(共14张PPT)
第十三章 内能与热机
第一节 物体的内能
知识点一 物体的内能
1．关于物体的内能，下列说法正确的是( )
A．冰冷的冰块不具有内能
B．静止的物体没有动能，也没有内能
C．静止的物体没有动能，但具有内能
D．物体的运动速度越大，具有的内能越多
C
2．如图所示，四个完全相同的容器中各盛有一定温度和一定质量的水，则容器甲中水的内能______容器丙中水的内能，容器____中水的内能最大。
小于
丁
知识点二 改变物体内能的两种途径
3．下列实例中，物体内能减少的是( )
B
4．下列实例中，通过热传递改变物体内能的是( )
A．弯折铁丝，铁丝温度升高
B．手放入温水中，手变暖
C．钻木取火，木头燃烧
D．磨刀时，刀的温度升高
B
5．如图甲所示，冬天搓手可以使手变暖和；如图乙所示，小朋友从滑梯滑下，其臀部发热。下列说法正确的是( )
A．“手变暖”和“臀部发热”分别是通过热传递和做功的方式改变物体内能的
B．“手变暖”和“臀部发热”分别是通过做功和热传递的方式改变物体内能的
C．“手变暖”和“臀部发热”都是通过做功的方式改变物体内能的
D．“手变暖”和“臀部发热”都是通过热传递的方式改变物体内能的
C
6．(2022·江苏无锡)如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开。在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞______，水蒸气的一部分____能转化为软木塞的______能。
做功
内
机械
知识点三 热量
7．关于热量，下列说法正确的是( )
A．热水比冷水含有的热量多
B．一大桶水比一小桶水含有的热量多
C．一个物体的内能越大，它具有的热量越多
D．热量是热传递过程中物体内能的改变量
D
8．关于热现象，下列说法正确的是( )
A．物体吸收了热量，它的内能可能增加
B．热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
C．克服摩擦做功可以使物体的热量增加
D．内能相同的物体间不会发生热传递
A
9．下图是帝企鹅爸爸将企鹅蛋夹在肚皮和脚掌之间进行孵化的情景，企鹅爸爸要在－60 ℃的严寒中站立近两个月，保证企鹅蛋不碰触冰面。下列有关说法正确的是( )
A．孵蛋过程中，企鹅爸爸会将自己的温度传递给企鹅蛋
B．孵蛋过程中，企鹅爸爸自身的热量会减少
C．企鹅蛋刚接触冰面时，企鹅蛋会将内能传递给冰面，温度降低
D．企鹅蛋接触冰面会冻坏，说明冰面的内能一定小于企鹅蛋的内能
C
10．如图所示，在一个瓶子内装一些铁屑，我们既可以通过振荡的方式，也可以通过加热的方式，使铁屑的温度升高，内能增加。从改变物体内能的方式来看，前者是通过______方式、后者是通过________方式来增加铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方式改变了铁屑的内能？______(填“能”或“不能”)，这是因为______________________________________。
做功
热传递
不能
做功与热传递在改变物体内能上是等效的
11．右图是某晶体熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可以判断：物体在t2时刻的内能______(填“大于”“小于”或“等于”)在t3时刻的内能，理由是____________________________________。
小于
晶体在熔化过程中持续吸热，内能增加
12．(2022·广东广州改编)小明想了解杯子中热水降温快慢与哪些因素有关，他猜想可能与杯子开口大小以及杯身散热这两个因素有关。请设计实验探究热水降温快慢与玻璃杯开口大小是否有关，写出实验步骤。(已提供足量热水，从图中自选器材)
实验步骤如下：
(1)将玻璃杯A和玻璃杯B外表面包上隔热材料(大小根据需求裁剪)。
(2)在玻璃杯A和玻璃杯B内倒入质量相等的热水。
(3)用温度计测出玻璃杯A和玻璃杯B中热水对应的温度。
(4)每隔5 min测量一次温度，重复4次，记录对应的温度。
(5)分析数据，得出结论。(共12张PPT)
第十三章 内能与热机
第三节 内燃机
知识点一 热机
1．下列交通工具工作过程中不用热机作为动力机械的是( )
A．轮船 B．喷气式飞机
C．摩托车 D．电动自行车
2．热机的种类较多。燃料直接在发动机______内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机中最常见的是________和________。
D
气缸
汽油机
柴油机
知识点二 汽油机
3．右图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是( )
A．压缩冲程，将内能转化为机械能
B．压缩冲程，将机械能转化为内能
C．做功冲程，将内能转化为机械能
D．做功冲程，将机械能转化为内能
B
4．四冲程内燃机的一个工作循环是由__________、__________、__________和__________四个冲程组成的。在一个工作循环中，曲轴转动___周，燃气对活塞做功___次。在内燃机工作的四个冲程中，只有______冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的______来完成。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
2
1
做功
惯性
5．如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图。图C是______冲程，与它原理相同的是图____所示的演示实验。
做功
F
知识点三 柴油机
6．关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是( )
①在压缩冲程中，机械能转化为内能；
②只有做功冲程中燃气对外做功；
