第 10 讲 第十二章 内能与热机 章末总结
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课程要求 课标解读
1.了解内能和热量的概念，知道温度、内能和热量三者
之间的关系；
1．内能、热量的概念，影响内能的因素，
2.知道改变内能的两种方式；
改变内能的途径；
3.知道热值的概念，会根据公式进行简单的计算；
2．比热容的概念、单位、意义及其应用；
4.通过实验探究理解比热容的概念，会根据水的比热容
3．热量的计算；
较大的特点解释一些有关的现象；
4．热机的工作原理及能量转化过程；
5．燃料的热值及热机效率。 5.会利用吸、放热公式进行简单的计算；
6.了解热机的工作原理。
知识精讲
结
知识点 01 内能
1．内能：把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
2．单位：焦耳，符号 J。
3．改变内能的方式：做功；热传递。
【即学即练 1】端午节是我国的传统节日。端午节那天，小梦帮妈妈煮粽子时，用大火将煮粽子的水加热到
沸腾，此过程中，通过__________（选填“做功”或“热传递”）方式改变了粽子的内能；当水沸腾后改用
小火，让锅内的水微微沸腾，同样能将粽子煮熟。小梦的做法的依据是_____________________。
【答案】热传递 水沸腾时温度保持不变
【解析】[1]用大火将煮粽子的水加热到沸腾，是通过热传递方式改变了粽子的内能。
[2]当水沸腾后改用小火，让锅内的水微微沸腾，同样能将粽子煮熟，这是因为水沸腾时温度保持不变。
知识点 02 热量
1．定义：把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。
2．单位：焦耳，符号是 J。
3．实质：能量(内能)从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。(也就是说
内能在物体间的转移，能的形式并未发生变化)
【即学即练 2】现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质
1 3
的比热是乙物质的 2 倍，甲物质的质量是乙物质的 ，当甲物质升高的温度是乙物质的 时（甲、乙物质的
3 4
1
物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的 2 ，则两加热器利用热能的效率之比是（ ）
A．3:4 B．1:1 C．3:2 D．2:1
【答案】B
【解析】由题意可知， c甲 = 2c m
1 3
乙， 甲 = m乙，Dt甲 = Dt乙，由 Q 吸=cm△t 可得，甲、乙物质吸收的热量之3 4
比是
2c 1 m 3Q甲吸 c m Dt 乙
× 乙 × Dt乙
= 甲 甲 甲
1
= 3 4 =
Q乙吸 c乙m乙Dt乙 c乙m乙Dt乙 2
1
两加热器的燃料都相同，那么燃料的热值是相同的，加热甲物质所用燃料是加热乙物质的 2 ，也就是说甲、
' 1 '
乙两物质消耗燃料的质量关系是m甲 = m乙，由 Q 放=qm 可得，两加热器消耗燃料完全燃烧释放的热量之比2
是
1 '
Q ' ' m乙
放甲 qm m 1= 甲' =
甲
' =
2 =
Q qm '
放乙 乙
m乙 m乙 2
Q
由热机效率公式h = 吸 100%Q 可知道，两加热器利用热能的效率之比是
放
Q甲吸
h Q Q Q甲 放甲 甲吸 放乙 Q Q甲吸 放乙 1 2=
h Q
= = = =1∶1
乙 乙吸 Q Q Q Q 2 1放甲 乙吸 乙吸 放甲
Q
放乙
两加热器利用热能的效率之比是 1∶1。
故选 B。
知识点 03 热值
1．概念：把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值。
2．符号：q
3．单位：J/kg
4．公式：Q=mq
【即学即练 3】现在华北地区广大的农村正在进行“煤改气”活动，将人们以前习惯以煤作为取暖燃料，改
为用“天然气”为燃料。除了环保因素外，还由于天然气比煤炭（ ）
A．比热容大 B．热值高 C．密度小 D．熔点低
【答案】B
【解析】燃料完全燃烧时，释放热量的多少取决于燃料的种类和质量。人们以前习惯以煤作为取暖燃料，
改为用“天然气”为燃料，除了环保因素外，还由于天然气比煤炭热值高，相同质量的天然气和煤炭，完
全燃烧时天然气能释放更多的热量。
故选 B。
知识点 04 比热容
1．比热容：比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。
2．物理意义：表示物质的吸、放热性能。
3．单位：J/(㎏·℃）。
4．热量的计算：
（1）吸热公式：Q 吸=cm(t-t0)
式中 Q 吸表示物体吸收的热量，c 表示物质的比热容，m 表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t 表示物
体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。
（2）放热公式：Q 放=cm(t0-t)
式中（t0-t）表示物体温度的降低量。
【即学即练 4】生活中，常用水作为冷却剂，是因为水的_______；冬天下雪后，常在桥面上洒盐，这是因
为加盐后水的凝固点会_______；在锅中隔水蒸菜，打开锅盖时，看见锅中的水在沸腾，但浮在水面上的碗
中的水没有沸腾，碗中的水_______（选填“达到”“没达到”“超过”）沸点。
【答案】比热容大 降低 达到
【解析】[1]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以
汽车散热器常用水作为冷却剂。
[2]冬天下雪后，常在桥面上洒一些盐，这是因为加盐后，水的凝固点会降低，使水不易再结冰。
[3]因为液体沸腾需要两个条件：达到沸点，继续吸热，当锅中的水达到沸点后，碗内的水也达到沸点。碗
内的水如果沸腾需继续吸热，但由于锅中的水和碗内的水温度相同，不再发生热传递，所以碗内的水不会
沸腾。
知识点 05 热机
1．热机：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。
2．汽油机：是用汽油作燃料，使汽油在机器内部燃烧，从而将内能转化为机械能的一种热机。
3．汽油机的工作原理：
（1）汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动，活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程（也叫行
程）。
（2）汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
（3）在四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机械能，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴
上的飞轮的惯性来完成动作。
【即学即练 5】某品牌汽车汽油机的能量流程图如图所示，某段时间内四冲程汽油机的每个气缸每秒钟做功
