(共25张PPT)
第二课时 比热容及热量计算
热可以从高温物体传到低温物体，
这种现象叫热传递。
一、热传递
1、概念
2、热传递条件
物体间存在温度差。
3、热传递规律
高温物体放出了热量，温度降低；
低温物体吸收了热量，温度升高。
二、热 量
1、物体吸收或放出热的多少叫做热量，
用符号Q表示。
热量的单位为焦耳，简称焦，符号为J。
2、影响热量吸收与放出多少的因素
B、与温度变化量有关
A、与质量有关
C、与物质种类有关
三、比热容
1千克的某种物质，在温度升高（或降低）
1℃时所吸收（或放出）的热量，叫做这种
物质的比热容，简称比热。用符号C表示。
焦/（千克 ℃）
读作：焦耳每千克摄氏度
符号为 J /（kg · ℃）
1、概念：
2、单位：
3、比热容是物质的一种特性。
不同物质的比热容是不同的。
同种物质的不同状态，比热一般不同。
在同样的阳光照射的条件下，一天之内内陆
地区的气温变化比沿海地区大。你能解释吗？
在热传递过程中，有热量放出及吸收。如何计算热量放出及吸收的多少呢？
三、热量的计算
1、计算公式
C：表示物质的比热
m：表示物质的质量
△t：表示变化的温度
t0 ：表示物体加热前的温度
t ：表示物体加热后的温度
Q：表示物质吸（放）的热量
Q =
c m △t
c m（t - t0）
=
【例1】一块质量为5千克的铁块，温度从10℃
加热到200 ℃，铁块要吸收多少热量？
解：
先审题。
已知什么？求什么？
Q =
c m（t - t0）
=
0.46×103 焦/（千克·℃）
×5 千克
×（200℃ - 10℃）
=
4.37×105 焦
答：铁块吸收的热量是4.37×105 焦。
【练习】一杯质量为1千克的热水，温度从80℃
降到20 ℃，要放出多少热量？
解：
先审题。
已知什么？求什么？
Q =
c m（t - t0）
=
4.2×103 焦/（千克·℃）
×1 千克
×（80℃ - 20℃）
=
2.52×105 焦
答：要放出多少热量是2.52×105 焦。
2、公式变形
Q
△t =
c =
m（t - t0）
Q
m =
c（t - t0）
c m
Q
t =
c m
Q
+
t0
比热与物质的质量、升高的温度、吸放热量的多少有关吗？
比热是物质的一种特性。由物质种类决定。
比热与质量、升高温度、吸放热量没有关系。
【例2】质量为2千克的砂石和水，它们都吸收了
7.36×104 焦的热量，升高的温度各是多少？
先审题。
已知什么？求什么？
解：
根据公式：Q吸＝ cm（t － t0）= cmΔt
可得：Δt=
c m
Q吸
Δt砂石 =
c砂石 m砂石
Q吸
=
7.36×104 焦
0.92×103 焦/(千克.℃)×2千克
= 40 ℃
Δt水 =
c水 m水
Q吸
=
7.36×104 焦
4.2×103 焦/(千克.℃)×2千克
≈ 8.8 ℃
答：砂石升高40℃，水升高约8.8℃。
如果完全燃烧1千克酒精，能放出多少的热量，你能计算了吗？燃料燃烧产生的热量又与什么
因素有关呢？
与燃料的热值（q）和质量（m）有关
四、燃料的热值
1、热值定义
我们把1千克某种燃料完全燃烧时所放出的
热量，叫做这种燃料的热值。
焦/千克
2、热值单位：
（J/kg）
燃料中的化学能转化为内能而释放的热量。
3、常见燃料的热值
为什么我国“长征3号”火箭用的燃料是氢而不是汽油 ？
氢燃料密度比较小，热值大。
汽油的热值为多大？说出表示的意义。
4.6×107焦/千克
1千克汽油完全燃烧时所放出的热量是4.6×107焦
4、有关热值的计算
【例3】已知酒精的热值是3.0x107焦/千克，
则完全燃烧20克酒精放出的热量是多少？
Q =
q m
=
3.0x107焦/千克
×0.02千克
=
6 x105焦
如果这些热量用于加热2千克20 ℃的冷水，假设60%被水吸收，则能使水温达到多少℃？
Δt水 =
c水 m水
Q吸
=
6×105 焦
4.2×103 焦/(千克.℃)×2千克
×60%
≈ 42.9 ℃
t =
+
t0
Δt水
=
20 ℃
+ 42.9 ℃
=
62.9 ℃
解：
答：（略）
【练习】如果汽车一天使用了50升汽油，已知汽
油的密度为0.8×103千克/米3，已知汽油的热值
是4.6x107焦/千克，计算放出多少热量？
先审题。
已知什么？求什么？
解：
m =
ρv
=
0.8×103千克/米3×0.05米3
=
40千克
Q =
q m
=
4.6x107焦/千克
×40千克
=
1.84 x109焦
答：放出的热量为1.84 x109焦
汽车中的汽油，燃烧放出的热量用于什么？
热量用于做功。
蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机。
