17比热容与热量计算（讲义）

浙教版中考科学一轮复习比热容及热量的计算内能的变化、热量、热值、热效率的计算【知识点分析】一.热量1.概念：物体吸收或放出热的多少叫作热量，用符号Q表示。一定质量的某种物质，吸收(或放出)热量的多少跟温度升高(或降低)的多少有关。温度升高(或降低)越多，吸收(或放出)热量越多。2.热量的单位：焦耳，简称焦，符号J。比焦大的单位还有千焦(kJ)，1千焦=1000焦。温度高的物体温度低的物体【注意】（1）热量表示热传递过程中放出或吸收了多少热，表示的是一个能量转化的量度。（2）热量是转化能量多少的表示，不能说物体热量，温度高热量大。二.比热1.概念:单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量叫作这种物质的比热容，简称比热。符号：c。2.单位：焦耳/(克•摄氏度)[J/(g•℃)]，读作：焦每克摄氏度。3.不同物质的比热大小不同三.内能1.内能的定义：分子的动能和势能的总和。2.内能大小的影响因素：（1）分子动能：分子永不停息地做无规则运动，同一切运动着的物体一样,运动着的分子也具有动能。【影响分子动能的因素】温度升高分子运动剧烈程度增加内能增加温度温度降低分子运动剧烈程度减弱内能减少（2）分子势能：由于分子之间存在相互作用力,因此分子之间也具有势能。【影响分子势能的因素】体积增加分子势能增加内能增加体积体积减少分子势能减少内能减少（3）分子数目：温度体积相同，物体内的分子数越多，内能就越大3.改变物体内能大小的方法：二.热量的计算1.热量定义：物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量2.比热容的定义：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，比热容用符号℃表示，单位为焦/(千克.℃)，读作焦每千克摄氏度。3.热量的计算公式：Q=cm△t，其中C表示比热容，m表示质量，△t表示温度变化量4.燃料的热值：（1）定义：单位质量或体积的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。（2）单位：焦/千克，或者焦/立方米5.燃料完全燃烧放出热量的计算公式（一般是总功）：Q放=mq【例题分析】1．将质量相等、初温相同的水和煤油分别倒入两个完全一样的试管中，然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中，如图所示，经过足够长的时间以后，试管中的水和煤油从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2，温度升高分别为Δt1、Δt2，则（已知c水大于c煤油）（）A．Q1=Q2，Δt1>Δt2 B．Q1=Q2，Δt1=Δt2C．Q1>Q2，Δt1=Δt2 D．Q1<Q2，Δt1>Δt2【答案】C【解析】因为放入时间足够长，故水和煤油末温相同，温度升高量Δt1=Δt2，质量、温度变化量都相同，但水的比热容大，所以水吸热量Q1大于煤油吸热量Q2。故C符合题意，ABD不符合题意。2．过桥米线是有名的风味小吃，汤鲜、肉嫩、料香、米线滑润，吃起来别有一番风味。以下有关“过桥米线”的说法不正确的是（）A．将米线从汤中捞出，温度降低后内能减小B．米线没等入口，就能闻到米线的香味是分子运动造成的C．鸡汤温度高，内能大含有的热量多D．米线放入汤内后温度升高，是通过热传递的方式改变了内能【答案】C【解析】A．同一物体温度降低，内能减小，故将米线从汤中捞出，温度降低后内能减小，故A正确，不符合题意；B．米线没等入口，就能闻到米线的香味，这是扩散现象，说明分子在不停息地做无规则运动，故B正确，不符合题意；C．热传递过程中，传递能量的多少叫热量，热量是一个过程量，不能说物体含有热量，故C不正确，符合题意；D．米线放入汤内后，米线吸热，温度升高，是通过热传递的方式改变了内能，故D正确，不符合题意。3．如图是帝企鹅爸爸将企鹅蛋夹在肚皮和脚掌之间进行孵化的情景，企鹅爸爸要在﹣60℃的严寒中站立近两个月，保证企鹅蛋不碰触冰面。下列有关说法正确的是（）A．孵蛋过程中，企鹅爸爸会将自己的温度传递给企鹅蛋B．孵蛋过程中，企鹅爸爸自身的热量会减小C．企鹅蛋刚接触冰面时，企鹅蛋会将内能传递给冰面，温度降低D．企鹅蛋接触冰面会冻坏，说明冰面的内能一定小于企鹅蛋的内能【答案】C【解析】A．孵蛋过程中，企鹅爸爸会将热量传递给企鹅蛋，传递的是热量，不是温度，故A错误；B．孵蛋过程中，企鹅爸爸自身的内能会减小，内能是状态量，热量是过程量，企鹅爸爸自身具有的能量是内能，故B错误；C．企鹅蛋刚接触冰面时，由于企鹅蛋与冰之间存在温度差，企鹅蛋会将内能传递给冰面，温度降低，故C正确；D．