③汽油机和柴油机的点火方式相同；
④汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴。
A．只有①③ B．只有②④
C．只有①②④ D．只有②③④
C
7．请将下表中汽油机和柴油机的不同点填写完整。
内燃机 汽油机 柴油机
顶部构造 ①________ 喷油嘴
吸入物质 汽油和空气的混合气体 ②______
点火方式 ③________ 压燃式
火花塞
空气
点燃式
8．热机是把内能转化为______能的装置。下图是某内燃机的构造示意图，则该内燃机为________(填“汽油机”或“柴油机”)，此时工作冲程为______冲程。
机械
柴油机
压缩
9．(2022·山东日照)喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖(如图甲所示)，扭转瓶子(如图乙所示)，轻轻扰动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾(如图丙所示)。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是( )
A．吸气冲程和压缩冲程
B．压缩冲程和做功冲程
C．做功冲程和排气冲程
D．压缩冲程和排气冲程
B
10．下图是某种内燃机工作的某一冲程的示意图，下列说法正确的是( )
A．这种内燃机是柴油机
B．它表示的是压缩冲程
C．在这个冲程中内能转化为机械能
D．气门两侧内外的气压相同
C
11．(2022·浙江嘉兴)2022年3月，我国最大推力的氢氧发动机在北京完成首次试车。氢氧发动机为火箭腾飞提供“硬核”动力，其结构简图如图所示。
(1)为便于运输和储存，通常采用降温和压缩体积的
方式将氢气和氧气______(填物态变化名称)后分别
储存于火箭的液氢贮箱和液氧贮箱。
(2)燃料燃烧产生的高温高压气体，使发动机对火箭
持续做功，直至上升到特定轨道，该过程中能量的
转化情况是__________________。
液化
内能转化为机械能
12．某汽油机飞轮的转速为1 200 r/min，则它每秒对外做功____次。已知活塞的横截面积为400 cm2，一个冲程中活塞的行程为20 cm，燃气对活塞的压强为5×105 Pa，则汽油机的功率是____kW。
10
40(共16张PPT)
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率和环境保护
知识点一 燃料的热值
1．现在我国部分地区的农村正在进行“煤改气”活动，将人们以前习惯以煤作为取暖燃料，改为以天然气为燃料。这样不仅环保，而且天然气与煤相比( )
A．比热容大 B．热值高
C．密度小 D．熔点低
B
2．关于q＝ 的理解，下列说法正确的是( )
A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B．燃料燃烧不充分时，其热值将减小
C．当燃料未燃烧时，其热值为0
D．某种燃料热值的大小与其是否充分燃烧无关
D
3．2022年6月5日，搭载“神舟十四号”载人飞船的长征运载火箭点火升空，中国空间站建造阶段首次载人飞行任务发射告捷。“神舟十四号”飞船与火箭共同加速升空的过程中，燃料燃烧提供火箭升空所需的能量，燃料的质量不断减小，热值______；若该燃料的热值为1.4×108 J/kg，则完全燃烧500 g该燃料放出的热量为________J。
不变
7×107
4．“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人的喜爱。它里面的发热包在将500 g水从10 ℃加热至沸腾(1个标准大气压下)的过程中，提供给水的热量至少为___________J。如果用酒精灯将500 g水从10 ℃加热到相同的温度，至少需要_____g酒精。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的热值为3×107 J/kg]
1.89×105
6.3
知识点二 热机效率
5．(2023·三明期末)右图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的效率是( )
A．35%
B．15%
C．40%
D．65%
A
6．关于热机效率，下列说法正确的是( )
A．热机效率可以达到100%
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．燃料燃烧释放的能量越多，热机效率越高
D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
B
7．热机效率是衡量汽车发动机性能的关键指标，我国某公司发布了全球首款热机效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10 s。立志成为汽车设计师的小榕，也想设计改造发动机，使发动机的效率达到80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小榕可以在哪些方面改进创新：_______________________________________________
__________。(写出3条)
改良发动机结构、使燃料燃烧更充分、减小机械间的
摩擦等
8．用天然气热水器对水进行加热，将40 kg水从25 ℃加热到50 ℃，完全燃烧了0.15 m3 天然气。已知天然气的热值为3.5×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求：
(1)此过程中水吸收的热量；
解：此过程中水吸收的热量
Q吸＝cm(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(50 ℃－25 ℃)＝4.2×106 J。
答：4.2×106 J
(2)0.15 m3天然气完全燃烧放出的热量；