20 次，汽车行驶过程中消耗汽油 0.2kg，假设这些汽油完全燃烧，[已知汽油的热值为 q＝4.6 107J/kg，
c水＝4.2 10
3J/（kg ×℃）]，求在这段时间内：
（1）飞轮的转速；
（2）牵引力做的功；
（3）水箱中 20kg 的冷却水升高的温度（不计热散失）。
【答案】（1）2400r/min；（2）2.52×106J；（3）30℃
【解析】解：（1）四冲程汽油机每秒内对外做功 20 次，因为一个工作循环飞轮转 2 圈，完成 4 个冲程，做
功 1 次，所以 1s 内，飞轮转 40 圈，1min 飞轮转动的圈数为
c=60 40圈=2400圈
（2）汽油放出的热量
Q ＝qm＝4.2 107J/kg 0.2kg＝8.4 106J
放
汽油机输出的有用功的效率
η＝1-33%-30%-7%＝30%
则牵引力做的功是
W ＝ηQ ＝30% 8.4 106J＝2.52 106J
有用 放
（3）水吸收的热量
Q 6吸＝W ＝2.52 10 J有用
由 Q 吸＝cm（t﹣t0）得
2.52 106J＝4.2 103J/kg 20kg Dt
则水升高的温度为
Dt＝30℃
答：（1）飞轮的转速为 2400r/min；
（2）牵引力做的功为 2.52×106J；
（3）水箱中 20kg 的冷却水升高的温度为 30℃。
真题演练
1．（2022·湖北恩施·中考真题）夏季，混凝土护栏被太阳晒得很热，池塘中太阳下的水却不很热，主要原因
是（ ）【 c混凝土＝0.84 10
3J/ kg ×℃ ，c水＝4.2 103J/ kg ×℃ 】
A．水不吸热 B．混凝土初温高 C．水的比热容大 D．混凝土放热
2．（2022·湖北鄂州·中考真题）2022 年 3 月，即将建成的亚洲最大货运机场—鄂州花湖机场完成试飞任务。
该机场距离北京、上海、广州均约为 1000km，飞机从鄂州抵达其中任何一地的时间均约为 1.5h，则飞机飞
行的平均速度约为 ___________km/h（结果保留一位小数）；飞机是利用流体流速越大的位置压强越
___________的原理升空的，起飞过程中，发动机将燃料的化学能转化为 ___________能，再转化为
___________能。
3．（2022·吉林长春·中考真题）周末，小明一家人自驾去净月潭游玩。
（1）汽车在行驶过程中，爸爸脚踩刹车，汽车停下来，说明力能改变物体的___________，小明由于
___________要保持原来的运动状态，所以身体会向前倾；
（2）汽车行驶的平均速度约为 40km/h，从家到净月潭开车时间为 0.5h，小明家到净月潭的路程约为
___________km；
（3）净月潭水域宽阔，有效调节了周围环境的温度，这是因为水的___________大。
4．（2022·内蒙古赤峰·中考真题）（1）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，本身质量不断减小，热值 __________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若以
神舟十四号飞船为参照物，大地是________的；
（2）一位质量为 48kg 的同学背着 2kg 的书包站立在水平地面上，地面对这位同学的支持力大小是
________N，方向是竖直_______的 。（g =10N/kg）。
5．（2022·江苏泰州·中考真题）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）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______；
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，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______。
6．（2022·内蒙古包头·中考真题）利用如图（a）所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
（1）实验时，选取质量_______、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液体温
度升高，这是通过_______方式来增大内能的。
（2）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图（b）所示，分析可知，________液体的吸热能力更强。
（3）实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
7．（2022·浙江绍兴·中考真题）汽车在给人们的出行带来便利的同时，也带来了能源消耗、尾气污染等问题。
材料一：如图是一辆小汽车行驶时的能耗分配图。汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有 13%用
于驱动汽车前进，而其余 87%的能量则被损耗掉了。
材料二：排出的尾气除了 CO2、H2O 外，还有 CO、NO、NO2及未燃烧的碳氢化合物等有害气体。
结合材料：
（1）对汽车行驶时能量形式的转化与损耗途径作出分析。
（2）请从节能、减排等方面对燃油汽车提出技术改进建议。
8．（2022·江苏徐州·中考真题）阅读短文，回答文后问题，
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少
来表示。英国物理学家牛频提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温
度差不太大的情况下（小于 15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用 q 表
示，则牛顿冷却定律可以表示为 q=k（t 物-t 环），其中 k 是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境
性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比
热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时同也不同，根据降温时间可以得到两种物质比
热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。
（1）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做______；
（2）散热快慢 q 和下列概念中物理意义最接近的是______；
A．速度 B．密度 C．功率 D．效率
（3）一个物体温度为 30℃，周围环境温度保持 20℃不变，此时物体的放热快慢为 q。当物体温度降低到
29℃时，散热快慢为______。
（4）如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是 30℃，周围环境温度保持
