專題3：熱值、熱量、比熱容及其熱機效率的計算(原卷版)2021年中考物理高頻考點訓(xùn)練

第頁專題3：熱值、熱量、比熱容及其熱機效率的理解與計算熱值、熱量、比熱容及其熱機效率的理解與計算是中考中熱學(xué)部分?？嫉闹R點，側(cè)重考查對熱值、熱量、比熱容的理解及相關(guān)計算，能有效的考查對相關(guān)概念的理解，也能考查學(xué)生的計算能力。一、熱值、熱量、比熱容及其熱機效率的理解1、熱量與溫度、內(nèi)能的區(qū)別：區(qū)別定義表述理解溫度溫度表示物體的冷熱程度，從分子動理論的觀點來看，溫度是分子熱運動激烈程度的宏觀度量，是分子平均動能大小的微觀度量對溫度只能說“是多少”、“升高多少”、“降低多少”。不能說“有”“沒有”或“含有”等，也不能說“傳遞溫度”溫度是表示某一時刻物體所處狀態(tài)的狀態(tài)量內(nèi)能物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和只能說“有”、“大”、“小”、“增大”、“減小”，不能說“無”內(nèi)能是狀態(tài)量，任何物體都有內(nèi)能熱量在熱傳遞過程中，物體吸收或放出熱的多少，其實質(zhì)是內(nèi)能的變化量熱量只能說“吸收多少”或“放出多少”，不能在熱量名詞前加“有”或“沒有”“含有”。熱量是過程量，跟熱傳遞緊密相連，離開了熱傳遞就無熱量可言熱量與溫度、內(nèi)能的聯(lián)系：物體吸收或放出熱量，不一定引起溫度的變化。（晶體熔化）物體溫度改變了，不一定要吸收或放出熱量。（還可以是做功）物體的內(nèi)能變化，不一定是吸收或放出了熱量。物體吸收或放出熱量，不一定引起溫度的變化。（晶體熔化）物體溫度改變了，不一定要吸收或放出熱量。（還可以是做功）物體的內(nèi)能變化，不一定是吸收或放出了熱量。內(nèi)能增加，不一定吸收熱量。（還可以是做功）在不做功的情況下，物體吸收或放出熱量，一定會引起內(nèi)能的變化。物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體溫度的變化一定會引起內(nèi)能的變化。物體溫度升高，內(nèi)能增加；物體溫度的變化一定會引起內(nèi)能的變化。物體溫度升高，內(nèi)能增加；物體內(nèi)能的變化不一定引起溫度的變化。內(nèi)能增加，溫度不一定升高。（晶體熔化）2、熱值和比熱容、熱機效率：比熱容熱值熱機效率物理意義表示不同的物質(zhì)吸收（或放出）的本領(lǐng)特性的物理量表示燃料燃燒放熱本領(lǐng)特性的物理量表示燃料在熱機中能量利用高低的物理量定義一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量（或體積）之比叫這種燃料的熱值熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率公式或單位J/（kg?℃）J/kg或J/m3無理解比熱容是物質(zhì)的一種特性，只有物質(zhì)的種類、狀態(tài)有關(guān)，與Q、m、Δt等無關(guān)，即同種物質(zhì)的比熱容不會變化熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的m、V、燃燒情況等無關(guān)熱機效率是熱機性能的重要指標(biāo)，熱機效率越高，說明在做功同樣多的情況下，消耗的燃料少二、熱值、熱量、比熱容及其熱機效率的計算1、利用比熱容計算熱量：Q=cmΔt表示溫度的變化量，單位是℃，表示質(zhì)量，單位是kg表示比熱容，單位是J（kg·℃）表示熱量，單位是J（1）升溫時Δt=t-t0，降溫時Δt=t0-t，審題時一定要看清是“升高了”還是“升高到”，“升高了”已知的是Δt，“升高到”已知的是“t”。