解：0.15 m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝qV＝3.5×107 J/m3×0.15 m3＝5.25×106 J。
答：5.25×106 J
(3)该热水器加热这些水的效率。
解：该热水器加热这些水的效率
答：80%。
知识点三 环境保护
9．关于热机和环境保护，下列说法正确的是( )
A．热机的大量使用会造成环境污染
B．所有热机都是用汽油作为燃料的
C．汽车排出的尾气全部都是有毒气体
D．热机排出的尾气没有内能
A
10．(2023·龙岩长汀期中)A、B两种燃料完全燃烧放出的热量Q与其质量m的关系图像如图所示，从图中可看出A燃料的热值______(填“大于”“小于”或“等于”)B燃料的热值。在1个标准大气压下，B燃料完全燃烧释放出了7×106 J的热量，其中60%的热量被10 kg水吸收，能使初始温度为20 ℃的水温度升高____℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
小于
80
11．(2022·江苏泰州)在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中：
(1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的_____相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于_____________________________________。
(2)右图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是
______________________________。
质量
根据温度计的示数确定水吸收热量的多少
温度计的玻璃泡没有浸没在水中
(3)小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好停表。在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行了如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片；
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数；
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。
小红认为上述操作中，操作____是错误的。小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是_______
_________________。
②
燃烧过
程中有热量损失
12．(2022·贵州铜仁改编)全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿。假设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1 t，汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机的效率提高1%，全球每年可以节约_________kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
7×1010(共17张PPT)
第十三章 内能与热机
专题二 热学综合计算
类型一 烧水类
1．“环境小组”的同学对小明家新装的燃气热水器(如图甲所示)进行了耗能测试。他们先将热水器注满10 kg的水，再将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热水器中水的温度随时间变化的图像，如图乙所示。已知天然气的热值为4×107 J/m3。
(1)求加热8 min水吸收的热量。
解：由题图乙知，加热8 min水的温度从30 ℃升高到80 ℃，则在此过程中水吸收的热量
Q吸＝cm(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(80 ℃－30 ℃)＝2.1×106 J。
答：2.1×106 J
(2)若加热8 min消耗了7.5×10－2 m3的天然气，求该燃气热水器烧水的效率。
解：完全燃烧7.5×10－2 m3的天然气放出的热量
Q放＝Vq＝7.5×10－2 m3×4×107 J/m3＝3×106 J，
该燃气热水器烧水的效率
答：70%。
2．“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”生动地呈现了某地端午节的文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾时产生的水蒸气进行加热的，某次蒸粽子过程中，在1个标准大气压下，需要将质量为2.5 kg、温度为20 ℃的水加热到沸腾。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤＝3×107 J/kg。在此过程中，求：
(1)水吸收的热量；
解：根据Q＝cmΔt可知，水吸收的热量
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝8.4×105 J。
答：8.4×105 J
(2)采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤完全燃烧放出的热量；
答：8.4×106 J
(3)需要完全燃烧煤的质量。
解：根据Q放＝mq可知，需要完全燃烧煤的质量
答：0.28 kg。
类型二 热平衡类
3．热平衡是指同外界接触的物体，其内部各处温度均匀且等于外界温度的状况。在达到热平衡时，物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即Q吸＝Q放。将质量为400 g、温度为5 ℃的冷水与质量为200 g、温度为80 ℃的热水混合(与外界无热量交换)，混合后达到热平衡时水的温度是多少？
