2024-2025学年人教版九年级物理全册重难点专项提升训练：热量计算

专项提升03热量计算

基础知识巧记

1.关于比热容的热量计算

(1)物质吸热时热量的简单计算

吸热：Q!R=cniZ\t=cm(t-to)；

(2)物质放热时热量的计算

放热：Qcm(t0-t)o

(3)其中：Q吸一吸收的热量，单位：焦(J),Q放一放出的热量。

c一比热容，单位：焦每千克摄氏度(J/(kg•℃))

m—质量，单位：千克(kg)

△t一变化的温度(升高或降低的温度)，单位：摄氏度(°C)；t。一初始温度、t一末温。

特别提醒

⑴根据公式Q=cn?A茂形可得到根=磊和仁=焉

(2)“升高了”“降低了”指的是变化的温度；“升高到”“降低到”指的是物体的末温;

(3)在一个标准大气压下，水的沸点为100℃,即水的末温不能超过100℃。

(4)在热传递中，最终物体达到热平衡，即各个物体的末温相同；若整个过程不存在

热量损失，那么高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即(?放=(2吸。

2.燃料燃烧时热量的计算

(1)Q放=qm一般用于固体燃料和液体燃料放热的计算；

(2)Q族=Vq一般用于气体燃料放出热值的计算，其中V为气体燃料的体积。

特别提醒

(1)只有燃料放热时,才育卵Q放=qm或Q放=Vq进行计算，不要将其与温度降低时的放热公式Q

a=cmAt混淆。

(2)使用明降公式计算热量，应先观察燃料热值的单位。若是以“J/nf”为单位，则用、放=

Vq计算；若是以“J/kg”为单位，则用Qj^qm计算。

O专项提升训练

1.（2024•安徽芜湖・一模）“汽车不但要吃油，也要喝水”。需要用水来冷却汽车发动机，若

水箱中有5kg的水，水的初温是20。。过一段时间后水温显示为6（TC,则该段时间水吸收

的热量为J。（水的比热容是4.2x103j/侬.］

【答案】8.4xl05

【详解】根据Q=cmAt可知，水吸收的热量为

Q=cmAZ=4.2xlO*3J/(kg-℃)x5kgx(60℃-20℃)=8.4xlO5J

2.（2024•黑龙江绥化•一模）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另

一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为J,另

一种液体的比热容为J/（kg-℃）=

上温度/度

6n另一种液体

5°一口—7水

40―/—7匕

30

20

10

048121620时间/min

【答案】2.52xl041.4xl03

【详解】［1］由图知，水在16min内初温^0=10。。末温为4（FC,16min内水吸收的热量

0吸水=c水加。-幻=4.2xlO3J/（kg.℃）x0.2kgx（40-10）℃=2.52xlO4J

［2］另一种液体加热8min,吸收的热量为

,=-X2.52X104J=1.26X104J

2

由。液=c液加液。一,。）得

1.26xIO’j=c液x0.3kgx(50-20)℃

3

解得：C?s=1.4xl0J/（kg-℃）o

3.（23-24八年级下•重庆・期末）冬天人们常用暖水袋取暖，这是通过（选填“做功”或“热

传递”）方式改变手的内能。若袋内200g的水由90。（2降低到40。。能够放出的热量为

J。［水的比热容为4.2xl03j/（kg」C）］

【答案】热传递4.2xl04

【详解】［1］暖水袋能取暖，是手吸收热量，温度升高，内能增大了，这是通过热传递的方

式改变内能。

[2]水放出的热量

。放=c水加&T)=4.2xlO3J/(kg.℃)x0.2kgx(90-40)℃=4.2xl04J

4.(2024•广东佛山•三模)水的比热容为4.2xlO3J/(kg.℃),将一桶质量为2kg的水倒掉

一半，剩下的水的比热容将(选填“变大”、“变小”或“不变”)；水结冰后，它的质量将

(选填“改变”或“不变”)。1标准大气压下，初温为20。。质量为1kg的水吸收3.78xl()5j热

量后温度将升高℃o

【答案】不变不变80

【详解】口］比热容是物质的一种特性，与质量无关，所以将一桶质量为2kg的水倒掉一半,

剩下的水的比热容将不变。

［2］质量是物体的一种属性，与物态无关，所以水结冰后质量不变。

［3］根据公式。吸=。加4可得，水升高的温度为

M=3.78x1°J=9(fC

cm4.2xlO3J/(kg.℃)xlkg

在1标准大气压下水的沸点为100℃,所以水的温度实际升高

Nt=100℃-20℃=80℃

5.(2024・四川广元・中考真题)随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利

用。已知氢燃料的热值为14x108j/kg,水的比热容为4.2xl03j/(kg，C)。如果一辆汽车平

均每月消耗氢燃料30kg,这些氢燃料完全燃烧释放的热量为J,若这些热量完全被水

吸收，可使kg水的温度从20。(2升高到100。。

【答案】4.2xlO91.25X104

【详解】［1］这些氢燃料完全燃烧释放的热量

89

Q放=mq=30kgxl.4xlOJ/kg=4.2xlOJ

这些氢燃料完全燃烧释放的热量为4.2xl()9j。

［2］若这些热量完全被水吸收，水的质量

Q4.2X109J।-

m==---------；--------；------------=1.25x1IN04kLg

c\t4.2X103J/(kg-℃)X(100℃-20℃)