20℃不变，保温杯散开口，水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)，
盐水的密度为 1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为______J/(kg·℃)。
过关检测
一、单选题
1．下列关于厨房里的厨具或现象的分析，其中不正确的是（ ）
A．锅铲把手上有凹凸不平的花纹，是为了增大摩擦力
B．用木料制成的汤勺手柄不烫手，利用了木料不容易导热的性能
C．炒菜时厨房内满屋飘香，说明分子在运动
D．用高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅降低了水的沸点
2．从物理学角度，对下列现象的解读正确的（ ）
A．炎炎夏日打开冰箱门看到白气是冰箱内的水蒸气液化放热形成
B．在室内洒水降温是因为水的比热容大
C．发生热传递时温度从高温物体传向低温物体
D．烧水时壶盖被顶起和热机的做功冲程原理相同
3．关于内能的利用，下列说法正确的是（ ）
A．比热容是物质的特性，跟温度上升的多少无关
B．燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
C．容易燃烧的燃料，热值一定大
D．单缸四冲程柴油机，飞轮每转 1 圈，柴油机对外做功 1 次
4．下面是对生活中一些事例的判断，其中正确的是（ ）
A．冰熔化时温度不变，内能也不变
B．钻木取火利用热传递改变内能
C．用热水袋取暖利用了水的比热容小的特性
D．高压锅应用了气压增大水的沸点升高的原理
二、填空题
5．农历五月初五，是我国的传统节日——端午节。吃粽子是端午节的一大饮食习俗，煮棕子的过程是利用
_______的方法提高粽子的内能；煮一段时间就闻到了棕子的香味这是________现象，先大火煮，水沸腾后
改为小火，此时水的温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”）。
6．为了阻断疫情的传播，西安市在 2021 年 12 月 27 日晚，防疫部门对市内所有的街道进行消杀，当消杀
车辆匀速行驶作业时，车辆的动能 ___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。消杀过后附近的居民会
闻到刺鼻的味道是因为 ___________，消杀车的发动机选用水冷却是利用了水的 ___________的特点。
7．课后延时服务推出后，为防止饭菜做好后放的时间变长而变凉，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。保温饭盒下层注入热水，可以保持饭菜不变凉，这是通过 ___________的方
式改变了饭菜的内能；打开饭盒时闻到了浓浓的菜香，这属于 ___________现象；若往饭盒注入 100g、90℃
的热水，水的温度降低到 20℃大约需要半小时，这样可以保持饭菜不凉，这段时间内水放出的热量为
___________J。[c =4.2×103水 J/（kg ℃）]
8．如图所示，南昌舰是我国新一代主力驱逐舰，其配备有反潜直升机和完善的声呐系统等全面搜潜和反潜
装备。
（1）声呐系统是利用_______（填“超声波”或“次声波”）探测敌方潜艇的；
（2）南昌舰的排水量为 1.2×104t，求南昌舰满载时受到的浮力_______；
（3）一架重力为 42000N 的反潜直升机静止在南昌舰上，若直升机与南昌舰的接触面积为 1.2m2，求直升机
对南昌舰的压强_______；
（4）南昌舰以柴油作为动力燃料，每消耗 1t 柴油产生的可利用的能量为 1.72×1010J，求南昌舰热机的效率
_______。（g 取 10N/kg，q 柴油＝4.3×107J/kg）
三、实验题
9．如图甲是小桂“探究海波熔化的特点”的实验装置。
（1）小桂安装器材时应该 ___________（选填“由上往下”或“由下往上”）安装。
（2）图乙是小桂根据实验数据绘制的温度-时间图像，由图像可知，海波熔化时温度保持不变，此温度为
___________ ° C，可以判断海波是 ___________体。
（3）小桂观察乙图发现， AB 和CD 两段图像中，温度升高快慢不同，这是因为物质在不同状态时的
___________（选填“密度”或“比热容”）不同造成的。
10．某实验小组在“比较 A、B 液体谁更适合做发动机冷却剂”的实验中，他们设计了两种实验方案。
方案一：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的烧杯中，分别用两只酒精灯对烧
杯加热，如图甲所示；
方案二：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的试管中，再将两支试管放在盛有
水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，如图乙所示。
实验小组经过讨论，选择方案二进行实验，观察实验现象，记录相关数据，并绘制出图像，如图丙所示。
（1）他们一致认为方案二较好，因为该方案具有 ___________的优点。（答出一个即可）
（2）从图像上可以看出：A 液体的沸点是 ___________℃。
（3）从图像上看，A 液体的比热容 ___________（选填“大于”“小于”或“等于”）B 液体比热容。
（4）通过对实验结果的分析，可以知道：___________（选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却
液。
四、计算题
11．如图所示，鲲龙 AG600 是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机，是当今世界最大一款水陆两栖飞机，
最大起飞质量为 53.5t，最大飞行速度为 500km/h，停在机场时轮胎接触机场地面的总面积为 2.5m2。
（1）当该飞机以最大起飞质量静止在机场水平地面上时，对地面产生的压强是多大；
（2）当该飞机以最大起飞质量漂浮在海面上时，排开海水的体积是多少；
（3）某次执行任务时，AG600 以最大速度匀速飞行 1h，消耗燃油 2×103kg，发动机推力为 4.6×104N，则飞
机发动机的工作效率为多少？（燃油的热值取 4.6×107J/kg，海水的密度取 1×103kg/m3，g 取 10N/kg）
12．小明家新买来一台燃气热水器，如图所示，该燃气热水器主要是利用天然气燃烧来加热水的，假设该
燃气热水器每秒能放出 100mL、末温为 50℃的热水，水的初温为 15℃，某次洗漱时小明放了 10s 的水，该
过程消耗了 0.014m3的天然气（只有有水流出时，该热水器才会工作）[q =4.2×107天然气 J/m3，c 水=4.2×103J/
（kg ℃）]。求：
（1）10s 内放出的水吸收的热量；
（2）该过程中热水器加热水的效率；（假设该过程中天然气完全燃烧）
（3）若天然气完全燃烧产生的热量全部由干木柴来提供，需要完全燃烧 0.049kg 干木柴，则干木柴的热值。第 10 讲 第十二章 内能与热机 章末总结