解：冷水和热水混合，混合后达到热平衡时冷水和热水最后的温度相同，设混合后的温度为t，则冷水吸收的热量
Q吸＝c水m1Δt1＝c水×400×10－3 kg×(t－5 ℃)，
热水放出的热量
Q放＝c水m2Δt2＝c水×200×10－3 kg×(80 ℃－t)。
因为冷水与热水混合时与外界无热量交换，所以冷水吸收的热量与热水放出的热量相等，即Q吸＝Q放，则c水×400×10－3 kg×(t－5 ℃)＝c水×200×10－3 kg×(80 ℃－t)，
解得t＝30 ℃。
答：30 ℃。
4．将质量为2 kg的金属块加热到200 ℃后放入质量为1 kg、温度为20 ℃的冷水中，不计热量损失，达到热平衡后水和金属块的温度均为50 ℃。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，求：
(1)此过程中水吸收的热量；
解：此过程中水吸收的热量
Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(50 ℃－20 ℃)＝1.26×105 J。
答：1.26×105 J
(2)此过程中金属块放出的热量；
解：不计热量损失，则此过程中金属块放出的热量
Q放＝Q吸＝1.26×105 J。
答：1.26×105 J；
(3)该金属的比热容。
解：由Q＝cmΔt得，该金属的比热容
答：0.42×103 J/(kg·℃)。
类型三 热机效率类
5．(2023·泉州六中期中)如图所示，2022年9月27日，由中国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火机以全新消防涂装在机场成功完成12 t投汲水试验。若该飞机某段时间内消耗航空燃油1 t，飞机发动机做的功为2×1010 J。已知航空燃油的热值为4×107 J/kg，求：
(1)12 t水温度从26 ℃升高到96 ℃吸收的热量；
解：12 t水温度从26 ℃升高到96 ℃吸收的热量
Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.2×104 kg×(96 ℃－26 ℃)＝3.528×109 J。
答：3.528×109 J
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量；
解：消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量
Q放＝m油q＝1×103 kg×4×107 J/kg＝4×1010 J。
答：4×1010 J
(3)飞机发动机的效率。
解：飞机发动机的效率
答：50%。
6．国庆节期间，小明一家人开车外出自驾游，小明的爸爸开着汽车以90 km/h的速度在平直高速公路上匀速行驶了230 km后到达目的地。行驶过程中汽车所受的平均阻力为800 N，发动机的效率为25%。已知汽油的热值是4.6×107 J/kg，汽油的密度为0.8×103 kg/m3，当日油价为8元/升(假设汽油完全燃烧)。求：
(1)汽车行驶230 km的过程中牵引力做的功；
解：因为汽车匀速行驶，所以在此过程中汽车所受的牵引力等于阻力，即F牵＝f＝800 N，
在此过程中汽车牵引力做的功
W＝F牵s＝800 N×2.3×105 m＝1.84×108 J。
答：1.84×108 J
(2)汽车行驶230 km耗费的油费。
解：汽车发动机的效率为25%，则汽油完全燃烧放出的热量
需要燃烧汽油的质量
需要燃烧汽油的体积
汽车行驶230 km耗费的油费为20 L×8元/L＝160元。
答：160元。(共13张PPT)
第十三章 内能与热机
章末复习
内
能
与
热
机
动能
分子势能
焦耳
J
温度
质量
状态
做功
热传递
内
能
与
热
机
热量
质量
温度
焦每千克摄氏度
J/(kg·℃)
吸热(或放热)
cm(t2－t1)
cm(t1－t2)
内
能
与
热
机
机械
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
内
机械
内
能
与
热
机
完全燃烧
焦每千克
J/kg
Q＝mq
Q＝Vq
有用功
1
考点一 内能及改变内能的两种途径
1．(2022·黑龙江龙东地区)下列关于内能知识的描述正确的是( )
A．物体温度越高内能越大，所以0 ℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0 ℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
C
2．(2022·天津)2022年5月20日，我国使用“长征二号丙”运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射的过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，内能______，这是通过______的方式改变内能。
增加
做功
考点二 比热容的理解及应用
3．(2022·山东济南)炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是( )
A．海水的密度小于砂石的密度
B．海水的密度大于砂石的密度
C．海水的比热容小于砂石的比热容
D．海水的比热容大于砂石的比热容
D
4．(2022·黑龙江龙东地区)在两个相同的容器中分别装入质量相同的甲、乙两种液体，使用相同的热源为其加热，液体温度与加热时间的关系如图所示。若甲、乙两种液体吸收相同的热量，则____液体升高的温度较多；两者比较，____液体更适合作为汽车的冷却剂。
甲
乙
考点三 内燃机
5．(2022·四川广元)“钻木取火”过程中的能量转化与四冲程热机______冲程的能量转化方式相同；热机工作过程中有大量的能量损失，其中______带走的能量最多。