内能的大小不仅与温度有关，还与物质的种类、状态、质量等因素有关，只由温度不能判断内能的大小，故D错误。4．夏季在海边，由于水和砂石的比热容不同，常能够形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风，反之为陆风。如图是某地空气流动情况，据此判断此时为（）A．白天，形成的是海风 B．晚上，形成的是海风C．白天，形成的是陆风 D．晚上，形成的是陆风【答案】A【解析】海水的比热容比陆地（泥土、沙石）的比热容大，白天，太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，海水温度上升少；陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，海面冷空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向陆地，形成海风，图近地面风向从海洋吹向陆地，是海风，且陆地近地面为上升气流，说明图为白天形成的海风，故A符合题意，BCD不符合题意。5．如图所示是将一盒刚从冰箱中取出的牛奶放入热水中，若热传递只发生在水和牛奶之间，放置足够长的时间后，下列说法正确的是（）A．牛奶升高的温度一定等于水降低的温度B．牛奶吸收的热量一定等于水放出的热量C．牛奶具有的内能一定等于水具有的内能D．牛奶的比热容一定等于水的比热容【答案】B【解析】由热量的计算公式可知，物体吸收或放出的热量与比热容、质量与温度变化量有关，把牛奶投入水中足够长的时间。在此过程中牛奶的温度低于水的温度，水的内能向牛奶转移，即水放出热量，牛奶吸收热量，当二者温度相同时热传递停止，此时两者的温度一定相等；温度高的水放热，温度相对低的牛奶吸热，且达到热平衡的过程中，水放出了多少热量，牛奶就吸收多少热量，即牛奶吸收的热量等于水放出的热量；由于水和牛奶的质量、比热容以及初始温度等都未知，水的内能与牛奶的内能、比热容无法比较，故B正确，ACD错误。6．疫情期间，居家隔离的小赵同学在网上下单了自热小火锅，如图。上下包装被分为两层，通过向下层加水，使发热包膨胀升温，加热上层食物，一段时间后便可食用。下列说法正确的是（）A．已加热的鸭血有内能，未加热的虾饺无内能B．闻到火锅的香味是因为分子在做无规则运动C．刚开始加热的藕片温度升高，内能可能不变D．发热包是通过做功改变小火锅里食物的内能【答案】B【解析】A．一切物体都具有内能，未加热的虾饺也有内能，故A错误；B．构成物质的分子总在做永不停息的无规则运动，生活中的扩散现象就说明了分子的运动，闻到火锅的香味是扩散现象，说明分子在做无规则运动，故B正确；C．温度越高，物体内部分子的无规则运动越剧烈，物体的内能就越大，所以刚开始加热的藕片温度升高，内能变大，故C错误；D．发热包膨胀升温，加热上层食物，则发热包是通过热传递的方式改变小火锅里食物的内能，故D错误。7．气压和温度相同时，氢气的密度比氧气的密度小，用“〇”表示氢气分子，用“●”表示氧气分子，在装有氧气的瓶子上面，倒扣一个装有氢气的瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，如图甲所示，移去玻璃板后放置足够长的时间，氢气分子与氧气分子的分布变成如图乙，假设此过程中氧气、氢气和周围环境的温度始终相同且保持不变，下列说法正确的是（）A．移去玻璃板之前，氧气的内能一定小于氢气的内能B．移去玻璃板后，氧气将传递热量给氢气C．气体分子充满整个密闭容器后，分子运动就会停止D．氧气和氢气之间不发生热传递【答案】D【解析】A．内能大小与组成物体物质的种类有关，还与温度、状态和质量有关，由题意无法确定氧分子数量多，还是氢气分子数量多，故不能确定氧气的内能和氢气的内能大小，故A错误；BD．由于氧气和氢气一直保持跟环境相同的温度，所以两者之间没有温差，不会发生热传递，故B错误，D正确；C．分子是永不停息地做无规则运动的，所以气体分子充满整个容器后，仍会做无规则运动，故C错误。8．如图所示是一款创意暖手笔，内装电池，按下按键便会发热，解决了冬天写字时手冷的问题。暖手笔给手保暖的过程中（）A．温度从暖手笔传向手 B．暖手笔含有的热量比手多C．手的内能增加了 D．暖手笔只有发热时才具有内能【答案】C【解析】A．温度是指物体的冷热程度，发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A不符合题意；B．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故B不符合题意；C．手从暖手笔吸收热量，温度升高，内能增加，故C符合题意；D．一切物体在任何温度下都具有内能，所以常温下和发热时的暖手笔都具有内能，故D不符合题意。9．