五、热 机
1、什么是热机
是将燃料的化学能
转化成内能再转化
成机械能的机器。
2、热机类型
3、热机作用
为现代交通运输工具提供动力。
热机的应用和发展推动了社会的快速发展，使人类步入工业化时代。
4、内燃机——汽油机构造
内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。
以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机。
内燃机剖面图
奥迪R8的发动机
4只汽缸
8只汽缸
5、汽油机工作原理
汽油在汽油机的汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气。
推动活塞做功，把内能转化为机械能。
活塞在汽缸内往复运动，用连杆带动曲轴转动。
一个冲程：
活塞从汽缸的一端运动到汽缸的另一端的过程。
由吸气、压缩、做功、排气四个冲程循环往复。
（1）吸气冲程
进气门打开，排气门关闭，
活塞从上向下运动，汽油
和空气的混合物吸入汽缸，
这就是吸气冲程。
（2）压缩冲程
汽油和空气
进气门和排气门都关闭，活塞
从下向上运动，压缩已吸入的
燃料混合物，这就是压缩冲程。
（3）做功冲程
在压缩冲程末，火花塞产生电
火花，使燃料猛烈燃烧，产生
高温高压燃气。推动活塞向下
运动，通过连杆带动曲轴转动，
对外做功，这就是做功冲程。
（4）排气冲程
进气门关闭，排气门打开，
活塞从下向上运动，把废气
排出汽缸。这就是排气冲程。
燃烧后的废气
在汽油机的工作过程中，哪个冲程使汽车获得动力？在哪个冲程中汽车排出了尾气？
做功冲程使汽车获得动力。
排气冲程排出了尾气。
排出的尾气含有哪些废气？
废气中含有CO2、H2O 等气体。还有CO、NO2、
NO、SO2及未燃烧的碳氢化合物等有毒的物质。
请你说说热机有哪些利弊？
热机的广泛使用，极大改变了人类的生活和工作方式。但是，热机使用过程都要排出废气，严重污染了空气，影响着人类和动植物的生存。
6、热机的效率
热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，就是热机的效率。
汽油机的效率一般为20%~30%，
柴油机的效率可达45%。
汽车的能耗
从图中可见，1千克汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有25%用于做功，而其余的75%能量则是损耗掉了。损耗掉的能量包括排气管排出的废气带走的内能和传给散热器散失的内能。
而用于做功的25% 的能量中，大约有30% 用于发动机的水箱循环和空调工作，大约有17% 消耗在传动装置上，只有53% 用于驱动车轮推动汽车前进。汽车前进时，需要克服地面阻力和空气阻力，空气阻力随着汽车速度的提高而增加。综合考虑上述各种因素，整辆汽车的总效率约为13%。
2014年年底，我国机动车保有量达2.64亿辆，其中汽车1.54亿辆，年需要燃油超过2.3亿吨。汽车燃油消耗约占燃油总消耗的55%。汽车在给人们的出行带来便利的同时，也带来了能源消耗、尾气污染的大幅度增加。
喷气发动机
喷气发动机也是一种内燃机，燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。喷气发动机有空气喷气发动机和火箭喷气发动机两种。
空气喷气发动机工作时，需要利用大气中的氧气来助燃，这种发动机常使用在飞机上。
火箭喷气发动机自带燃料和氧化剂，它工作时不需要外界的空气，既可以在大气层外的宇宙空间工作，还可以在水下工作。
火箭喷气发动机常用来发射人造卫星和宇宙飞船。火箭喷气发动机的主要部分是燃烧室和喷口，燃料和氧化剂混合后在燃烧室中燃烧，燃气以极高的速度从发动机底部的喷口向后喷出，从而产生极大的向前推力。
火箭喷气发动机按使用的燃料不同，分为固体燃料火箭喷气发动机和液体燃料火箭喷气发动机。
在广大科技工作者的努力下，我国的航空、航天技术得到了飞速发展，火箭及卫星技术已达到世界先进水平。
1、汽油的热值是4.6×107焦/ 千克，它表示
________1 千克汽油，将有________焦的
______ 能转化为____ 能。
完全燃烧
4.6×107
化学能
内能
2、太阳能热水器内盛有100千克、温度为20℃的水时，受阳光的照射水温升高到60℃，则这些水吸收了多少热量？
3、汽车发动机的冷却系统里装有20千克20℃的水，若发动机工作时放出1.26×106焦的热量并被水吸收，则水的温度会升高多少？
Q =
c m（t - t0）
=
4.2×103 焦/(千克.℃)
×100千克