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课程要求 课标解读
1.了解内能和热量的概念，知道温度、内能和热量三者
之间的关系；
1．内能、热量的概念，影响内能的因素，
2.知道改变内能的两种方式；
改变内能的途径；
3.知道热值的概念，会根据公式进行简单的计算；
2．比热容的概念、单位、意义及其应用；
4.通过实验探究理解比热容的概念，会根据水的比热容
3．热量的计算；
较大的特点解释一些有关的现象；
4．热机的工作原理及能量转化过程；
5．燃料的热值及热机效率。 5.会利用吸、放热公式进行简单的计算；
6.了解热机的工作原理。
知识精讲
结
知识点 01 内能
1．内能：把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
2．单位：焦耳，符号 J。
3．改变内能的方式：做功；热传递。
【即学即练 1】端午节是我国的传统节日。端午节那天，小梦帮妈妈煮粽子时，用大火将煮粽子的水加热到
沸腾，此过程中，通过__________（选填“做功”或“热传递”）方式改变了粽子的内能；当水沸腾后改用
小火，让锅内的水微微沸腾，同样能将粽子煮熟。小梦的做法的依据是_____________________。
【答案】热传递 水沸腾时温度保持不变
【解析】[1]用大火将煮粽子的水加热到沸腾，是通过热传递方式改变了粽子的内能。
[2]当水沸腾后改用小火，让锅内的水微微沸腾，同样能将粽子煮熟，这是因为水沸腾时温度保持不变。
知识点 02 热量
1．定义：把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。
2．单位：焦耳，符号是 J。
3．实质：能量(内能)从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。(也就是说
内能在物体间的转移，能的形式并未发生变化)
【即学即练 2】现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质
1 3
的比热是乙物质的 2 倍，甲物质的质量是乙物质的 ，当甲物质升高的温度是乙物质的 时（甲、乙物质的
3 4
1
物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的 2 ，则两加热器利用热能的效率之比是（ ）
A．3:4 B．1:1 C．3:2 D．2:1
【答案】B
【解析】由题意可知， c甲 = 2c m
1 3
乙， 甲 = m乙，Dt甲 = Dt乙，由 Q 吸=cm△t 可得，甲、乙物质吸收的热量之3 4
比是
2c 1 m 3Q甲吸 c m Dt 乙
× 乙 × Dt乙
= 甲 甲 甲
1
= 3 4 =
Q乙吸 c乙m乙Dt乙 c乙m乙Dt乙 2
1
两加热器的燃料都相同，那么燃料的热值是相同的，加热甲物质所用燃料是加热乙物质的 2 ，也就是说甲、
' 1 '
乙两物质消耗燃料的质量关系是m甲 = m乙，由 Q 放=qm 可得，两加热器消耗燃料完全燃烧释放的热量之比2
是
1 '
Q ' ' m乙
放甲 qm m 1= 甲' =
甲
' =
2 =
Q qm '
放乙 乙
m乙 m乙 2
Q
由热机效率公式h = 吸 100%Q 可知道，两加热器利用热能的效率之比是
放
Q甲吸
h Q Q Q甲 放甲 甲吸 放乙 Q Q甲吸 放乙 1 2=
h Q
= = = =1∶1
乙 乙吸 Q Q Q Q 2 1放甲 乙吸 乙吸 放甲
Q
放乙
两加热器利用热能的效率之比是 1∶1。
故选 B。
知识点 03 热值
1．概念：把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值。
2．符号：q
3．单位：J/kg
4．公式：Q=mq
【即学即练 3】现在华北地区广大的农村正在进行“煤改气”活动，将人们以前习惯以煤作为取暖燃料，改
为用“天然气”为燃料。除了环保因素外，还由于天然气比煤炭（ ）
A．比热容大 B．热值高 C．密度小 D．熔点低
【答案】B
【解析】燃料完全燃烧时，释放热量的多少取决于燃料的种类和质量。人们以前习惯以煤作为取暖燃料，
改为用“天然气”为燃料，除了环保因素外，还由于天然气比煤炭热值高，相同质量的天然气和煤炭，完
全燃烧时天然气能释放更多的热量。
故选 B。
知识点 04 比热容
1．比热容：比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。
2．物理意义：表示物质的吸、放热性能。
3．单位：J/(㎏·℃）。
4．热量的计算：
（1）吸热公式：Q 吸=cm(t-t0)
式中 Q 吸表示物体吸收的热量，c 表示物质的比热容，m 表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t 表示物
体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。
（2）放热公式：Q 放=cm(t0-t)
式中（t0-t）表示物体温度的降低量。
【即学即练 4】生活中，常用水作为冷却剂，是因为水的_______；冬天下雪后，常在桥面上洒盐，这是因
为加盐后水的凝固点会_______；在锅中隔水蒸菜，打开锅盖时，看见锅中的水在沸腾，但浮在水面上的碗
中的水没有沸腾，碗中的水_______（选填“达到”“没达到”“超过”）沸点。
【答案】比热容大 降低 达到
【解析】[1]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以
汽车散热器常用水作为冷却剂。
[2]冬天下雪后，常在桥面上洒一些盐，这是因为加盐后，水的凝固点会降低，使水不易再结冰。
[3]因为液体沸腾需要两个条件：达到沸点，继续吸热，当锅中的水达到沸点后，碗内的水也达到沸点。碗
内的水如果沸腾需继续吸热，但由于锅中的水和碗内的水温度相同，不再发生热传递，所以碗内的水不会
沸腾。
知识点 05 热机
1．热机：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。
2．汽油机：是用汽油作燃料，使汽油在机器内部燃烧，从而将内能转化为机械能的一种热机。
3．汽油机的工作原理：
（1）汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动，活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程（也叫行
程）。
（2）汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
（3）在四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机械能，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴
上的飞轮的惯性来完成动作。
【即学即练 5】某品牌汽车汽油机的能量流程图如图所示，某段时间内四冲程汽油机的每个气缸每秒钟做功
20 次，汽车行驶过程中消耗汽油 0.2kg，假设这些汽油完全燃烧，[已知汽油的热值为 q＝4.6 107J/kg，