（t表示末溫，t0表示初溫）。（2）在求水的末溫時，需先求Δt，注意在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水最高溫度達到100℃。（3）熱量的多少與比熱容c、質(zhì)量m、和溫度變化都有關(guān)系，而比熱容與熱量Q、質(zhì)量m、和溫度變化都無關(guān)，注意二者的區(qū)別。（4）當(dāng)某種物質(zhì)降溫放出熱量時用Q放=cmΔt，而不能用燃料燃燒放出熱量Q放=mq，一定要注意二者的區(qū)別。（5）利用變形公式可以計算:=1\*GB3①質(zhì)量：；=2\*GB3②溫度變化，進而求初溫或末溫：。2、利用熱值計算熱量公式：Q=mq或Q=qV(氣體)（1）對于氣體燃料燃燒放出熱量的計算公式，是用Q=mq還是Q=qV，取決于q的單位是J/kg還是J/m3或J/L。（2）燃料燃燒放出熱量的多少由燃料的質(zhì)量（或體積）、熱值的大小以及燃燒情況有關(guān)，而熱值與熱量Q、質(zhì)量m（或V）無關(guān)，注意二者的區(qū)別。3、熱機效率的計算：（1）熱機所做的有用功往往是熱機對外的牽引力F使得熱機在水平方向上通過一定的距離s，當(dāng)勻速運動時，牽引力F與阻力f相等，于是有W有用=Fs=fs；（2）Q放是燃料燃燒放出的熱量Q放=mq或Q放=Vq，所以熱機效率公式可變形為：或。4、熱效率計算：（1）有效利用的熱量與燃料完全燃燒釋放的總能量的比值,就是熱效率。（2）公式：或。一、中考題型分析中考中，熱值、熱量、比熱容及其熱機效率的理解以選擇題、填空題形式考查，而計算則以填空題、計算題形式考查，大約在考試中占2—6分。二、典例精析★考點一：熱值、熱量、比熱容及其熱機效率的理解◆典例一：（2020臨沂）關(guān)于溫度，熱量和內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．0℃的冰塊內(nèi)能為零 B．溫度高的物體含有的熱量多C．熱傳遞的方向由內(nèi)能大小決定 D．物體吸收熱量溫度不一定升高◆典例二：（2020西藏）以下操作中，相應(yīng)物理量的數(shù)值前后發(fā)生改變的是（）A．一根導(dǎo)線剪掉一半，剩下導(dǎo)線的電阻B．一杯牛奶喝掉一半，剩下牛奶的密度C．一桶汽油燃燒掉一半，剩下汽油的熱值D．一瓶水喝掉一半，剩下水的比熱容★考點二：熱值、熱量、比熱容及其熱機效率的計算◆典例一：（2020大連）近幾年來，大連市民陸續(xù)使用上了安全、清潔的天然氣。某用戶在使用天然氣灶加熱水時，完全燃燒了0.05m3的天然氣，將3kg的水從20℃加熱到80℃。已知水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃)，天然氣的熱值是3.6×107J/m3。求：(1)天然氣完全燃燒放出的熱量是多少？(2)水吸收的熱量是多少？(3)該天然氣灶加熱這些水的效率是多少？◆典例二：（2020哈爾濱有改動）我們生產(chǎn)、生活中利用的能量，追根溯源，大都來自太陽。（1）一個太陽能熱水器的容量為80L,裝滿水后，使這些水的溫度從10℃升高至40℃，則水需要吸收多少熱量？（2）一輛太陽能汽車接收到4×107J的光能。其中有8%用于汽車的牽引力做功，若勻速行駛時汽車的牽引力為200N，這輛汽車能勻速行駛多遠？1、（2020海南）椰雕是用經(jīng)過處理的椰子殼雕刻的藝術(shù)品，海南的椰雕工藝被列入國家非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，如圖所示工藝師正在進行椰雕雕刻。一個處理后的椰子殼假設(shè)質(zhì)量分布均勻，經(jīng)過雕刻之后，椰子殼的（）

