備考2024年中考物理重難點(diǎn)精講精練：2-熱點(diǎn)2 比熱容熱值的理解及相關(guān)計(jì)算（精講）

中考物理熱點(diǎn)復(fù)習(xí)精講精練熱點(diǎn)二比熱容、熱值的理解及相關(guān)計(jì)算（精講）知識(shí)梳理物理量比熱容熱值定義一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高溫度的乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。符號(hào)cq單位焦耳每千克攝氏度J/(kg·℃)焦耳每千克J/kg特點(diǎn)比熱容是物質(zhì)的一種特性，一般只與燃料的種類(lèi)和狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、溫度、吸收或放出的熱量等無(wú)關(guān)。熱值是燃料的一種特性，一般只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、放出的熱量、是否完全燃燒等無(wú)關(guān)。理解比熱容是表示物質(zhì)吸（放）熱能力的物理量。物質(zhì)比熱容越大，其吸（放）熱本領(lǐng)就越強(qiáng)。質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高同樣的溫度，比熱容大的吸收的熱量多；質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收同樣多的熱量，比熱容大的溫度升高的少。相關(guān)計(jì)算公式Q吸=cm(t-t0)Q放=cm(t0-t)Q表示熱量，c表示比熱容，m表示質(zhì)量，t表示末溫，t0表示初溫Q=qmQ表示熱量m表示質(zhì)量Q=qV（氣體）V表示體積求質(zhì)量求體積相關(guān)知識(shí)：1.熱效率：被有效利用的熱量與燃料完全燃燒釋放的總能量的比值.2.提高熱效率的措施：（1）讓燃料盡可能完全燃燒（2）減少熱損失（3）設(shè)法利用廢氣帶走的能量典例講解：例1．由Q＝cmΔt可得c＝，對(duì)于同一種物質(zhì)的比熱容c，下列說(shuō)法正確的是（）A．若吸收的熱量增大一倍，則比熱容增大一倍 B．若質(zhì)量增大一倍，則比熱容減至一半 C．若加熱前后的溫度差增大一倍，則比熱容減小一半 D．無(wú)論質(zhì)量和溫度差是多少，比熱容都一樣【分析】單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容；比熱容是物質(zhì)本身的一種特性，它不會(huì)隨物質(zhì)吸收的熱量、質(zhì)量、溫度的改變而改變。【解答】比熱容是物質(zhì)本身的一種特性，與物體吸收的熱量、溫度變化、質(zhì)量等因素?zé)o關(guān)，只與物質(zhì)種類(lèi)和狀態(tài)有關(guān)；所以，同一種物質(zhì)，無(wú)論質(zhì)量和溫度差是多少，比熱容都一樣；故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。例2．下列關(guān)于熱值的說(shuō)法正確的是（）A．燃料燃燒時(shí)，用的燃料越多，這種燃料的熱值越大 B．燃料燃燒時(shí)，放出的熱量越多，這種燃料的熱值越大 C．相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒，放熱多的燃料熱值大 D．不同燃料完全燃燒放出等量的熱量，所用質(zhì)量大的燃料熱值大【分析】1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān)?！窘獯稹緼B、熱值只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與放出熱量的多少、燃料的質(zhì)量和燃料的燃燒程度無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤；C、相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒時(shí)，放出熱量多的燃料，其熱值大，故C正確；D、由q＝可知，不同燃料完全燃燒放出等量的熱量，所用質(zhì)量大的燃料熱值小，故D錯(cuò)誤。故選：C。例3．一質(zhì)量是3kg、初溫為590℃的鐵塊，當(dāng)溫度降到30℃時(shí)放出了7.56×105J的熱量，請(qǐng)計(jì)算出鐵的比熱容?！痉治觥恐黎F塊的質(zhì)量、溫度的變化值、放出的熱量，利用吸熱公式Q吸＝cm（t﹣t0）變形求鐵塊的比熱容?！窘獯稹拷猓河蒕放＝cm（t0﹣t）得鐵的比熱容為：c＝＝＝0.45×103J/（kg?℃）。答：鐵的比熱容是0.45×103J/（kg?℃）。例4.一根鐵釘?shù)馁|(zhì)量約為10g，從1000℃的紅熱狀態(tài)冷卻至25℃。（1）鐵的比熱容c鐵＝0.46×103J/（kg?℃），它表示的物理意義是：。（2）鐵釘放出的熱量是多少？【分析】單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容；熱量的計(jì)算公式Q＝cm△t?！窘獯稹拷猓海?）已知鐵的比熱容為0.46×103J/（kg?℃），其物理意義是：質(zhì)量為1kg的鐵溫度升高1℃所吸收的熱量為0.46×103J；（2）質(zhì)量約為10g的鐵釘，從1000℃的紅熱狀態(tài)冷卻至25℃放出的熱量：Q放＝cm△t＝0.46×103J/（kg?℃）×10×10﹣3kg×（1000℃﹣25℃）＝4485J。故答案為：（1）質(zhì)量為1kg的鐵溫度升高1℃所吸收的熱量為0.46×103J；（2）鐵釘放出的熱量是4485J。例5．在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，質(zhì)量為2kg、初溫為80℃的水，吸收3.36×105J的熱量后，升高的溫度為多少℃？（水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃））【分析】已知水的初溫和吸收的熱量，利用熱量公式的變形公式可求出水的末溫。【解答】解：由Q吸＝cm（t﹣t0）得水溫度升高：△t＝＝＝40℃，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，并且沸騰時(shí)水的溫度不變，水吸熱后，末溫為100℃，水實(shí)際升高溫度：△t′＝t﹣t0＝100℃﹣80℃＝20℃；答：升高的溫度為20℃。例6．中國(guó)首次火星探索任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器的成功發(fā)射，是我國(guó)綜合國(guó)力和創(chuàng)新能力提升的重要標(biāo)志。目前運(yùn)載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料、液態(tài)氧作為助燃劑。火箭燃料的發(fā)展如表1所示，表2是一些燃料的熱值。表1第1代第2代第3代第4代燃料氧氣和汽油混合偏二甲肼煤油液態(tài)氫氧化劑四氧化二氮液態(tài)氧液態(tài)氧表2燃料熱值燃料熱值汽油4.6×107J/kg煤油4.6×107J/kg柴油4.3×107J/kg氫1.4×108J/kg（1）使用氫作為燃料的主要優(yōu)點(diǎn)是：（寫(xiě)一條即可）。（2）某火箭發(fā)射時(shí)攜帶了3×104kg液態(tài)氫燃料，這些燃料完全燃燒放出的熱量是多少？最多能將多少千克初溫為20℃的水加熱至沸騰？（水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃），當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）【分析】（1）氫的熱值大，燃燒時(shí)，生成物是水，無(wú)污染；（2）知道液態(tài)氫的熱值、質(zhì)量，利用Q放＝mq求這些氫燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量；水吸收的熱量等于氫完全燃燒放出的熱量，知道水的比熱容、初溫和末溫（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃），利用Q吸＝cm（t﹣t0）計(jì)算最多水的質(zhì)量?！窘獯稹拷猓海?）氫的熱值大，完全燃燒相同質(zhì)量的氫燃料，與其它燃料相比，可以放出的熱量多；同時(shí)，氫燃燒時(shí)，生成物是水，無(wú)污染，使用氫作為燃料的主要優(yōu)點(diǎn)是：熱值大、無(wú)污染；（2）3×104kg的液態(tài)氫燃料完全燃燒放出的熱量：Q放＝m氫q氫＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，水吸收的熱量：Q吸＝Q放＝4.2