c水＝4.2 10
3J/（kg ×℃）]，求在这段时间内：
（1）飞轮的转速；
（2）牵引力做的功；
（3）水箱中 20kg 的冷却水升高的温度（不计热散失）。
【答案】（1）2400r/min；（2）2.52×106J；（3）30℃
【解析】解：（1）四冲程汽油机每秒内对外做功 20 次，因为一个工作循环飞轮转 2 圈，完成 4 个冲程，做
功 1 次，所以 1s 内，飞轮转 40 圈，1min 飞轮转动的圈数为
c=60 40圈=2400圈
（2）汽油放出的热量
Q ＝qm＝4.2 107J/kg 0.2kg＝8.4 106J
放
汽油机输出的有用功的效率
η＝1-33%-30%-7%＝30%
则牵引力做的功是
W ＝ηQ ＝30% 8.4 106J＝2.52 106J
有用 放
（3）水吸收的热量
Q吸＝W ＝2.52 10
6J
有用
由 Q 吸＝cm（t﹣t0）得
2.52 106J＝4.2 103J/kg 20kg Dt
则水升高的温度为
Dt＝30℃
答：（1）飞轮的转速为 2400r/min；
（2）牵引力做的功为 2.52×106J；
（3）水箱中 20kg 的冷却水升高的温度为 30℃。
真题演练
1．（2022·湖北恩施·中考真题）夏季，混凝土护栏被太阳晒得很热，池塘中太阳下的水却不很热，主要原因
是（ ）【 c混凝土＝0.84 10
3J/ kg ×℃ ，c ＝4.2 103水 J/ kg ×℃ 】
A．水不吸热 B．混凝土初温高 C．水的比热容大 D．混凝土放热
【答案】C
【解析】根据Δt
Q
= 可知，质量相等的水和混凝土，太阳照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热
cm
容较大，水的温度升高较小，因此水的温度比混凝土低，所以太阳下的混凝土热得烫脚，而旁边池塘里的
水却不怎么热，故 ABD 不符合题意，C 符合题意。
故选 C。
2．（2022·湖北鄂州·中考真题）2022 年 3 月，即将建成的亚洲最大货运机场—鄂州花湖机场完成试飞任务。
该机场距离北京、上海、广州均约为 1000km，飞机从鄂州抵达其中任何一地的时间均约为 1.5h，则飞机飞
行的平均速度约为 ___________km/h（结果保留一位小数）；飞机是利用流体流速越大的位置压强越
___________的原理升空的，起飞过程中，发动机将燃料的化学能转化为 ___________能，再转化为
___________能。
【答案】 666.7 小 内 机械
【解析】[1]飞机飞行的平均速度
v s 1000km= = 666.7km/h
t 1.5h
[2]该飞机起飞时，其升力是利用气体流速越大的位置，压强越小的原理。
[3][4]起飞过程中，燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能。
3．（2022·吉林长春·中考真题）周末，小明一家人自驾去净月潭游玩。
（1）汽车在行驶过程中，爸爸脚踩刹车，汽车停下来，说明力能改变物体的___________，小明由于
___________要保持原来的运动状态，所以身体会向前倾；
（2）汽车行驶的平均速度约为 40km/h，从家到净月潭开车时间为 0.5h，小明家到净月潭的路程约为
___________km；
（3）净月潭水域宽阔，有效调节了周围环境的温度，这是因为水的___________大。
【答案】 运动状态 惯性 20 比热容
【解析】（1）[1]爸爸脚踩刹车，汽车受到阻力的作用，所以会汽车停下来，说明力能改变物体的运动状态。
[2]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫惯性。汽车突然刹车时，小明的下半身随车厢
一起停止运动，而上半身由于惯性，保持原来的运动状态，所以身体向前倾。
（2）[3]小明家到净月潭的路程约为
s = vt = 40km/h 0.5h=20km
（3）[3]因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和砂石经过相同时间的太阳照射，吸收相同的热量，水
的温度升高的少；夜晚，相同质量的水和砂石放出相同的热量时，水的温度降低的少，从而使得该地区昼
夜的温差小，有效调节了周围环境的气温。
4．（2022·内蒙古赤峰·中考真题）（1）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，本身质量不断减小，热值 __________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若以
神舟十四号飞船为参照物，大地是________的；
（2）一位质量为 48kg 的同学背着 2kg 的书包站立在水平地面上，地面对这位同学的支持力大小是
________N，方向是竖直_______的 。（g =10N/kg）。
【答案】 不变 运动 500 向上
【解析】（1）[1]热值是燃料的特性，与燃料的质量无关，与燃料的种类有关，所以燃料燃烧时本身质量不
断减小，但热值不变。
[2]以神舟十四号飞船为参照物，大地相对于飞船的位置在不断变化，所以大地是运动的。
（2）[3][4]质量为 48kg 的同学背着 2kg 的书包，总重力为
G=mg=（48kg+2kg）×10N/kg=500N
人对地面的压力方向竖直向下，大小等于人和书包的总重力，即
F 压=G=500N
地面给人的支持力与人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，所以地面对这位同学的支
持力大小是 500N，方向是竖直向上的。
5．（2022·江苏泰州·中考真题）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）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______；
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，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______。
【答案】 质量 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 温度计液泡没有浸没在水中 ① 燃烧过
程中有热量损失
【解析】（1）[1]燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关，所以要控制质量相等。
[2]根据Q = cmDt，实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，观察末态温度，末态温度高说明吸收
热量多，反之，吸收热量少。
（2）[3]使用温度计测量液体，应将温度计液泡完全浸没在液体中。
（3）[4]应当同时点燃酒精和碎纸片，保证燃烧时间相同。
[5]燃烧过程中有热量损失，水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量。
