2024年中考 物理专题提升 比热容及热值的理解与计算

比热容及热值的理解与计算
1. 【比热容的理解及计算】 我国北方很多楼房中都装有“暖气”，一般采用热水循环的方式将热量带到房屋中取暖，通过________的方式使空气的内能增加．暖气片中50 kg的水温度降低2 ℃放出的热量是________J，暖气片中水温降低时，水的比热容________(选填“变大”“变小”或“不变”).[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
2. 【热值的理解及计算】我国汽车保有量在迅速上升，若某品牌汽车百公里消耗的汽油约为6 kg，则这些汽油完全燃烧释放的热量为________J．该汽车行驶一段时间后，油箱内汽油的热值________(选填“变大”“变小”或“不变”).(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
3. 【热机效率的计算】某中学用锅炉烧水为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3.0×107 J/kg，现完全燃烧4.2 kg焦炭能放出________J热量，若该热量能将100 kg的水从25 ℃加热到100 ℃.该锅炉的热效率为________．[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
知识逐点过
考点1　比热容
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①________和②____________乘积之比．用符号c表示
物理意义 单位质量的某种物质温度升高1 ℃所吸收的③________，是描述物质④________的物理量
单位 ⑤________________，符号J/(kg·℃)
理解 (1)比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态⑥________，与物质的质量、体积、吸放热的多少⑦________；(2)质量相同的不同物质，当吸收或放出相同热量时，温度变化较大的物质比热容较⑧________；(3)质量相同的不同物质，当升高或降低相同温度时，吸收或放出热量较多的物质比热容较⑨________
计算公式 注：吸热时Δt＝t末－t初，放热时Δt＝t初－t末　变形式：求质量m＝，求温度变化量Δt＝
应用 (1)人体内水比例较高，有助于调节体温；(2)用水作暖气片的供热介质
考点2　热值
1. 热值
定义 (某种燃料 ____________放出的热量与其 ________之比，用符号 ________表示
物理意义 单位质量的燃料 ____________放出的热量
单位 ____________，符号： ________(对于气体燃料来说，热值单位为J/m3)
理解 (1)热值是燃料的一种属性，与燃料的质量、体积、是否充分燃烧等无关，只与燃料的 ________有关；(2)一定质量的燃料，热值越大时，完全燃烧放出的热量越 ________
公式 当q的单位为J/kg时，Q＝ ________；当q的单位为J/m3时，Q＝ ________
2. 热机的效率
定义 热机工作时，用来做 ________的那部分能量与燃料 ________放出的热量之比，用η来表示
公式 η＝ ________________注：由于燃料很难完全燃烧，高温的废气会带走一部分热量，还有一部分热量直接散失掉，所以热机的效率一定会小于100%
提高热机效率的途径 (1)提高燃料的利用率：如热电厂将煤磨成粉末吹进炉膛，使燃烧更充分；(2)减小机械之间的摩擦：如给热机的转动部分加润滑油；(3)减小能量的散失：如废气重复利用
实验　比较不同物质的吸热能力
例　为研究水和煤油的吸热能力，小明同学用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验探究．
例题图甲
时间/min 0 2 4 6 8 10
T水/℃ 5 10 15 20 25 30
T油/℃ 5 15 25 35 45 55
　　
基础设问
(1)该实验应选取初温和________相同的水和煤油．
(2)实验采用相同规格的电加热器的好处是________________________________(合理即可).
(3)在实验中，物体吸收热量的多少，可以通过________(选填“加热时间”或“温度变化”)来比较．
(4)用电加热器分别给水和煤油加热，小明每隔2 min测量一次水和煤油的温度，实验数据记录如表格所示．
①根据表格中的实验数据，在图乙中画出水和煤油的温度随时间变化的图象．
②分析图象可知，加热相同的时间，________(选填“水”或“煤油”)的温度变化大，________(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强．
能力提升
(5)(图象分析)由表格可知，加热相同的时间，发现煤油比水温度升高的更高，于是小明认为该过程中，煤油吸收的热量大于水吸收的热量，此观点是________(选填“正确”或“错误”)的，原因是：___________________________________________________.
新考法
(6)(工程实践)火箭在航天发射场点火升空时，其燃料液态氢完全燃烧喷出的高温燃气会使发射台温度急剧升高，为了避免这种破坏，科学家在发射台下建造了一个巨大的水池，利用水的________大的特性和水________(填物态变化的名称)时会吸收大量的热量来降低发射台的温度．
　例题图丙
(7)(装置改进)小明在老师的指导下用如图丙所示的装置做“比较不同物质的吸热能力”的实验，打开红外加热器开关，对盛有水和煤油的试管进行加热，在计算机上可以得到相应的温度－时间实验图象．用该装置实验相较于用电加热器加热有很多优点，请你写出两点：____________________________、_______________________．
真题演练
命题点1　比热容、热值的理解及应用
拓展训练
1. 沿海地区的昼夜温差较小，而内陆地区(尤其是沙漠)的昼夜温差较大，这主要是因为(　　)
A. 水的内能多，沙石的内能少 B. 水的导热性好，沙石的导热性差
C. 水的比热容大，沙石的比热容小 D. 水吸收的热量多，沙石吸收的热量少
【典型试题拓展】 第1题1. (进一步追问)如图所示的天气状况和地表环境信息，昼夜温差最小的是(　　)
2.修建人工湖可增大水域面积，能有效地改善气候，是因为水的________较大；火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了液态氢燃料________的特性．
命题点2　热量的相关计算
3. 用电热水壶加热0.8 kg的水，使其温度从30 ℃升高到80 ℃，则水吸收的热量是________J．此过程中，电热水壶实际消耗的电能________(选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量．[c水＝4.2×10 3 J/(kg·℃)]
拓展训练
4. 燃气热水器将质量为30 kg、温度为15 ℃的水加热到65 ℃，消耗天然气0.18 m3，在此过程中水吸收的热量是________J，热水器烧水时的效率是________．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)；q天然气＝4×107 J/m3]
比热容及热值的理解与计算
实验　比较不同物质的吸热能力
例　(1)质量　(2)使两种液体在相同的时间内吸收的热量相等　(3)加热时间　(4)①如答图所示　②煤油
水　(5)错误　利用相同的装置对两液体加热，相同的时间内所吸收的热量相等　(6)比热容　汽化　(7)保证两试管内液体相同时间内吸收的热量相同　可以直观地观察到温度随时间的变化关系
例题答图
真题演练
1. C　
【典型试题拓展】 第1题D　
2. 比热容　热值高　3. 1.68×105　大于
4. 6.3×106　87.5%