可使1.25xl()4kg水的温度从20。(3升高到100。。

6.(2024•黑龙江哈尔滨•三模)太阳能是清洁能源，某太阳能热水器每天能使500kg的水从

i(rc升高3(rc,则这些水吸收的热量是J,相当于完全燃烧m3的天然气放

出的热量。［c*=4.2xlO3J/(kg-℃)，q^^7xlO7J/m3］

【答案】4.2xl070.6

【详解】［1］这些水吸收的热量为

QA/=4,2x103J/(kg-℃)x500kgx(30℃-10℃)=4.2xlO7J

⑵根据

Q后Q

相当于完全燃烧天然气的体积为

,。放_4.2xlO7J

y------------------------------------=0.6m3

4天然气7xl07j/m3

7.(2024•山东泰安•一模)某品牌汽车行驶100km耗油7kg,这些汽油完全燃烧放出的热量

最多能使质量为kg的水上升30。以［水的比热容为4.2xl(Pj/(kg.oc),汽油的热值

为4.5xlO❖J/kg］

【答案】2500

【详解】汽油完全燃烧放出的热量

Q^=w^=7kgx4.5x107J/kg=3.15x108J由题知

QrQ^=3.15><108J由Q«=c成V得水的质量

Q吸3.15xlO8J

m=--=----；-------------；--------=2500饮

cNt4.2xlO3J/()lg-℃)x3O℃

8.(2024•河北沧州•三模)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，烧杯中加入100g的水,

测得初始温度为25。(2,加热了lOmin,水温升高到了75。5水吸收的热量为J,这些

热量相当于完全燃烧g酒精放出的热量，在加热的过程中，是通过的方式改变水

的内能。［水的比热容c水=4.2xl()3j/(kgJC),酒精热值4=3.0x1071侬］

【答案】2.1X1040.7热传递

【详解】［1］水吸收的热量

334

=c7Km7XA^=4.2xlOJ/(kg-℃)xlOOxlO^kgx(75℃-25℃)=2.1xlOJ

［2］酒精的质量

m酒精="=&==7义］0%=0方

qq3.0x10J/kg

［3］改变物体内能的方式有做功和热传递，在加热过程中，水吸收热量，内能增大，是通过

热传递的方式改变了水的内能。

9.（23-24八年级下•上海•期中）1kg铁和1kg水，它们放出了相等的热量之后，把铁迅速投

入水中（）

A.热量从水传给铁B.热量从铁传给水

C.水和铁之间不会发生热传递D.条件不足，无法判断

【答案】D

【详解】质量相同的铝块和水，当它们放出了相同的热量后，由&可得，比热容越大，

cm

降低的温度越小；由于水的比热容大，所以水降低的温度小，但由于水和铝的初温不知道,

所以无法比较水和铝的末温高低；从而无法判断把铝块投入水中后热量的传递情况；故D

符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

10.（2022•四川成都•一模）小明探究某物质熔化和沸腾的实验如甲所示，他把100g的某种

固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间

内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图像如图乙所示，这种物质的液态比热容

3

c=1.8xl0J/（kg-℃）o下列选项正确的是（）

A.该物质是非晶体

B.该物质熔化时温度保持50。（2不变，内能不变

C.该物质熔化过程中吸收的热量为1.08x109

D.该物质固态时的比热容为L8xl03j/（kgJC）

【答案】C

【详解】AB.由图像可知，该物质是晶体，在熔化的过程中，吸收热量，温度保持在熔点

50。（3不变，内能变大，故AB错误；

C.由图像可知，第6〜8min,物质处于液态，吸收的热量为

3x

Q=cm（t-Zo）=1.8xl0J/（kg-℃）0.lkgx（90℃-50℃）=7200J

由于用同一个热源加热，在相同时间内，物质吸收的热量是相同的，该物质从熔化开始到熔

化结束的时间为3min,所吸收的热量为

=3mm*。=3*7200J=10800J

2min2

故C正确；

D.用相同的热源加热，在相同的时间内吸收的热量是相同的，由图可知，固态时吸热时间

为3min,吸收的热量是10800J；固态时的比热容为

Q10800J

=3,6X103J/(VC)

c固嬴一0.1炫x（50。。-20。。）

故D错误。

故选C。

11.（2024・四川成都•二模）如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有质量为1kg和

〃zkg的纯净水，用相同加热器加热（不计热损失，单位时间吸收热量相等，气压为标准大气

压），得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像，已知水的比热容是4.2xl03j/（kgJC）,

