河北专版2020中考物理复习方案第三单元热和能第06课时比热容热值热量的相关计算课件 28页

第 6 课时　 比热容　热值　热量的相关计算 第三单元　热和能 考点一　比热容 定义 　 一定 　　　　 的某种物质 , 在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比 , 叫这种物质的比热容。用符号 c 表示   单位 　 　　　　　　　　 [ 符号 : 　　　　　　 ]  特点 　 比热容是物质的一种属性 , 只与物质的种类和状态有关 , 与质量、体积、温度等无关。比热容越大 , 该物质的吸放热能力越 　　　　 , 具体表现为质量相等时 , 升高相同的温度 , 吸收的热量 　　　 ; 吸收相同的热量 ( 加热时间相等 ), 温度变化量 　　　　   质量 焦每千克摄氏度 J/(kg·℃) 强 多 小 （续表） 水的 比热容 　 ① 水的比热容是 　　　　 　　　　 , 它的物理意义 : 　　　　 的水温度 升高 ( 或降低 ) 　　　　 所吸收 ( 或放出 ) 的热量为 4 . 2 × 10 3 J;  　 ② 水的比热容大的利用 : 一是取暖 ( 暖气用水作媒介 ), 二是散热 ( 作汽车冷却剂 ), 三是调节气候 热量 计算 　 Q= 　　　　　　 , 变形式 m= 　　　　　 ,  Δ t= 　　　   4 . 2×10 3 J/(kg·℃) 1 kg 1 ℃ cm Δ t 考点二　热值 定义 　 某种燃料 　　　　 燃烧放出的热量与其质量 ( 或体积 ) 之比   单位 　 　　　　　 ( 符号 :J / kg); 焦每立方米 ( 符号 :J/m 3 )  公式 　 固体、液体燃料 : Q= 　　　　 ; 气体燃料 : Q= 　　　　 ( 做题时用单位选公式 )  理解 　 热值是燃料本身的一种特性 , 它与燃料的 　　　　 有关 , 与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系   完全 焦每千克 mq Vq 种类 探究一　理解比热容 1 . [2019· 杭州 ] 对于同一物态的某种物质 , 根据 c= 得知 ( 　　 ) A . 比热容跟热量成正比 B . 比热容跟质量成反比 C . 比热容跟温度变化成反比 D . 吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量 D 2 . [2019· 福建 ] 下表列出了一些物质的比热容 , 根据表中数据 , 下列判断正确的是 ( 　　 ) A . 不同物质的比热容一定不同 B . 物质的状态发生变化 , 比热容不变 C . 质量相等的铝和铜升高相同的温度 , 铝吸收的热量更多 D . 质量相等的水和煤油吸收相同的热量 , 水升高的温度更多 C 物质 水 煤油 冰 铝 铜 比热容 / [J ·( kg· ℃ ) -1 ] 4 . 2 × 10 3 2 . 1 × 10 3 2 . 1 × 10 3 0 . 88 × 10 3 0 . 39 × 10 3 探究二　热量的有关计算 3 . [2019· 石家庄一模 ] 夏天 , 晒了一天的海滩 , 发现沙子比海水温度高 , 说明 ________ 　　 　 。质量均为 1 kg 、初温均为 20 ℃ 的甲、乙两种液体 , 经同一加热器加热相同时间后 , 甲液体升温到 50 ℃, 乙液体升温到 80 ℃ 。那么甲液体的比热容 　　　　 ( 选填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ”) 乙液体的比热容 , 若其中一种液体是水 , 那么另一种液体的比热容是 　　　　 J/(kg·℃) 。 [ c 水 = 4 . 2×10 3 J/(kg·℃)]  水的比 热容大 大于 2 . 1×10 3 4 . 某热水器用天然气作燃料给水加热。已知天然气的热值为 4 . 0×10 7 J/m 3 , 完全燃烧 2 . 1 m 3 的天然气可以获得 　　　　 J 的热量 ; 不计热量损失 , 这些热量可以使 500 kg 的水温度升高 　　　　 ℃; 这是用 　　　　 的方式改变了水的内能。 [ c 水 = 4 . 2×10 3 J/(kg·℃)]  8 . 4×10 7 40 热传递 5 . 如图 6-1 所示 , 在标准大气压下 , 用天然气灶将一壶质量为 3 kg 、温度为 20 ℃ 的水加热至沸腾 , 大约需要 10 min 。天然气属于 　　 　　 ( 选填 “ 可再生 ” 或 “ 不可再生 ”) 能源 , 整个过程中水吸收的热量是 　　 　　 。若天然气完全燃烧放出的热量 60% 被水吸收 , 烧开这壶水需要 　　 　　 m 3 的天然气。 [ 已知水的比热容为 4 . 2×10 3 J/(kg·℃), 天然气的热值为 3 . 5×10 7 J/m 3 ]  图 6-1 不可再生 1 . 