第12讲内能内能的利用命题点3比热容与热值及相关计算目录考点梳理图片解读面对面“过”考点考点梳理质量完全燃烧q乘积cmtqmqV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q4.2107Jm3，水的比热容c水4.2103J(kg)4.21050.011.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: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q3.3107Jkg)(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%1.65107D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”1.(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4.6107Jkg，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________Jkg.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4.61074.6107D4.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5.(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4107Jm3)41091.81099.一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4.2103J(kg)第9题图2.5210584%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(kWh)(已知汽油的热值为4.6107Jkg)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(kWh)表示获得1kWh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mq0.2kg4.6107Jkg9.2106J(2)由于最低油耗为0.2kg(kWh)，表示获得1kWh能量需要消耗0.2kg的汽油所以汽车发动机的效率为100%39%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4.2103J(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8.0107Jkg，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mt4.2103J(kg)100kg(6515)2.1107J(2)由100%可得，液化石油气燃烧放出的热量Q放3107J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，取之不尽用之不竭实验突破命题点【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(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；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(冷却剂的选取；暖手宝的应用；调节气温；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.【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________的比热容较大.(均选填“水”或“食用油”)补充设问(1)加热过程中，水和食用油吸收热量的多少是通过____________来判断的(2)小明用相同的酒精灯进行加热的目的是_____________________________________________(3)若烧杯中水的质量为0.2kg，则06min内水吸收的热量是___________J，根据表格数据进一步可知食用油的比热容是___________J(kg)食用油水水加热时间使两种液体在相同的时间内吸收的热量相同1.261042.1103(4)小华在探究该实验时，选用同种规格的电加热器，按如图丙的装置也完成了本实验，并根据收集的数据绘制了温度随时间变化的图像(如图丁)，但她忘记在该图像上标记物质的种类例题图采用电加热器作为热源的优点是：____________________________________________________________请你帮小华分析一下，图像中_____(选填“a”或“b”)是水的温度随时间变化的图像若在食用油和水中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，则_____的冷却效果更好与酒精灯相比，更容易控制相同时间内提供的热量相同a水