6．（2022·内蒙古包头·中考真题）利用如图（a）所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
（1）实验时，选取质量_______、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液体温
度升高，这是通过_______方式来增大内能的。
（2）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图（b）所示，分析可知，________液体的吸热能力更强。
（3）实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 相等 热传递 乙 不变
【解析】（1）[1]实验时，根据控制变量法的需要，选取质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相
同的酒精灯加热，加热相同的时间，通过比较两种液体的温度变化，来比较两种液体的吸热本领。
[2]加热时烧杯壁吸收酒精灯的热量，再把热量传递给液体，液体温度升高，这是通过热传递的方式来增大
内能的。
（2）[3]由乙图可知，加热相同时间，相同质量的两种液体吸收相同的热量时，甲液体的温度变化较大，由
此可知甲的吸热能力较差，乙液体的吸热能力更强。
（3）[4]热值是燃料的一种性质，不随质量的变化而变化，因此实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值不变。
7．（2022·浙江绍兴·中考真题）汽车在给人们的出行带来便利的同时，也带来了能源消耗、尾气污染等问题。
材料一：如图是一辆小汽车行驶时的能耗分配图。汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有 13%用
于驱动汽车前进，而其余 87%的能量则被损耗掉了。
材料二：排出的尾气除了 CO2、H2O 外，还有 CO、NO、NO2及未燃烧的碳氢化合物等有害气体。
结合材料：
（1）对汽车行驶时能量形式的转化与损耗途径作出分析。
（2）请从节能、减排等方面对燃油汽车提出技术改进建议。
【答案】（1）见解析；（2）见解析
【解析】（1）汽车行驶时的能量转化分析∶汽车的化学能转化为气体内能，然后再转化为活塞的机械能，最
后为汽车机械能，转化率很低；损耗途径分析∶绝大部分是以热能形式损失的，部分是未完全燃烧的碳氢化
合物损失，有少量是汽油蒸发损失。
（2）技术改进建议∶减少散热器、排气管和汽油机的热损失；减少汽油的蒸发；使汽油充分燃烧；研制和使
用混合动力或者纯电动的新能源汽车。
8．（2022·江苏徐州·中考真题）阅读短文，回答文后问题，
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少
来表示。英国物理学家牛频提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温
度差不太大的情况下（小于 15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用 q 表
示，则牛顿冷却定律可以表示为 q=k（t 物-t 环），其中 k 是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境
性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比
热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时同也不同，根据降温时间可以得到两种物质比
热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。
（1）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做______；
（2）散热快慢 q 和下列概念中物理意义最接近的是______；
A．速度 B．密度 C．功率 D．效率
（3）一个物体温度为 30℃，周围环境温度保持 20℃不变，此时物体的放热快慢为 q。当物体温度降低到
29℃时，散热快慢为______。
（4）如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是 30℃，周围环境温度保持
20℃不变，保温杯散开口，水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)，
盐水的密度为 1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为______J/(kg·℃)。
9
【答案】 热传递 C q 3.5×103
10
【解析】（1）[1]物体向周围散热，物体的内能转移到周围温度较低的物体上，内能减小，这种方式叫热传
递。
（2）[2]q 是表示散热快慢的物理量，速度是表示物体运动快慢的物理量，功率是表示做功快慢的物理量，
这三者的物理意义接近，速度单位 m/s。功率单位与散热快慢单位都是 J/s。因此只选 C。故 C 符合题意，
ABD 不符合题意。
故选 C。
（3）[3] 当物体温度为 30℃，周围环境温度为 20℃时，根据牛顿冷却定律 q=k(t 物-t 环)可得物体的散热系数
k q q q= = =
t物 - t环 30℃- 20℃ 10℃
当物体温度降低到 29℃时，散热快慢为
k t ' t q物 - 环 = 29 9℃- 20℃ = q10℃ 10
（4）[4]由图乙可知，水从 30℃降到 25℃放出的热量为
Q 放=c 水 m 水(t0 水-t 水)=4.2×103J/(kg·℃)×m ×(30℃-25℃)=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3水 ×V 水×5℃
盐水从 30℃降到 25℃放出的热量为
Q 放ˊ=c 盐水 m 盐水(t0 盐水-t 盐水)=c 盐水 m 盐水×(30℃-25℃)= c 盐水×1.1×103kg/m3×V 盐水×5℃
其中水和盐水降温时间分别为 24min 和 22min，盐水和水的体积相同，所以放出的热量之比为
Q 3放 4.2 10 J / kg ×℃ 1.0 103 kg/m3 V水 5℃ 4.2 103 J / kg·℃ 1.0 103 kg/m3= = = 24
Q ' c盐水 1.1 10
3 kg/m3 V盐水 5℃ c盐水 1.1 10
3 kg / m3 22
放
可求得盐水的比热容为 3.5×103J/(kg·℃)
过关检测
一、单选题
1．下列关于厨房里的厨具或现象的分析，其中不正确的是（ ）
A．锅铲把手上有凹凸不平的花纹，是为了增大摩擦力
B．用木料制成的汤勺手柄不烫手，利用了木料不容易导热的性能
C．炒菜时厨房内满屋飘香，说明分子在运动
D．用高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅降低了水的沸点
【答案】D