×（60℃ - 20℃）
=
1.68×107 焦
15℃(共22张PPT)
第一课时 内能及内能改变
你能说出哪些形式的能量？
机械能、
化学能、
电能、
热能（内能）、
声能、
电磁能、
潮汐能、
太阳能、
核能、
机械能 内能
化学能 内能
请你说出下列变化运动中的能量形式转化？
一、热运动
物体内部 _____
______________
叫做热运动。
粒的无规则运动
构成物质的微粒
永不停息地做无
规则的 。
分子
原子
运动
1、物质是由 、 或离子等微粒构成的，
大量微
2、 越高，分子无规则热运动就越剧烈。
温度
温度越高，液体扩散（分子运动）越快。
两杯水都变红色，但热水比冷水红得快
现象：
结论：
运动着的分子具有动能和势能吗？
运动着的分子也具有动能。
温度越高，分子运动得越快，它们具有的动能就越大。
由于分子之间存在相互作用力，因此分子之间也具有势能。
二、内能
物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，
叫做物体的内能。
①内能是描述物体内部大量分子热运动的能量，对单
个或少数几个分子，说它有多少内能是没有意义的。
②一切物体都具有内能。内能不可能为零。
③内能与物体的温度密切相关。所以俗称为热能。
⑥物体在状态发生变化时，内能会随着发生改变。
④内能与物质多少（分子数的多少）有关。
⑤物体的内能还与物体的体积与形状有关。
1、什么是内能
2、一切物体，不论温度高低，都具有内能。
炽热的钢水具有内能
寒冷的冰雪也具有内能
试解释：无论是高温物体还是低温物体，都具有内能。
无论高温物体或低温物体，物体内部分子的热运动总是存在的，因此都具有内能。
为什么说内能是不同于机械能的一种形式的能？请你对“内能”与“机械能”加以比较？
机械能 内 能
不
同
点 产生原因
含义大小
影响因素
相同点
联 系
热运动
质量、速度、高度、弹性形变大小
温度、质量
都是能的形式，具有能的物体都能够对外做功。
机械能 = 动能+势能
机械运动
内能 = 分子动能
+分子势能
机械能可以为零
内能不可能为零
一个物体可以同时具有机械能和内能
机械能 内能
3、同一物体，温度越高，具有的内能越大。
锅中的水被加热，
这时水具有的能量
（内能）增加了。
你能解释吗？
物体温度升高，
分子热运动加快，
内能增大。
物体温度降低，
分子热运动减慢，
内能减少。
物体的温度发生变化，它的内能也发生变化。
普通的一根铁丝，想想能通过哪些方法使它的温度升高（即：使它的内能增加）？
A、放在太阳下晒
B、在石头上摩擦
C、用力反复弯折
D、放在火上烧
E、用锤子敲打
F、放在手中捂
G、放在热水中烫
晒
烧
捂
烫
摩擦
弯折
敲打
热传递
做 功
发生能的转化，转化为铁丝的内能。
三、物体内能的改变
1、热传递可以改变物体的内能。
烧开水
捂热水袋
①热传递的条件
温度不同的两个物体之间会发生热传递。
②热传递的实质
可以用热量来量度内能传递的多少。
③热传递的结果
温度高的物体放热，温度降低，内能就减少；
温度低的物体吸热，温度升高，内能就增加。
内能从高温物体传递到低温物体。
放出多少热量，内能就减少多少。
吸收多少热量，内能就增加多少；
或从同一物体的高温部分传递到低温部分。
内能从铁棒左端高温部分传递到右端低温部分。
人从滑梯下滑时，臀部有什么感觉？
在远古时代，“钻木取火”是人类常用的
一种取火方法。钻木为什么能获得火呢？
臀部有发热的感觉，摩擦生热。
通过做功方式获得内能。
你能列举一些摩擦生热的事例吗？
双手相互摩擦，手会发热；
用锯子锯木头，锯条会发烫；
神六返回舱进入大气层，与大气摩擦，发热燃烧。
1．把图钉按在一次性筷子的一端，手握
筷子使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦，
然后用手感觉图钉的温度是否发生变化？
2．如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃
筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花。
快速压下活塞，观察棉花能否燃烧起来。
对图钉做功，图钉温度上升，内能增加。
压缩乙醚气体对乙醚做功，乙醚温度上升，内能增加。达到乙醚着火点，乙醚燃烧。
①外界对物体做功，可以使物体的内能增加。
2、做功可以改变物体的内能。
如图所示，在吸滤瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时，观察瓶内变化。
②物体对外做功，物体的内能会减少。
瓶内出现水雾。
是其他形式的能量与物体内能相互转化的过程。