6．(2022·甘肃兰州)一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的______来完成的；若飞轮的转速为1 200 r/min，则该汽油机每秒对外做功____次。
压缩
废气
惯性
10
考点四 热值、热量、热效率的计算及应用
7．(2022·山东日照)使用天然气烧水，天然气燃烧所消耗的______能转化为水的内能。小明想测量家中利用天然气烧开一壶水的效率，他记录了水壶的容积、水的比热容和密度、当地水的沸点、天然气的热值、燃烧的天然气体积，还应记录__________就可完成测量。
化学
水的初温
8．(2022·湖北荆州)为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气灶将体积为2 L、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，则水吸收的热量是__________J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气的体积为_____m3。[水的密度为1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.0×107 J/m3]
6.72×105
0.042
小明用打气筒给篮球打气时，发现打气筒的筒壁有些发热，是什么原因导致筒壁的温度上升呢？他与同学们进行了交流，大家提出了两种猜想：
猜想一：活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致筒壁发热。
猜想二：活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致筒壁发热。
请你实际体验用打气筒打气的过程，比较打气过程中筒壁各处的温度，并基于实验现象分析筒壁发热的主要原因。(共14张PPT)
第十三章 内能与热机
第二节 科学探究：物质的比热容
第2课时 比热容的应用
知识点一 比热容的应用
1．(2023·三明期末)课后延时服务推出后，在学校用餐的师生增加了。如图所示，值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的( )
A．凝固点低
B．沸点高
C．密度小
D．比热容大
D
2．下列实例中不是利用水的比热容较大这一特性的是( )
A．用水做汽车发动机的冷却剂
B．供暖系统使用热水循环供暖
C．生物体内水的含量很高，有助于调节生物体自身的温度
D．炎热的夏天在室内洒水降温
D
3．水稻是喜温植物，春季育秧时，通常傍晚向秧田灌水，早晨将水放出，以防冻坏秧苗。这是因为水的________较大，气温降低时，水能______(填“放出”或“吸收”)较多的______(填“温度”“内能”或“热量”)。
比热容
放出
热量
4．(2023·厦门一中期中)右图是某沿海城市和内陆城市在同一天的气温变化曲线，沿海城市气温变化对应的曲线是____，你的判断依据是_____________
_______________________________。
B
水的比热容
大，导致沿海地区的昼夜温差小
5．近年来，福建省政府投入了大量资金，种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境，让全省人民享受到了“绿城”带来的实惠。请你运用所学的物理知识解释：修建人工湖可以调节气温的主要原因。
因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和砂石相比，吸收相同的热量，水升高的温度少；夜晚，放出相同的热量，水降低的温度少，使人工湖昼夜温差小，能有效调节周围环境的气温。
知识点二 比热容的相关计算
6．物体吸热后温度升高，吸收热量的计算公式为_______________；3 kg的水温度从20 ℃升高到30 ℃吸收的热量是___________J。物体放出热量后温度降低，放出热量的计算公式为__________________。质量为0.5 kg的酒精，温度从50 ℃降低到10 ℃放出的热量是__________J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，c酒精＝2.4×103 J/(kg·℃)]
Q吸＝cm(t2－t1)
1.26×105
Q放＝cm(t1－t2)
4.8×104
7．人们常把冰块放在一些食品上面，利用冰块吸热来保鲜食品。若一块低温的冰块吸收了6.3×103 J的热量，温度从－12 ℃升高到－2 ℃， 则这块冰的质量为_____kg。[c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)]
0.3
8．质量为0.5 kg的水，吸收了8.4×104 J的热量后，温度升高到60 ℃，求水原来的温度。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
解：水升高的温度
水原来的温度
t0＝t－Δt＝60 ℃－40 ℃＝20 ℃。
答：20 ℃。
9．(2023·泉州南安期中)甲、乙两物体的质量之比为1∶2，比热容之比为2∶1，吸收的热量之比为3∶5，则甲、乙两物体升高的温度之比为( )
A．1∶1
B．1∶2
C．2∶1
D．3∶5
D
10．甲、乙两物体的质量都为1 kg，丙物体的质量为2 kg，三个物体的温度都升高1 ℃，吸收的热量如图所示，则甲、乙、丙的比热容大小关系为( )
A．c甲＞c乙＞c丙
B．c甲＜c乙＜c丙
C．c甲＝c乙＝c丙
D．c甲＞c乙＝c丙
A
11．(2023·厦门翔安区期中)在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的。上图为海陆风示意图，此图表示的昼夜状况和风向是( )
A．白天，海风
B．夜晚，陆风
C．夜晚，海风
D．白天，陆风
B