【解析】A．锅铲把手上有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，
故 A 正确，不符合题意；
B．汤勺手柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，不善于导热，烹饪过程不烫手，故 B 正确，不符合
题意；
C．炒菜时厨房内满屋飘香，这是扩散现象，说明了分子在做无规则运动，故 C 正确，不符合题意；
D．气压越高，液体的沸点越高，所以用高压锅煮食物熟得快，是因为锅内气压增大使水的沸点升高，故 D
错误，符合题意。
故选 D。
2．从物理学角度，对下列现象的解读正确的（ ）
A．炎炎夏日打开冰箱门看到白气是冰箱内的水蒸气液化放热形成
B．在室内洒水降温是因为水的比热容大
C．发生热传递时温度从高温物体传向低温物体
D．烧水时壶盖被顶起和热机的做功冲程原理相同
【答案】D
【解析】A．打开冰箱门时空气中的水蒸气遇冷变成小水珠，形成“白气”，不是冰箱内水蒸气的液化现象，
故 A 错误；
B．夏天在室内洒水降温，利用了水蒸发吸热的原理，故 B 错误；
C．发生热传递时，热量总是从高温物体传递给低温物体，故 C 错误；
D．壶盖被水蒸气顶起时是内能转化为机械能，热机做功冲程也是内能转化为机械能，所以能量的转化形式
相同，故 D 正确。
故选 D。
3．关于内能的利用，下列说法正确的是（ ）
A．比热容是物质的特性，跟温度上升的多少无关
B．燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
C．容易燃烧的燃料，热值一定大
D．单缸四冲程柴油机，飞轮每转 1 圈，柴油机对外做功 1 次
【答案】A
【解析】A．比热容是物质的特性，跟温度上升的多少无关，故 A 正确；
B．燃料的热值是物质本身所具有的性质，热值只与燃料的种类有关，跟燃烧的充不充分无关，故 B 错误；
C．燃料的热值是物质本身所具有的性质，热值只与燃料的种类有关，容易燃烧的燃料，热值不一定大，故
C 错误；
D．单缸四冲程柴油机，飞轮每转 2 圈，柴油机对外做功 1 次，故 D 错误。
故选A 。
4．下面是对生活中一些事例的判断，其中正确的是（ ）
A．冰熔化时温度不变，内能也不变
B．钻木取火利用热传递改变内能
C．用热水袋取暖利用了水的比热容小的特性
D．高压锅应用了气压增大水的沸点升高的原理
【答案】D
【解析】A．冰熔化时吸热，温度不变，内能增大，故 A 错误；
B．钻木取火，是克服摩擦做功，使木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点而燃烧，属于做功改变
物体的内能，故 B 错误；
C．水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；
升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。用热水袋取暖利用了水的比热容大的特性，故 C 错误；
D．高压锅的原理，是高压锅密封好，水沸腾时锅内气压增大，沸点升高，容易煮熟食物，故 D 正确。
故选 D。
二、填空题
5．农历五月初五，是我国的传统节日——端午节。吃粽子是端午节的一大饮食习俗，煮棕子的过程是利用
_______的方法提高粽子的内能；煮一段时间就闻到了棕子的香味这是________现象，先大火煮，水沸腾后
改为小火，此时水的温度______（选填“升高”、“降低”或“不变”）。
【答案】 热传递 扩散 不变
【解析】[1]煮粽子时，粽子在水中吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式提高了粽子的内能。
[2]煮一段时间就闻到了棕子的香味，这是因为分子在永不停息的做无规则运动，属于扩散现象。
[3]先大火煮，水沸腾后改为小火，此时水温不变，因为水达到沸点后吸收热量，温度保持不变。
6．为了阻断疫情的传播，西安市在 2021 年 12 月 27 日晚，防疫部门对市内所有的街道进行消杀，当消杀
车辆匀速行驶作业时，车辆的动能 ___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。消杀过后附近的居民会
闻到刺鼻的味道是因为 ___________，消杀车的发动机选用水冷却是利用了水的 ___________的特点。
【答案】 减小 分子在不停地做无规则运动 比热容大
【解析】[1]当消杀车辆匀速行驶作业时，车辆的质量变小，速度不变，动能减小。
[2]我们会闻到刺鼻的味道，是消毒液的分子扩散到空气中引起的，说明分子在不停地做无规则运动。
[3]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同温度时，水吸收的热量多，所以汽车发
动机用水来冷却。
7．课后延时服务推出后，为防止饭菜做好后放的时间变长而变凉，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。保温饭盒下层注入热水，可以保持饭菜不变凉，这是通过 ___________的方
式改变了饭菜的内能；打开饭盒时闻到了浓浓的菜香，这属于 ___________现象；若往饭盒注入 100g、90℃
的热水，水的温度降低到 20℃大约需要半小时，这样可以保持饭菜不凉，这段时间内水放出的热量为
___________J。[c 水=4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】 热传递 扩散 2.94×104
【解析】[1]保温饭盒下层注入热水，可以保持饭菜不变凉，是通过热传递的发生改变了饭菜的内能。
[2]闻到了浓浓的菜香，是因为分子在不停地做无规则运动，这属于扩散现象。
[3]由 Q=cmΔt 知
Q = c水mDt = 4.2 10
3J/kg 0.1kg 90℃-20℃ =2.94 104J
8．如图所示，南昌舰是我国新一代主力驱逐舰，其配备有反潜直升机和完善的声呐系统等全面搜潜和反潜
装备。
（1）声呐系统是利用_______（填“超声波”或“次声波”）探测敌方潜艇的；
（2）南昌舰的排水量为 1.2×104t，求南昌舰满载时受到的浮力_______；
（3）一架重力为 42000N 的反潜直升机静止在南昌舰上，若直升机与南昌舰的接触面积为 1.2m2，求直升机
对南昌舰的压强_______；
（4）南昌舰以柴油作为动力燃料，每消耗 1t 柴油产生的可利用的能量为 1.72×1010J，求南昌舰热机的效率
_______。（g 取 10N/kg，q 柴油＝4.3×107J/kg）
【答案】 超声波 1.2×108N 3.5×104Pa 40%
【解析】（1）[1]声呐系统是利用超声波来工作的。
（2）[2]南昌舰满载时，漂浮在水面，由浮沉条件可知，满载时所受浮力为
F 浮＝G 排＝m 排 g＝1.2×107kg×10N/kg＝1.2×108N
（3）[3]直升机对南昌舰的压强为
p F G 42000N= = = 2 = 3.5 10
4 pa
S S 1.2m
（4）[4]完全燃烧 1t 汽油放出的热量为
Q ＝mq ＝1×103放 柴油 kg×4.3×107J/kg＝4.3×1010J
