江西省2020年中考物理 基础考点一遍过 第12讲 内能 内能的利用 命题点3 比热容与热值及相关计

命题点3比热容与热值及相关计算目录面对面“过”考点1江西6年真题“面对面”2实验突破3考点梳理图片解读面对面“过”考点考点梳理比热容与热值及热量的计算(6年5考)考点1比热容热值概念一定________的某种物质，在温度升高时所吸收的热量与它的质量和所升高的温度的________之比，用符号c表示某种燃料________放出的热量与其质量(固体、液体)或体积(气体)之比，用符号________表示单位J/(kg·℃)固体、液体：J/kg气体：J/m3质量完全燃烧q乘积比热容热值影响因素比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量、体积、温度等无关热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关，与燃料的形状、体积、质量无关比热容热值热量的计算Q＝________(6年4考)c表示比热容，单位是J／(kg·℃)；m表示质量，单位是kg；Δt表示温度的变化量，单位是℃；Q表示热量，单位是J.吸热公式：Q吸＝cm(t末－t初)放热公式：Q放＝cm(t初－t末)Q＝_______[2014.19(1)]m表示质量，单位是kg；q表示热值，单位是J／kg；Q表示热量，单位是J.Q＝_______V表示体积，单位是m3；q表示热值，单位是J／m3；Q表示热量，单位是J.cmΔtqmqV比热容热值变形式求质量：m＝求温度差：Δt＝求质量(固体、液体)：m＝求体积(气体)：V＝QctQcmQqQq提分必练(1)某汽车的散热器中装有10kg的水，在温度升高10℃的过程中水吸收的热量为__________J，这相当于完全燃烧________m3的天然气放出的热量．[天然气的热值q＝4.2×107J/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)]．4.2×1050.01热机的效率[2014.19(2)]考点21.定义：热机运转中，对外做的________与燃料完全燃烧所释放的能量的比值．2.公式:100%100%1.)0(0%1有用有用有用放＝＝＝，注：＜3.提高热机效率的方法(1)让燃料燃烧更充分；(2)在设计和制造过程中，不断改进和创新，以减少各种能量损失；(3)设法利用废气的能量．有用功提分必练(2)一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是：_____________________________________________________________，用这台柴油机工作时，完全燃烧2kg的柴油可做有用功_________J．(柴油的热值q＝3.3×107J/kg)(3)如图，是某内燃机能量走向示意图，该内燃机的热机效率是()A.40%B.100%C.25%D.35%热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比为25%1.65×107D第3题图图片解读命题点：能量转化、比热容的应用1.如图，汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的________能转化为机械能；汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的________较大的特性．内比热容命题点：比热容的理解2.如图所示，岸上的砂石被晒得烫脚，而海水却很凉爽，产生这一现象的原因是水的________比砂石的大，在质量相同的情况下吸收相同的热量后水升高的温度要________(选填“高于”“等于”或“低于”)砂石升高的温度.比热容低于江西6年真题“面对面”比热容、热值的理解和应用(6年3考)类型11.(2017江西10题2分)长征二号FT2运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的________高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要________热，从而避免高速运行的火箭温度过高．热值吸拓展训练2.汽油的热值为4.6×107J/kg，表示1kg汽油完全燃烧放出的热量为________J，一辆汽车的汽油用掉一半后剩下汽油的热值为________J/kg.3.下列事例中，不属于利用水的比热容大这一特点的是()A.汽车发动机用水循环冷却B.冬天睡觉时用热水袋取暖C.初春的晚上向秧田里灌水防冻D.炎热的夏天为降温而在室内洒水4.6×1074.6×107D4.用相同的加热器对质量相同的两种不同液体进行加热，吸收相同热量后，温度随时间变化的关系图像如图所示．下列说法中正确的是()A.升高相同的温度，甲液体吸收的热量多B.加热相同的时间，乙液体升高的温度高C.用甲液体作汽车的冷却剂效果更好D.用乙液体作汽车的冷却剂效果更好D第4题图热学综合判断(2017.10，2014.12)类型25.(2014江西12题3分)《舌尖上的中国》聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美．如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是()第5题图A.煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大B.炒：主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加C.蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟D.拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动【答案】C拓展训练6.将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒煳，大大失去鲜味．厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，如图所示，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，对此现象说法不正确的是()A.能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动B.附着在肉片外的淀粉糊有效减缓了肉片里水分的蒸发C.在炒肉片过程中，肉片内能增加主要通过热传递实现的D.在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能不变第6题图D7.(不定项)关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是()第7题图A.甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，表明分子间存在引力B.乙图中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能转化为机械能C.丙图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明上面瓶中的空气密度较大D.丁图中活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程AD热量的相关计算(6年5考，其中4次以电热综合考查)类型3提分小练8.为响应“绿色出行、低碳生活”号召，南昌公交先后投入近20亿元，购置更新高品质空调公交车2800余辆．若公交车每天消耗100m3的天然气，这些天然气完全燃烧能放出________J热量，天然气发动机的效率为45%，发动机所做的功为________J．(天然气的热值为4×107J/m3)4×1091.8×1099.一种电热暖手宝的主要参数如图所示．如果在额定电压下加热10min，暖手宝内水的温度由原来的5℃上升至65℃，指示灯熄灭，则此过程中水吸收的热量是__________J，电热暖手宝的发热效率为________．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]第9题图2.52×10584%10.(2014江西19题7分)莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大．同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kW·h)．(已知汽油的热值为4.6×107J/kg)[温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/(kW·h)表示获得1kW·h能量消耗0.2kg汽油]．求：(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？(2)该汽车发动机的效率最高可达多少(结果保留整数)?解：(1)0.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝mq＝0.2kg×4.6×107J/kg＝9.2×106J(2)由于最低油耗为0.2kg/(kW·h)，表示获得1kW·h能量需要消耗0.2kg的汽油所以汽车发动机的效率为η＝×100%≈39%663.610J100%9.210JWQ放＝拓展训练11.小丽同学家原来是用液化石油气烧水的(每天至少用65℃的热水100kg)，参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，小丽制作了一台简易的太阳能热水器．这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃.[液化石油气燃烧放热的70%被水吸收、c水＝4.2×103J/(kg·℃)]求：(1)这台太阳能热水器中的水6月份平均每天吸收多少能量？(2)若液化石油气的热值为8.0×107J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多少千克？(3)使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？(至少写出两点)解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(65℃－15℃)＝2.1×107J(2)由η＝×100%可得，液化石油气燃烧放出的热量Q放＝＝3×107J由Q放＝m气q可得，节约液化石油气的质量m气＝＝0.375kg(3)太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，对环境无污染；且属于可再生能源，取之不尽用之不竭．QQ吸放72.110J70%Q吸＝77310J8.010J/kgQq放＝实验突破实验比较不同物质吸热的情况(近6年未考)实验视频见超值配赠命题点【设计与进行实验】1.实验主要器材(1)实验器材的组装顺序(自______至______)(2)天平的作用(称量被加热物质的质量)(3)停表的读数及作用(记录加热时间，用加热时间衡量物质吸收热量的多少)下上(4)温度计的使用与读数(5)相同的热源(保证相同加热时间内物质吸收的热量________)(6)玻璃棒的作用(通过搅拌使物质_____________)2.实验方法(1)控制变量法的应用(选取________相同的不同物质，用相同的热源加热相同时间，比较吸热情况)(2)转换法的应用①通过升高相同的温度，比较加热时间长短来判断物质的吸热能力②通过加热相同的时间，比较温度变化的快慢来判断物质的吸热能力3.实验表格设计及数据记录相同受热均匀质量【分析数据，总结结论】4.根据表格数据绘制温度－时间图像5.分析表格数据或图像，总结结论(1)升高相同温度，加热时间越长(短)的物质，吸热能力越强(弱)(2)吸收相同的热量(或加热相同时间)，温度变化越慢(快)的物质，吸热能力越强(弱)【交流与反思】6.温度－时间图像开始不是直线的原因及改进方法[原因：烧杯(或其他容器)刚开始吸收热量；改进：先将烧杯(或其他容器)进行预热]7.用规格相同的电加热器代替酒精灯对不同物质进行加热的好处(①与酒精灯相比，电加热器更容易控制相同时间内提供的热量相同；②内部加热，热量损失少)8.改变内能的方式及内能大小的比较9.引入物理量——比热容的目的(描述物质吸热本领的大小)10.比热容、热量的相关计算11.比热容在生活中的应用(①冷却剂的选取；②暖手宝的应用；③调节气温；④内陆昼夜温差比沿海地区大的原因等)一题练透一实验例为研究水和食用油的吸热能力，小明同学用如图所示两套完全相同的装置进行实验探究．例题图【设计实验】(1)除图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有______和________．(2)实验前应称取初温和________相等的水和食用油进行实验．【进行实验与收集证据】(1)在加热过程中，小明不断用玻璃棒搅拌是为了使水和食用油____________；图乙装置有一处错误，请你指出来：______________________________．天平秒表质量受热均匀温度计玻璃泡碰到了烧杯底部(2)改正错误后，小明每隔2min测量一次水和食用油的温度，一段时间后，撤去酒精灯，将实验数据记录在下表中.时间/min0246810T水/℃51015202530T油/℃51525354555【分析与论证】(1)根据表格记录，实验中小明是通过对两种物质加热相同时间，比较_____________的方法来判断物质吸热能力的．温度变化快慢(2)分析表格数据可知，吸收相同热量，升温较快的是________；若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多，由此可见________的比