③做功的实质
功可以用来量度内能改变的多少。
有一只瓶子，里面装着一些铁屑，可以用什么方法使铁屑的内能增加？如果你没有看到内能改变的过程，单凭铁屑温度的升高，你能说出究竟采用了什么方法吗？
可以加热，利用热传递方法。
可以晃动瓶子，利用做功方法。
没有看到内能改变的过程，
不能判断出具体的方法。
3、做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
内能的单位与功、热量的单位一样，都是焦耳。
一、热运动
分子永不停息地做无规则的运动
二、内能
物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能。
三、物体内能的改变
1、热传递。
2、做功。
物体的温度越高，内能越大。
2、下列说法正确的是-------------------------（ ）
A、0℃的冰块没有机械能
B、0℃的冰块变成同温度的水，内能没有变
C、0℃的冰块从一楼拿到楼上，假设质量未变，
冰块机械能增大，内能增大
D、0℃冰块具有内能
D
1．下列各情况物体的内能是增加还是减少？
改变内能的方法是什么？
（1）用打气筒给自行车打气时，气筒壁发烫。
（2）用砂轮磨刀时，刀具发烫。
（3）贮气罐里的气体向外喷泻时，气罐壁的
温度变低。
（1）（2）内能增加 做功
（3）内能减少 对外做功
3、下列说法中哪些是正确的-----------------（ ）
A.0℃时分子的热运动停止，所以物体在0℃时
没有内能；
B.气体分子热运动最剧烈，固体分子没有热运动；
C.物体的动能越大，内能也越大
D.物体温度越高，分子热运动越剧烈。
D
4. 气体推动塞子向上跳起，气体对
外 ，塞子获得了 ，气体
的 转化成塞子的 ，气
体的内能 ，温度 ，瓶
内的酒精气体 ，形成白雾。
做功
机械能
内能
机械能
减少
降低
液化登陆21世纪教育 助您教考全无忧
第5节 物体的内能 练习
姓名 学号
我学会了
1、物体内部所有分子热运动的 能的总和，叫做物体的内能。一切物体，
不论 高低，都具有内能。同一物体， 越高，具有的内能越大。
2、物体内能的改变的方式： 、 。热传递的条件是： 。
热传递的实质：是内能从 物体传递到 物体，或者内能从同一物体的
部分传递到 部分的过程。热传递的结果是：温度高的物体 热，
温度降低，内能就 ；温度低的物体 热，温度升高，内能就 。
3、做功可以改变物体的内能。外界对物体做功，可以使物体的内能 。物体对外
做功，物体的内能会 。做功的实质：是其他形式的能量与物体 相互转
化的过程。 可以用来量度内能改变的多少。
4、物体吸收或放出热的多少叫做 ，用符号 表示。单位为 ，简称 ，
符号为 。影响热量吸收与放出多少的因素： 、 、
。计算公式是： 。
5、单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的 。比热容
用符号 表示，它的单位是 ，读作 。比热容是
物质的一种 ，不同物质的比热容是 。水的比热容比砂石 。
6、把1 千克某种燃料 燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的 。热值的单位为
。
7、热机是将燃料的 能转化成 能再转化成 能的机器。热机有多种类型。
、 、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。内燃机就是燃料在机器
内燃烧的热机。以 为燃料的内燃机叫做汽油机。大多数的汽油机都是由 、
、 、 四个冲程的循环往复来保证机器正常工作。
我理解了
8、我国北方的冬季气温很低，到处都是冰天雪地，人们有时会将冰雪融化取水，把冰
雪放在水壶里加热取水的过程中，下列说法正确的是------------------------------( )
A. 冰在0 ℃时，内能为0 B. 这是通过做功的方式改变物体的内能
C. 在加热过程中，壶内的温度一直在上升 D. 水的温度越高，水分子运动越剧烈
9．以下是用热传递的方法改变物体内能的是---------------------------------------------( )
①划火柴 ②踢毽子 ③放在手心的雪球会慢慢融化 ④把袋装牛奶放在开水中加热
⑤量体温时，要将体温计紧贴腋下 ⑥砂轮磨刀溅出火星
A. ①④⑥ B. ①②⑥ C. ③④⑤ D. ④⑤⑥
10．下列属于通过做功途径改变物体内能的是-------------------------------------------( )
A. 在火炉上烧水，水温升高 B. 感冒发烧，用冷毛巾敷额头