则下列说法正确的是（）

A.乙容器中所装有水的质量机=2kg

B.乙容器中水每分钟吸收热量为4.2xIO,J

C.由丙图可知甲容器中液体升温较快，比热容较小

D.加热9min,甲、乙容器中水的末温之比为3：2

【答案】B

【详解】A.由图丙可知，两容器中的水从20。（3升高到4（TC所用的加热时间分别为2min

和3min,二者吸收的热量之比为

0甲吸c”?甲A而加甲2

。乙吸cm乙At乙加乙3

则乙容器中所装有水的质量

3…

机乙=5加甲=L5kg

故A错误；

B.乙容器中水3min吸收热量为

%=cmKt=4.2xlO3J/（kg-℃）x1.5kgx（40℃-20℃）=1.26xl05J

则乙容器中水每分钟吸收热量为

1，26X15J

Q吸'=^=0=4.2X104J

上吸33

故B正确；

C.两个容器中都是水，比热容相同，甲容器中液体升温较快是因为质量小，故C错误；

20

D.甲每分钟升高10。＜2,乙加热3min升高20。（2,故每分钟升高§℃。加热9min时，甲容

器中水的末温为

20℃+10℃x9=110℃

因为在标准大气压下水的沸点为100。。所以甲容器中水的末温实际为100。（2；加热9min

时，乙容器中水的末温为

20

20℃+—℃x9=80℃

3

加热9min,甲、乙容器中水的末温之比为

100℃_5

80℃~4

故D错误。

故选B。

12.（23-24九年级上•重庆江津•期中）如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg

和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的

关系图，则下列说法正确的是（）

A.甲杯水中每分钟吸收的热量为2.52x105j

B.甲乙两杯中的加热器每分钟放出热量之比为9：4

C.加热相同时间，甲乙两杯水升高的温度之比2：1

D.将甲乙两容器中的液体从2(TC加热至沸腾所需要的时间之比为3：2

【答案】B

【详解】A.甲杯水中2分钟吸收的热量

。甲=c水机甲△麻=4.2xl03J/(kg-℃)x3kgx(40℃-20℃)=2.52xl05J

所以每分钟吸收的热量为L26X105J,故A错误；

B.乙杯水每分钟吸收的热量

0乙=；。△=；c水加乙△/乙=；x4.2xl03j/(kg.℃)x2kgx(40℃—20℃)=5.6xl()4j

水吸收的热量等于加热器放出的热量，则甲乙两杯中的加热器每分钟放出热量之比为

2^_1.26X1Q5J_9

5.6X104J4

故B正确；

C.甲杯中2min水升温2(TC,则每分钟温度升高1(TC,乙杯中3min水升温20。(2,每分钟

温度升高口一，加热相同时间，甲乙两杯水升高的温度之比为

10℃_3

20T~2

~~T

故C错误；

D.甲水温升高20。(2需要2min,所以20。(2加热至沸腾需要8min,乙水温升高20。(2需要

3min,从20。(3加热至沸腾需要12min,时间之比为

8min2

12min3

故D错误。

故选Bo

13.（23-24九年级上•福建三明•期末）现有甲、乙两个物体，测得它们在一定质量下温度升

高1。（3时吸收的热量，根据测得的数值绘制成直方图（如图），则下列判断正确的是（）

A.甲的比热容较大B.乙的比热容较大

C.甲、乙比热容一样大D.乙的比热容是甲的g

【答案】B

【详解】由图可知甲乙两物体的质量相同，升高1。（2时，乙物体吸收的热量是5X1（）3J,甲物

体吸收的热量为据c=〃-可知，乙物体的比热容是甲物体的5倍，故B正确，

m\t

ACD错误。

故选B。

14.（23-24九年级上•安徽阜阳•期末）有甲、乙两个质量和初温都相同的金属球，先将甲球

放入一杯热水中，热平衡时水的温度降低了加，然后将甲球取出，再将乙球放入该烧杯水

中，水的温度又降低了反，上述过程中，甲球吸收的热量为0个，乙球吸收热量为0z，甲

球比热容为。尹，乙球比热容为cz，不考虑热量损失，不计球带走水的质量，则下列判断正

确的是（）

A-QBQZB.Q於QzC.cip>czD.c/々乙

【答案】D

【详解】AB.先后将甲、乙两球投入到同一杯水中，水降低的温度相同，由0行加加可知,

水先后两次放出的热量相等；热平衡时，甲、乙两球吸收的热量相同等于水放出的热量，即

QkQz=c水"I水Nt

故AB错误；

CD.设水的初温为力如甲、乙两球的初温为第琛，热平衡时，甲球升高的温度为

△t市to才球

乙球升高的温度为

乙=而求球

比较可知，乙球升高的温度小于甲球升高的温度；质量相同的甲、乙两球，吸收相同的热量,