A．質(zhì)量變小 B．熱值變小 C．密度變小 D．比熱容變小2、（2020廣安）下列關(guān)于溫度?熱量和內(nèi)能的說法，正確的是（）A．發(fā)生熱傳遞時，溫度總是從高溫物體傳遞給低溫物體B．在相同溫度下，1kg的水比1kg的冰含有的熱量多C．一塊0℃的冰熔化成0℃的水，內(nèi)能增大D．物體溫度升高，內(nèi)能一定增加，一定要吸收熱量3、（2020無錫）煤炭是一種重要能源。為判斷煤炭品質(zhì)的優(yōu)劣，最科學(xué)的方法是檢驗煤炭的（）A．比熱容 B．密度 C．熱值 D．溫度4、（2020呼和浩特）用同一酒精燈分別給質(zhì)量相等的甲、，乙兩種物質(zhì)加熱，根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制如圖所示圖象，由圖可知（）A．甲物質(zhì)的溫度比乙物質(zhì)溫度升高的快，甲物質(zhì)的比熱容大于乙物質(zhì)的比熱容B．甲物質(zhì)的溫度比乙物質(zhì)溫度升高的快，甲物質(zhì)的比熱容小于乙物質(zhì)的比熱容C．甲物質(zhì)的溫度比乙物質(zhì)溫度升高的慢，甲物質(zhì)的比熱容大于乙物質(zhì)的比熱容D．甲物質(zhì)的溫度比乙物質(zhì)溫度升高的慢，甲物質(zhì)的比熱容小于乙物質(zhì)的比熱容5、（2020甘孜）下列關(guān)于熱值和熱機效率的說法，正確的是（）A．使燃料燃燒更充分，可以增大熱值B．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機效率C．柴油機的熱機效率通常為100%D．燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大6、（2020綿陽）川人愛吃辣，色香味俱佳的紅油辣子是川人家常必備。紅油辣子制作關(guān)鍵是對油溫的控制，用菜油制作紅油辣子的最佳溫度為150℃。用沼氣將0.1kg菜油從室溫17℃加熱到制作紅油辣子的最佳溫度，則菜油吸收了_______J的熱量，燃燒了________m3的沼氣。已知沼氣燃燒釋放的熱量有50%被菜油吸收，沼氣熱值取1.9×107Ｊ/m3，取ｃ菜油=2.0×103J·（kg·℃）-1。7、（2020黃石）可燃冰是一種新能源，它是水和天然氣在高壓低溫下形成的類似冰狀結(jié)晶物質(zhì)，主要成分是甲烷，我國可燃冰的開采技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，用燃?xì)忮仩t燒水時，將500kg初溫20℃的水加熱到100℃，共燃燒了0.1m3的可燃冰，這個過程中水吸收的熱量為______J。完全燃燒0.1m3可燃冰放出的熱量為______J，燃?xì)忮仩t燒水時的效率為______。[c水=4.2×103J/（kg·℃），可燃冰熱值q=6.0×109J/m3]8、（2020銅仁）質(zhì)量為1.4kg的干木柴完全燃燒釋放的熱量為________J，如果這些熱量的50%被質(zhì)量為50kg的水吸收，則水的溫度將升高_______℃。[已知：干木柴的熱值為1.2×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]9、（2020百色）如今太陽能熱水器已走進了千家萬戶，某家庭太陽能熱水器某天內(nèi)接收太陽能的總熱量為2.52×107J，使質(zhì)量為80kg、初溫為20℃的水溫度升高到50℃，求：(1)已知干木柴的熱值為q＝1.2×107J/kg，若由燃燒干木柴來提供2.52×107J的熱量需要完全燃燒多少千克干木柴？(2)這天該太陽能熱水器中的水吸收的熱量是多少？[水的比熱容為c＝4.2×103J/（kg·℃）](3)該太陽能熱水器的效率是多少