C. 用气筒给轮胎打气，气筒壁发热 D. 炎热的夏天，柏油路面温度升高
11、下列关于温度、内能和热量的说法正确的是-----------------------------------------( )
A. 物体温度越高，它的热量就越多 B. 要使物体内能增加，一定要吸收热量
C. 要使物体内能增加，一定要对物体做功 D. 物体温度升高，它的内能就增加
12、下列有关比热容的说法中正确的是-----------------------------------------------------( )
A. 比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容
B. 在释放相同热量的条件下，比热容小的物体温度降低得多
C. 水和冰由同一种物质构成，因此比热容相同
D. 将一个物体分成两半，其比热容也减半
13．下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是-------------------( )
A. 体积相同的两杯水温度都升高10 ℃，它们吸收的热量相同
B. 质量相等的两块钢温度分别升高5 ℃和10 ℃，它们吸收的热量不相同
C. 体积相等的水和煤油温度都升高10 ℃，它们吸收的热量不相同
D. 质量相等的水和铜温度都升高10 ℃，它们吸收的热量不相同
14、甲、乙两物体的比热容之比为2∶3，吸收热量之比为3∶1，它们升高的温度相同，
则甲、乙两物体的质量之比为---------------------------------------------------------------( )
A. 9∶2 B. 2∶9 C. 1∶2 D. 2∶1
15、水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与
它的这一特性无关的是----------------------------------------------------------------------( )
A. 让流动的热水流过散热器取暖 B. 汽车发动机用循环水冷却
C. 冬季晚上向稻田里放水，以防冻坏秧苗 D. 在较大的河流上建水电站，用水发电
16、把一铁块放在火炉上加热一段时间后，下列物理量中不变的是---------------( )
A．铁块的体积 B．铁块的比热容 C．铁块的内能 D．铁块的密度
17、汽油机飞轮的转速是3000转/分，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功
的次数是----------------------------------------------------------------------------------------( )
A. 1500次 B. 3000次 C. 6000次 D. 750次
18、如图是四冲程汽油机的一个
工作循环示意图，其中属于内能
转化为机械能的冲程是( )
19、下列关于热值的说法正确的是------------------------------------------------------------( )
A．物质的热值跟物质燃烧放出的热量有关 B．物质的热值跟物质的温度有关
C．物质的质量越大，它的热值越大
D．物质的热值是物质本身的一种特性，与质量没有关系
20、完全燃烧140克焦炭(焦炭的热值为3.0×107焦/千克)能放出多少热量？若这些热
量的30%被水吸收，则能使30千克、20℃的水温度升高到多少摄氏度？
21、某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能，
用自制太阳能热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为
50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2米2，太阳能热水器内
的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经8750s时间后上升到45℃[c水＝4.2
×103)/(kg·℃)]。请计算：
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？
(2)垂直于太阳光的1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？
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