南昌舰热机的效率
W
h 有用 100% 1.72 10
10 J
= =
Q 4.3 1010
100% = 40%
J
放
三、实验题
9．如图甲是小桂“探究海波熔化的特点”的实验装置。
（1）小桂安装器材时应该 ___________（选填“由上往下”或“由下往上”）安装。
（2）图乙是小桂根据实验数据绘制的温度-时间图像，由图像可知，海波熔化时温度保持不变，此温度为
___________ ° C，可以判断海波是 ___________体。
（3）小桂观察乙图发现， AB 和CD 两段图像中，温度升高快慢不同，这是因为物质在不同状态时的
___________（选填“密度”或“比热容”）不同造成的。
【答案】 由下往上 48 晶 比热容
【解析】（1）[1]如图甲所示，本实验中，需控制用外焰加热，因此安装器材时，应由下往上安装。
（2）[2][3]如图乙所示，海波在熔化过程中，有一段固定不变的温度，这个温度叫熔点，是 48℃，晶体为
有固定熔点的物质，因此海波为晶体。
（3）[4]如图乙所示，AB 段为固态，CD 段为液态，相同时间内海波吸热相同，AB 段升温比 CD 段快说明
固态海波比液态海波比热容小。
10．某实验小组在“比较 A、B 液体谁更适合做发动机冷却剂”的实验中，他们设计了两种实验方案。
方案一：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的烧杯中，分别用两只酒精灯对烧
杯加热，如图甲所示；
方案二：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的试管中，再将两支试管放在盛有
水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，如图乙所示。
实验小组经过讨论，选择方案二进行实验，观察实验现象，记录相关数据，并绘制出图像，如图丙所示。
（1）他们一致认为方案二较好，因为该方案具有 ___________的优点。（答出一个即可）
（2）从图像上可以看出：A 液体的沸点是 ___________℃。
（3）从图像上看，A 液体的比热容 ___________（选填“大于”“小于”或“等于”）B 液体比热容。
（4）通过对实验结果的分析，可以知道：___________（选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却
液。
【答案】 受热均匀 60 小于 B
【解析】（1）[1]方案二中，将两支试管放在盛有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，这样可以使得两支试
管受热均匀。
（2）[2]从图像上可以看出，A 液体当温度达到 60℃后，温度不增加了，故 A 液体温度达到了沸点。
（3）[3]从图像可以看出，质量相等、初温相同的 A、B 液体，吸收相同的热量后，A 升高的温度大于 B 升
高的温度，由 Q=cmΔt 知，A 液体的比热容小于 B 液体的比热容。
（4）[4]汽车发动机的冷却液选取比热容比较高的液体，通过结果对比，B 液体更适合做冷却液。
四、计算题
11．如图所示，鲲龙 AG600 是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机，是当今世界最大一款水陆两栖飞机，
最大起飞质量为 53.5t，最大飞行速度为 500km/h，停在机场时轮胎接触机场地面的总面积为 2.5m2。
（1）当该飞机以最大起飞质量静止在机场水平地面上时，对地面产生的压强是多大；
（2）当该飞机以最大起飞质量漂浮在海面上时，排开海水的体积是多少；
（3）某次执行任务时，AG600 以最大速度匀速飞行 1h，消耗燃油 2×103kg，发动机推力为 4.6×104N，则飞
机发动机的工作效率为多少？（燃油的热值取 4.6×107J/kg，海水的密度取 1×103kg/m3，g 取 10N/kg）
【答案】（1）2.14×105Pa；（2）53.5m3；（3）25%
【解析】解：（1）当该飞机以最大起飞质量静止在机场水平地面上时，对地面产生的压强是
p F G mg 53.5 10
3 kg 10N / kg
= = = = 2 = 2.14 10
5 Pa
S S S 2.5m
（2）当该飞机以最大起飞质量漂浮在海面上时，飞机受到的浮力等于自身重力，还等于排开海水的重力，
则排开海水的体积是
V m 53.5 10
3 kg
= = = 53.5m3
排 r海水 1 10
3 kg / m3
（3）飞机发动机的工作效率为
W
h 有 100% Fs Fvt 4.6 10
4 N 500km / h 1h 4.6 104 N 5 105 m
= = = = = = 25%
Q mq mq 4.6 107 J / kg 2 103 kg 4.6 107 J / kg 2 103 kg
答：（1）当该飞机以最大起飞质量静止在机场水平地面上时，对地面产生的压强是 2.14×105Pa；
（2）当该飞机以最大起飞质量漂浮在海面上时，排开海水的体积是 53.5m3；
（3）飞机发动机的工作效率为 25%。
12．小明家新买来一台燃气热水器，如图所示，该燃气热水器主要是利用天然气燃烧来加热水的，假设该
燃气热水器每秒能放出 100mL、末温为 50℃的热水，水的初温为 15℃，某次洗漱时小明放了 10s 的水，该
过程消耗了 0.014m3的天然气（只有有水流出时，该热水器才会工作）[q 天然气=4.2×107J/m3，c 水=4.2×103J/
（kg ℃）]。求：
（1）10s 内放出的水吸收的热量；
（2）该过程中热水器加热水的效率；（假设该过程中天然气完全燃烧）
（3）若天然气完全燃烧产生的热量全部由干木柴来提供，需要完全燃烧 0.049kg 干木柴，则干木柴的热值。
【答案】（1）1.47×105J；（2）25%；（3）1.2×107J/kg
【解析】解：（1）燃气热水器 10s 内放出水的体积
V=100mL/s×10s=1000mL=1L=1×10﹣3m3
由 r
m
= 知道，燃气热水器 10s 内放出水的质量
V
m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg
10s 内放出的水吸收的热量
Q 吸=c 水 m（t﹣t0)=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（50℃﹣15℃)=1.47×105J
（2）天然气完全燃烧放出的热量
Q 放=Vq 天然气=0.014m3×4.2×107J/m3=5.88×105J
该过程中热水器加热水的效率
Q
h 吸 100% 1.47 10
5J
= = 5 100% = 25%Q 5.88 10 J
放
（3）由题意可知，干木柴完全燃烧放出的热量
Q 干木柴=Q 放=5.88×105J
则干木柴的热值
Q
q 5.88 10
5J
= 干木柴 = =1.2 107J/kg
m 0.049kg
答：（1）10s 内放出的水吸收的热量为 1.47×105J；
（2）该过程中热水器加热水的效率为 25%；