如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是（）A．岩浆温度高，分子热运动剧烈 B．白雪温度低，分子处于静止状态C．岩浆温度高，内能大 D．白雪温度低，含有热量少【答案】A【解析】A．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故A正确；B．一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，故B错误；C．内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，与物体质量、温度、状态等有关，温度高的内能不一定大，故C错误；D．热量是过程量，不能说含有多少热量，故D错误。10．如图所示，将水壶放在燃气灶上烧水，下列说法中正确的是（）A．燃气燃烧时将燃料的化学能完全转化为水的内能B．烧水的过程中，水的温度升高时内能增加C．烧水的过程中，水含有的热量变多D．水沸腾后继续吸收热量时，温度升高，内能不变【答案】B【解析】A．燃气燃烧时将燃料的化学能一部分转化为水的内能，一部分会转化为水壶和空气的内能，故A错误；B．烧水的过程中，水吸收热量，温度升高，内能增大；故B正确；C．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误；D．水在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，温度保持不变，故D错误。11．如图所示的四个实例中，通过做功改变内能的是（）A．扬汤止沸B．釜底抽薪C．钻木取火 D．炙手可热【答案】C【解析】A．扬汤止沸，是通过扬起汤向周围散热降温来止沸的，所以扬汤止沸是通过热传递来改变物体的内能，故A不符合题意；B．釜底抽薪，是通过抽走锅底的柴火停止对锅加热，所以釜底抽薪通过热传递来改变物体的内能，故B不符合题意；C．钻木取火，是通过转头和木头克服摩擦做功，使木头内能增加，温度升高从而燃烧获得火种，所以钻木取火是通过做功来改变物体的内能，故C符合题意；D．炙手可热，是手一接触很热的东西就感觉到热的烫人，所以炙手可热通过热传递来改变物体的内能，故D不符合题意。12．如图所示，这是山西代表性的美食——过油肉，对过油肉烹制过程中所含的物理知识，解释正确的是（）A．上桌时散发出香味，说明在温度高时分子才会发生热运动B．向炒锅里加入食材，食材温度升高，它的内能增大C．炒锅一般用铁制造，是利用了铁的比热容较大的性质D．爆炒过程中，主要是通过做功的方式使过油肉的内能增加【答案】B【解析】A．根据分子动理论，构成物质的分子无时无刻不在做无规则运动，故A错误；B．物质的温度越高，分子热运动就越剧烈，物质的内能就越大，故B正确；C．铁的导热性比较优良，因此炒锅一般用铁制造，故C错误；D．爆炒过程中，主要是通过热传递的方式使过油肉的内能增加，故D错误。13．用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（）A．A的比热容与B的比热容之比为2∶1B．A的比热容与B的比热容之比为2∶3C.都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多D.A和B升高相同的温度，B吸收热量较多【答案】D【解析】AB．由于A、B液体质量相等，初温相同，用相同的加热器加热相同的时间t，表示A、B吸收的热量相同，A温度升高了ΔtA=60℃﹣20℃=40℃B温度升高了ΔtB=40℃﹣20℃=20℃根据Q吸=cmΔt可得，A的比热容与B的比热容之比为故AB错误；C．用相同的加热器加热相同的时间，表示A、B吸收的热量相同，由此可知，都加热t，A、B吸收的热量相同，故C错误；D．由于A、B液体质量相等，初温相同，当A、B升高相同的温度，B比热容大，由Q吸=cmΔt可知，则A和B升高相同的温度，B吸收热量较多，故D正确。14.如图所示，小周老师将一个有部分水的矿泉水瓶盖紧盖子后，用力不断扭转瓶身，突然盖子飞出去了，伴随着响声的同时发现瓶内还出现了白雾，对于该实验现象判断正确的是（）A．扭转瓶身时，将内能转化为机械能B．扭转瓶身时，瓶内气体温度升高，内能增大C．盖子飞出时，将机械能转化为内能D．盖子飞出时，白雾的产生说明瓶内气体内能增大【答案】B【解析】A．扭转瓶身时，对瓶内气体做功，将机械能转化为内能，故A错误；B．扭转瓶身时，对瓶内气体做功，瓶内气体温度升高，内能增大，故B正确；C．盖子飞出时，气体对外做功，将内能转化为机械能，故C错误；D．盖子飞出时，白雾的产生是因为瓶内气体内能减小，温度降低，水蒸气遇冷发生了液化，故D错误。15．如图甲所示，将质量相等的甲、乙两种物质分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热。