乙球升高的温度小于甲球升高的温度，根据。=级可知，乙球的比热容大于甲球的比热容,

mN

故C错误，D正确。

故选D。

15.（2024・四川成都•中考真题）某固态物体的质量为加，其物质的比热容为c,用稳定的热

源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到为时刻停止加热，然后让其冷却。上

述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确

B.在〜。时间段，该物质的比热容先增大后减小

C.在时间段，该物体放出的热量为二Z-G（'5—4）

D.该物质在“〜书时间段的比热容等于在。〜力时间段的比热容

【答案】D

【详解】A.由于实验中用稳定的热源加热，物体在相同时间内吸收的热量相等，由图可知,

在0〜〃时间段，该物体的温度由乃升高至A，物质的比热容为c,所以物体单位时间吸收

热量

cm（T-T.}

0=37"故在时间段，该物体吸收的热量

4

cm（T2-7］）Z2

故A错误；

B.由图可知，该物体在小々时间段，处于液态，由于液态时的比热容是该物质的性质，所

以在个。时间段，该物质的比热容不变，故B错误；

C.该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量，由于

该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量，所以在々〜“时间段，该

物体放出的热量等于在〃〜打时间段，该物体吸收的热量，所以该物体放出的热量

&二%

故C错误；

D.由图可知，该物质在“〜勿时间段，处于固态，该物质在0〜。时间段，也处于固态，由于

固态时的比热容是该物质的性质，保持不变，所以该物质在“〜书时间段的比热容等于在Of

时间段的比热容，故D正确。

故选D。

16.(23-24九年级下•上海•阶段练习)把一块质量为5千克2(FC的铁块放入沸水中，一段时

间温度稳定后，测得水温为40。。求：铁块吸收的热量［c铃0=.45xl03j/(kg.oc)］。

【答案】4.5xlO4J

【详解】解：依题意得，温度稳定后铁的温度和水温相同为40(,由

。吸0)

得，铁吸收的热量为

34

Q贮c铢m»(Z-ro)=O.45xlOJ/(kg«℃)x5kgx(4O℃-2O℃)=4.5xlOJ

答：铁块吸收的热量为4.5'10勺。

17.(23-24九年级上•天津蓟州•阶段练习)在一个标准大气压下，质量为1kg、2(TC的水吸

收了3.78xl05j的热量后，温度升高了多少。C?

【答案】80℃

【详解】解：由可得，水吸收了3.78xl05j的热量后可以升高的温度

加江—3-78X105J_=9因

cm4.2x103J/(kg-℃)x1kg

则水的末温

?=fo+Az=2O℃+9O℃=110℃

由于一个标准大气压下水的沸点为100℃,所以水温升高值应为

100℃-20℃=80℃

答：温度升高了80(。

18.(23-24八年级下•上海黄浦・期末)夏日一天，某校考场内用冰块降温。已知冰块的质量

3

为50kg,初始温度为-20七,当冰块温度升高到HC过程中。［c^2.1xlOJ/(kg-℃),p冰

=0.9x103kg/m3］求：

(1)冰块升高的温度△/；

(2)它所吸收的热量。刎

(3)一段时间后，有1.8kg的冰化成水，求水的体积%次。

【答案】(1)20℃；(2)2.1xl06J；(3)1.8xl0-3m3

【详解】解：(1)冰块升高的温度

△i-。=0℃-(-20℃)=20℃

(2)冰块所吸收的热量

Q®=c冰mZ

=2.1xl03J/(kg-℃)x50kgx20℃=2.1xl06J

(3)物体的质量与状态无关，故水的质量为

m次=加"=L8kg

水的体积

m水_L8kg=1.8x10-3皿?

夕水LOxlO'kg/n?

答：(1)冰块升高的温度为20。匕

(2)它所吸收的热量0艇为2.1xl06j；

(3)一段时间后，有1.8kg的冰化成水，水的体积嗅为1.8xl0-3m3。

19.(23-24八年级下•北京通州•期末)在1标准大气压环境中，将温度为20(、质量为1kg

的水烧开。若这些热量由燃烧焦炭提供，假设焦炭完全燃烧，不计其他热损失，求：所需焦

炭的质量。［c水=4.2xl03j/(kg;C),^=3xlO7J/kg］

【答案】1.12xl0-2kg

【详解】解：水吸收的热量为

。吸=c水％Af=4.2x103J/(kg.℃)x1kgx(100℃-20℃)=3.36xlO5J

若这些热量由燃烧焦炭提供，假设焦炭完全燃烧，不计其他热损失，所需焦炭的质量为