12．(2022·湖北宜昌)小丽用相同的电加热器分别将质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热，根据实验数据作出的图像如图所示，则水在16 min内吸收的热量为_____________J，另一种液体的比热容为____________
J/(kg·℃)。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
2.52×104
1.4×103
13．为了测定炉内的温度，把铜块放在炉内加热到与炉温相同时取出，并立即放入水中，测得达到热平衡时的温度为49 ℃。已知铜块的质量m铜＝50 g，铜的比热容c铜＝0.39×103 J/(kg·℃)，水的质量为100 g，初温为10 ℃，不计热量损失，则炉内的温度为多少？
解：水吸收的热量
Q吸＝c水m水(t－t水)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(49 ℃－10 ℃)＝1.638×104 J，
因为不计热量损失，所以Q吸＝Q放，
则炉内的温度
答：889 ℃。(共13张PPT)
第十三章 内能与热机
第二节 科学探究：物质的比热容
第1课时 比热容
知识点一 探究物质的吸热(或放热)规律
1．(2022·江苏无锡改编)用如图所示的两套相同装置探究不同物质吸热升温的现象，将相等______的沙子和水分别装入铝桶中，用温度计测出它们的初始______，点燃酒精灯加热，用玻璃棒搅拌沙子和水，观察到沙子升温比水快。由此可以推得：质量相等的沙子和水，升高相同的温度，____吸收的热量多。
质量
温度
水
2．为了探究“不同物质的吸热能力”，小榕在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的酒精灯加热，如图甲所示。
(1)加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，目的是________________。
使液体受热均匀
(2)实验中，可以通过__________(填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少。
(3)加热到第4 min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计的示数是____℃。
加热时间
42
(4)小榕根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图丙所示，分析图像可知：质量相等的A、B两种液体，在升高相同的温度时，液体____吸收的热量较多；质量相等的A、B两种液体，在吸收相同的热量时，液体____升温较多。
A
B
知识点二 比热容
3．关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是( )
A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍
B．若质量增大一倍，则比热容减至原来的一半
C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍
D．只要物质的种类和状态不变，其比热容就不变
D
4．下列情况中，比热容会发生变化的是( )
A．水结成冰
B．把铜块做成一些铜钉
C．一壶水从30 ℃加热到100 ℃
D．砖块的体积减小一半
A
5．水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，它的物理意义为_________________
___________________________________________，它的单位读作________
_______。一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容______(填“变大”“变小”或“不变”)。
1 kg的水温度每升
高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量为4.2×103 J
焦每千克
摄氏度
不变
6．下表列出了一些常见物质的比热容[单位：J·(kg·℃)－1]，根据表中的数据，下列判断正确的是( )
A．不同物质的比热容可能相同
B．同种物质在不同状态下的比热容一定
相同
C．液体的比热容一定大于固体的比热容
D．质量相同的水和砂石，要使它们升高同样的温度，砂石吸收的热量多
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
汞 0.14×103 铜 0.39×103
A
7．将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到表面平整的石蜡上，经过足够长时间后，观察到的现象如图所示，则三块金属的比热容( )
A．甲最大
B．乙最大
C．丙最大
D．一样大
C
8．两个相同的容器内分别装满了质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间的关系如图所示。分析图像可知，比热容较大的液体是____；在升高相同温度的情况下，液体甲所需的时间比液体乙所需的时间____(填“长”或“短”)。
乙
短
9．(2023·福州延安中学质检)如图甲所示，将热汤放在冷水中，图乙反映了热汤和冷水的温度变化。由图乙可知，在0～10 min过程中，热汤内能的变化情况是______________；由图乙______(填“能”或“不能”)判断出水的比热容比汤的比热容大，理由是________________。
先减小后不变
不能
二者的质量不同
10．甲、乙两物体的质量相等、初温相同，把物体甲投入一杯热水中，达到热平衡后水的温度降低了10 ℃；把物体甲捞出后，再投入乙，达到热平衡后水的温度又降低了10 ℃。由此可得出：物体甲的比热容______(填“大于”“小于”或“等于”)物体乙的比热容。(假设没有热损失)
小于