绘制出温度随时间变化的图像，如图乙所示，下列说法正确的是（）A．乙物质第2min和第4min时温度相等，这两个时刻乙物质的内能相等B．0～2min内乙物质比甲物质吸收的热量多C．乙物质在BC段不断吸热，温度不变，内能增加D．乙物质在AB段的比热容比CD段的比热容大【答案】C【解析】AC．乙物质第2min和第4min时温度相等，这两个时刻，乙物质的内能不相等，在这个过程中，乙物质不断吸收热量，温度不变，内能增加，因此第4min时内能大于第2min时，A错误，C正确；B．0～2min内乙物质与甲物质吸收的热量相等，因为相同的时间酒精灯放出的热量相等，B错误；D．从图中信息可知，升高相同的温度，CD加热时间久，故乙物质在AB段的比热容比CD段的比热容小，D错误。16．如图，为了探究做功改变物体的内能，在瓶内装少量的水，用打气筒向瓶内打气，当瓶塞跳起来时，观察到瓶内有白雾，下列对这一现象分析错误的是（）A．在瓶塞未跳起时，瓶内气体内能增大B．瓶内装少量水能使实验现象更明显C．瓶内空气对瓶塞做功，瓶内空气内能减小，空气液化成白雾D．这一过程先是机械能转化为内能，后是内能转化为机械能【答案】C【解析】A.当瓶塞未跳起时，向瓶内打气，压缩气体做功，瓶内气体内能增大，故A正确，不符合题意；B.若瓶内先装少量水，不断打气时瓶塞会跳起，还会观察到瓶内有白雾产生，实验现象更明显，故B正确，不符合题意；C.当瓶塞跳起来时，瓶内的空气对瓶塞做功，空气内能减小，水蒸气液化成白雾，而不是空气液化成白雾，故C错误，符合题意；D.当瓶塞未跳起时，压缩气体做功，机械能转化为内能；当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。17．小东根据图中提供的信息得出以下四个结论，其中不正确的是（）A．质量和初温都相等的铁块和铝块，放出相同的热量后，铁块比铝块温度低B．质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水可能比沙子温度高C．我国北方楼房中的“暖气”用水作介质，是因为水的比热容大D．夏日晴朗的上午，海边的风从陆地吹向大海【答案】D【解析】A．质量和初温都相等的铁块和铝块，放出相同的热量后，由于铁块的比热容小，则铁块温度降低得多，所以铁块比铝块温度低，故A正确，不符合题意；B．质量相等的水和沙子，吸收相同热量，由于水的比热容大，则水的温度升高得少，由于不知道水和沙子的初温，所以水可能比沙子温度高，故B正确，不符合题意；C．因为水的比热容大，等质量的水和其它物质相比，降低相同温度时，水放出的热量更多，所以我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，故C正确，不符合题意；D．夏日晴朗的上午，水和陆地同样吸热的情况下，由于水的比热容更大，则水的温度升高的慢，陆地温度升高的快，所以陆地上方的空气上升，则海边的风从大海吹向陆地，故D错误，符合题意。18．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A．物体吸收热量，温度一定升高B．物体运动的越快，物体的内能越大C．温度越高的物体，所含的热量越多D．同一物体的温度越高，内能越大【答案】D【解析】A．物体吸收热量，温度不一定升高，如：晶体熔化过程中，吸热但温度不变，故A错误；B．内能和机械能是没有必然联系的，物体运动的越快，物体的内能不一定大，故B错误；C．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故C错误；D．物体内能大小与温度有关，同一物体质量一定，温度越高，内能越大，故D正确。二、填空题19．如图所示为冬天人们常用的热水袋，灌满热水后能够放热较长时间，是利用了水_______较大的特性；用热水袋焐手，是利用_______的方式使手的内能增大。若该热水袋内装有1.2kg水初温为90℃的热水，使用一段时间后水的温度降低了50℃，则此过程中水放出的热量为_______J。【】【答案】

比热容

热传递

2.52×105【解析】因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以电热暖手袋用水为介质。用热水袋暖手，手从热水袋吸收热量、温度升高、内能增大，是利用热传递的方式使手的内能增大。根据公式可得20．用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系的图像如图所示。根据图像可知，甲液体的比热容_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙液体的比热容。如果乙液体是水，那么质量