的内能越多,它具有的热量就越多
D. 物体对外做功时,物体的内能会减少
( ) 7.一杯水的温度由10℃上升到30℃,那么这杯水的:
A .比热增加 B.内能增加 C.质量增加 D.分子无规则运动减慢
( )8. (08安徽)水具有比热容大的特点,下列现象中与此特点无关的是 A. 一切物体都有内能B. 一定质量的物体,温度越高,它具有的内能越大
A 、海边的昼夜
温差较小 B 、空调房间里放盆水可以增加湿度 C 、冬天暖气设备用热水供暖 D 、用水冷却汽车发动机
( )9(08安徽)下列关于功、能和热量的描述中正确的是
A .“嫦娥一号”飞船在加速升空的过程中,机械能的总量保持不变
B .汶川地震形成的“堰塞湖”之所以危险是因为这些高处的湖水积蓄了很大的重力势能
C .物体的温度越高,具有的热量就越多
D .物体的内能越大,具有的功就越多
( )10(08北京密云)关于热机,下列说法是正确的:
A 、汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞。 B 、柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气吸入气缸。 C 、汽油机在做功冲程中,进气门关闭排气门打开。 D 、汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能。
( )11(08甘肃兰州)质量均为1kg 的铝块、铅块、水银和水(C 水>C 铝>C 水银>C 铅),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 .铝 B .铅 C .水 D .水银
( )12(08甘肃兰州)关于热机,下列说法正确的是
A .随着科学技术的发展,热机的效率可达到100%
B .四冲程汽油机在工作过程中,进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C .柴油机上安装一个笨重的飞轮,是为了提高它的效率
D .柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
( )13(08山东泰安)“神舟六号”载人舱在返回地面附近时,由于受到空气阻力,做匀速运动,则载人舱在匀速下降过程中,它的
A. 动能不变,势能增大 B. 动能不变,势能减小
C. 动能减少,势能不变 D. 动能增大,势能减小
( )14(08山东枣庄)下列过程中,属于动能转化为重力势能的是
A .小球在水平桌面上向前滚动 B .蓝球从篮筐中下落
C .秋千从低处荡到高处 D .小孩从滑梯上匀速滑下
( )15(山东淄博)汶川地震后的5月14日,我空降兵15勇士不畏牺牲,勇敢地从4999m 的高空跳伞执行侦查营救任务,为上级决策提供了第一手资料,为组织大规模救援赢得了宝贵时间,受到了中央军委的通令嘉奖。跳伞勇士在空中匀速下落的过程中,他的
A .重力势能增大,机械能增大 B .重力势能减小,机械能增大
C .重力势能减小,机械能不变 D .重力势能减小,机械能减小
16. 水的比热是____________,物理意义是_______________________。一杯水倒掉一半它的比热___________。
17.从内能、热量和温度中选择一个恰当的物理量填在下边的空线上:
⑴热水放热的“热”是指________。⑵热水太热的“热”是指________。
⑶摩擦生热的“热”是指________。
18.火柴可以点燃,也可以擦燃。前者是用__________方法改变物体内能的;
而后者又是用__________方法改变物体内能的,且在此过程中________能转化为__________能。
19.一台燃气热水器,每min 消耗煤气0.02Kg ,能将5dm 的水从15℃加热到45℃。已知煤气的热值为
3.78×10J/Kg,求该热水器的效率。
20(08山西太原)下表是某品牌小轿车的一些技术参数。其中排气量是指发动机气缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大。空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。汽油的热值表示每千克
3汽油完全燃烧放出的热量为4.6×10J 。当该发动机以最大功率工作时,气缸内汽油和空气的混合密度为
1.35 kg/m3,1 min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次。请你计算发动机在最大功率工作时
(1)1 min内做的有用功。
(2)做功一次消耗汽油的质量。
(3)发动机的效率。
73
21十堰是全国闻名的汽车城,是目前国内规模最大的商用车生产基地,产品包括载重车、客车、专用车及其零部件。已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km ,所用时间是8min ,消耗燃油3L (假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为63kw 。若燃油的密度是0.8×103kg/m3,热值为3.15×107J/kg,求:
(1)汽车行驶速度是多少?
(2)汽车行驶过程的牵引力是多大?
(3)汽车发动机的效率是多少?
022. 在野外施工中,需要使质量m=4.20kg的铝合金物体升温. 除了保温瓶中尚存有温度t=90.0C 的1.200kg
00的热水外,无其他热源. 试提出一个操作方案,能利用这些热水使构件从温度t0=10.0C 升温到66.0C 以上
0(含66.0C), 并通过计算验证你的方案.
30-130-1已知铝合金的比热容C=0.880×10j(kgC) ,水的比热容C 0=4.20×10j(kgC) , 不计向周围环境散失的热
量.
23(08广西钦州)某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg 的水,水的表面积为0.1m 2,经过太阳光垂直照射15min ,水温升高了5℃. 问:
(1)实验时6kg 的水15min 内吸收了多少热能?
(2)平均每分钟1m 2水面吸收的热量是多少?
(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少m 3的液化气?
(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0×107J/ m3)
24.(2010)为缓解用电高峰电力紧张的矛盾,降低居民的用电费用。部分地区使用了分时电能表,电费价
小明家每天要用电水壶将质量为5kg ,初温为20℃的水烧开(大标准大气压下),C 水=4.2×103J/(kg·℃)
(1)小明家烧开这些水需要吸收多少热量?
(2)使用分时电表后,小明家烧水在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,1个月(30天),比原来节省多少元电费?