008×10 6 J 4 . 8×10 - 2 6 . 小洁家春节假期全家开车去某地旅游 , 下车时观察里程表确定汽车行驶 225 km, 所用时间是 2 . 5 h, 消耗汽油 16 kg( 假设汽油完全燃烧 ), 汽车发动机在这段时间内的功率为 20 kW 。 ( 设这段时间内汽车做匀速直线运动 ) (1) 汽油发动机在做功冲程把 　　　　 能转化为 　　　　 能。   (2) 汽车行驶过程的牵引力是多大 ? 内 机械 6 . 小洁家春节假期全家开车去某地旅游 , 下车时观察里程表确定汽车行驶 225 km, 所用时间是 2 . 5 h, 消耗汽油 16 kg( 假设汽油完全燃烧 ), 汽车发动机在这段时间内的功率为 20 kW 。 ( 设这段时间内汽车做匀速直线运动 ) (3) 汽车发动机的效率是多少 ?( 已知汽油的热值为 4 . 5×10 7 J/kg) 突破　比较不同物质吸热的情况 【 设计和进行实验 】 1 . 主要器材 :① 测量工具 : 温度计 、 停表 和 天平 ( 选用质量相等的不同物质进行实验 ) 。 ② 热源 : 酒精灯或电加热器 ( 电加热器更好 , 因为内部加热 , 相对稳定 , 热损失少 ; 实验中选用 相同热源 是保证 不同物质在相同时间内吸收的热量相同 ) 。 2 . 实验方法 : 转换法 ( 加热相同时间 , 比较 升高的温度 , 或升高相同温度 , 比较 加热时间 ) 和控制变量法 ( 相同热源 , 被加热物质的 质量和初温相同 ) 。 【 数据处理和分析 】 3 . 设计实验数据记录表格 ( 升高相同温度比较加热时间 , 如表一所示 ; 加热相同时间比较温度变化 , 如表二所示 ) 并绘制温度 - 时间图像 , 分析可得出 :① 升高相同的温度 , 加热时间长的物质吸热能力强 ;② 加热相同时间 , 温度变化小的物质吸热能力强。 表一 物质 次数 质量 m/ kg 升高 的 温度 Δ t / ℃ 加热的时间 t/ min 水 1 0 . 1 10 2 2 0 . 2 10 4 食用油 3 0 . 1 10 1 4 0 . 2 10 2 表 二 加热 时 间 / min 0 0 . 5 1 1 . 5 … 温 度 / ℃ 食用 油 水 【 交流、反思与评估 】 4 . 改变内能的方式 : 热传递 。热量的计算 : Q 吸 =cm ( t - t 0 ) 。 　 5 . 误差分析 : 实验过程中存在着 热量的损失 。 例 在 “ 比较不同物质的吸热能力 ” 的实验中 , 实验装置如图 6-2Ⅰ 甲、乙所示。 (1) 实验中应量取 　　　　 ( 选填 “ 质量 ” 或 “ 体积 ”) 相等的甲、乙两种液体 , 分别倒入相同的烧杯中。   (2) 选用两个相同规格的电加热器加热 , 目的是使甲、乙两种液体在相同时间内 　　　　　　　　 。通过比较 　　　　　　 来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。   图 6-2 质量 吸收的热量相同 加热时间 例 在 “ 比较不同物质的吸热能力 ” 的实验中 , 实验装置如图 6-2Ⅰ 甲、乙所示。 (3) 实验记录的数据如下表所示 , 分析实验数据可知 : 吸收相同热量 , 　　　　 液体升温更高 , 说明 　　　　 液体的吸热能力强 , 　　　　 液体更适合作汽车发动机的冷却液。   图 6-2 加热时间 / min 0 1 2 3 4 甲的温度 / ℃ 30 34 38 42 46 乙的温度 / ℃ 10 18 26 34 42 乙 甲 甲 例 在 “ 比较不同物质的吸热能力 ” 的实验中 , 实验装置如图 6-2Ⅰ 甲、乙所示。 (4) 如果要使甲、乙两液体升高的温度相同 , 就要给 　　　　 液体加热更长的时间 , 此时甲液体吸收的热量 　　　　 ( 选填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ”) 乙液体吸收的热量。若加热到相同的温度后停止加热 , 冷却相同的时间后 　　　　 液体的末温高。   图 6-2 甲 大于 甲 例 在 “ 比较不同物质的吸热能力 ” 的实验中 , 实验装置如图 6-2Ⅰ 甲、乙所示。 (5) 若甲、乙两液体从如图 Ⅱ 所示的初温分别升高到 40 ℃ 和 35 ℃, 吸收热量之比为 2 ： 1, 则甲、乙两液体的比热容之比为 　　　　 。   图 6-2 3 ∶ 2 · 实验拓展 · 例 在 “ 比较不同物质的吸热能力 ” 的实验中 , 实验装置如图 6-2Ⅰ 甲、乙所示。 该班同学又利用如图 6-3 甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。 (6) 在图甲中除了所给的实验器材外 , 还需要的测量工具有天平和 　　　　 。   图 6-3 停表 例 在 “ 比较不同物质的吸热能力 ” 的实验中 , 实验装置如图 6-2Ⅰ 甲、乙所示。 (7) 实验中第 1 、 2 两组同学记录的实验数据如下表 : 通过分析实验数据 , 能够得出的结论是 ____________________________________   　 。   实验组别 液体 质量 / g 初温 / ℃ 末温 / ℃ 加热时间 / min 1 水 200 25 40 13 . 5 煤油 200 25 40 6 . 5 2 水 200 25 40 12 煤油 200 25 40 5 . 5 质量相同的水和煤油升高相同的温度 , 吸收的热量不同 ( 或质量相同的水和煤油升高相同的温度 , 水吸收的热量多 ) 例 在 “ 比较不同物质的吸热能力 ” 的实验中 , 实验装置如图 6-2Ⅰ 甲、乙所示。 (8) 图乙是第 1 组同学绘制的 “ 吸收热量 - 时间 ” 和 “ 温度 - 时间 ” 图像 , 能正确描述该实验真实情况的图像是 　　　　 ( 选填序号 ) 。   C 图 6-3 例 在 “ 比较不同物质的吸热能力 ” 的实验中 , 实验装置如图 6-2Ⅰ 甲、乙所示。 (9) 使质量相同的水升高相同的温度 , 加热时间应该相同 , 但 1 、 2 两组的同学在交流实验数据时发现 : 第 1 组的加热时间明显偏长 , 其原因可能是 ___________________ 　　　　　　　　　 。   酒精灯的火焰大小不 同 ( 答案合理即可 ) 图 6-3 例 在 “ 比较不同物质的吸热能力 ” 的实验中 , 实验装置如图 6-2Ⅰ 甲、乙所示。 (10) 这两组同学对图甲的装置进行了改进 , 将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热 , 如图 6-4 所示 , 而不是用两个酒精灯分别加热 , 这样做的好处是   　　　　 　　　　　　　　　　 。   使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同 图 6-3 图 6-4 考点　比热容、热值的理解及计算 1 . [2014· 河北 28 题节选 2 分 ] 双能源 ( 汽油和天然气 ) 汽车以其经济、污染小等优点备受人们青睐。 ( 已知汽油的热值为 3 . 2×10 7 J/L, 天然气的热值为 7 . 2×10 7 J/m 3 ) (1) 内燃机是汽车的 “ 心脏 ”, 它是把内能转化为 　　　　 的机器。   (2) 完全燃烧 9 L 汽油放出的热量与完全燃烧 　　　 m 3 的天然气放出的热量相等。   机械能 4 2 . [2017· 河北 26 题 3 分 ] 汽油机作为汽车的 “ 心脏 ”, 在压缩冲程结束时 , 火花塞产生电火花 , 使燃料猛烈地燃烧 , 将 　　　　 能转化成 　　　　 能 ; 一辆汽车一年行驶三万公里 , 消耗汽油 2 t, 这些汽油完全燃烧放出 　　　　　 J 的热量。 ( q 汽油 = 4 . 6× 10 7 J/kg)  化学 内 9 . 2×10 10 3 . [2016· 河北 13 题 3 分 ] 天然气燃烧时将 　　　　 能转化为 　　　　 能。至少需要消耗 　　　　 m 3 的天然气才能将质量为 20 kg 、初温为 20 ℃ 的水烧开。 [ 标准大气压 , c 水 = 4 . 2×10 3 J/(kg·℃), q 天然气 = 3 . 2×10 7 J/m 3 ]  化学 内 0 . 21 4 . [2018· 河北 26 题 3 分 ] 有如图 6-5 所示的两套相同装置 , 分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料 , 点燃后加热质量相等的同种液体 , 通过比较燃料 __________ ( 选填 “ 燃烧相同时间 ” 或 “ 全部燃烧 ”) 后温度计示数的变化 , 来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧 , 　　　　 转化为内能 , 用比热容 　　　　 的液体可以使实验现象更明显。 ( 实验中液体没有沸腾 )  图 6-5 全部燃烧 化学能 小 5 . [2012· 河北 27 题 3 分 ] 小明探究不同物质的吸热能力时 , 在两支相同的试管中分别装入质量相等、温度相同的水和煤油 , 用一个酒精灯同时对两支试管加热 , 加热一段时间后 , 温度计示数如图 6-6 所示。 (1) 指出图中使用酒精灯的错误 :________________________ 　　　　　　　　 。   (2) 水和煤油比较 , 　　　 吸热能力强。   (3) 加热一段时间后 , 煤油的温度升高了 4 ℃, 则水的温度升高 了 　　　　 ℃ 。 [ c 水 = 4 . 2×10 3 J/(kg·℃), c 煤油 = 2 . 1×10 3 J/(kg·℃)]  图 6-6 未用酒精灯外焰加热 ( 或用 酒精灯内焰加热 ) 水 2