專題十  有關(guān)熱量的計算

一、專題目標

1.熱量的概念,比熱容、熱值的概念。

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2.利用比熱解釋簡單的熱現(xiàn)象,盡量利用公式Q=cmΔt進行分析。

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3.分清題目的已知量、誰吸熱、誰放熱,找出所求量,再建立等量關(guān)系,運用Q=cmΔt或Q=mq進行計算。

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二.知識框架

                       熱量:                   

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              基本概念      比熱容:                  

                       熱值:                     

                        

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                      Q=                

計算公式

熱量計算              Q=               

 

            燃料燃燒時的熱量Q=            

 

 

熱量的計算題型在中考中有以下幾種:

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一、            中考題型說明

1.涉及熱量計算求其他量比值及比較大小的問題:

(1)一般是先列出相關(guān)物體的吸(放)熱方程,

(2)然后通過公式變形列出要求的比例式,

(3)最后代入數(shù)值計算求解。

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2.“探究”型試題的解題方法是:

(1)抓住題中提出的“問題”;

(2)圍繞“問題”搜集實驗數(shù)據(jù)和相關(guān)材料;

(3)通過實踐和實例進行分析,論證,總結(jié);

(4)運用準確的物理語言或數(shù)學表達式回答“問題”,得出結(jié)論。

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3.信息題型:

物理信息題中有大量的信息,要求學生對信息進行過濾加工,把物理問題具體化,抓住本質(zhì)特征,舍棄次要因素,進而解決實際問題。

質(zhì)量相等的金屬塊A和B,放在沸水壺中煮10分鐘后取出,馬上分別投入質(zhì)量相同、溫度相同的兩杯水中,到兩杯水的溫度不再上升時,測量發(fā)現(xiàn)放在A的水溫高于放在B

的水溫,則(  )

A、金屬塊A的比熱容大          B、金屬塊A原來的溫度高

C、金屬塊A有較多的熱量        D、金屬塊A有較好的導(dǎo)熱性

[學生思考]:

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例一、涉及熱量計算求其他量比值及比較大小的問題

1、先列出相關(guān)物體的吸(放)熱方程

 

 

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2、通過公式變形列出要求的比例式

 

 

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3、代入數(shù)值計算求解

 

 

[針對練習]:

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冷水的質(zhì)量為m,溫度為,吸收一定的熱量后,溫度升高到t;另有質(zhì)量為2 m熱水,放出同樣多的熱量后,溫度也降到t,那么熱水原來的溫度為(    )

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A.      B.      C.     D.

小明在做早餐時發(fā)現(xiàn),同樣情況下,煮沸一鍋牛奶與煮沸同質(zhì)量的豆?jié){用的時間不同,這是為什么呢?請你運用所學的物理知識,針對其中的原因,提出一個猜想,并簡述驗證這個猜想的辦法。

學生思考:

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例二、“探究”型試題

1、抓住題中提出的“問題”

 

 

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2、圍繞“問題”搜集實驗數(shù)據(jù)和相關(guān)材料

 

 

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3、通過實踐和實例進行分析,論證,總結(jié)

 

 

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4、運用準確的物理語言或數(shù)學表達式回答“問題”,得出結(jié)論

 

 

 

 

[針對性練習]:

今年小麥豐收了,有的農(nóng)民將小麥放在有車輛行駛的柏油馬路上晾曬。請你說出這種做法的利和弊。

⑴利:                                                                      

                                                                    ;

⑵弊:                                                                     

                                                                    

設(shè)計汽車發(fā)動機時,既要考慮能量的利用效率,也要考慮發(fā)動機的冷卻問題。

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例三、信息題型

(1)    了防止發(fā)動機過熱,汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動機的溫度。5kg在冷卻系統(tǒng)中升高50℃,所吸收的熱量是多少?(c=4.2×103J/kg?℃)

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(2)    柴油在某汽車發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒時,如果每分鐘釋放1.2×107J的能量,發(fā)動機輸出的功率是8.5×104w,則此汽車發(fā)動機的效率是多少?

學生思考:

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1、學生對信息進行過濾加工

 

 

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2、把物理問題具體化

 

 

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3、抓住本質(zhì)特征,舍棄次要因素

 

 

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4、解決實際問題。

 

 

 

 

[針對性練習]:

下面是某太陽能熱水器銘牌上的一組技術(shù)參數(shù)。

型號

真空管/mm

直徑×長度

容積/L

集熱管采光面積/m2

吸熱功率/W

水溫/℃

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A821-1.8m

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200

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2.90

1200~2100

40~98

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其中“吸熱功率”是指:在陽光照射下,集熱管每秒鐘吸收太陽輻射的能量(熱量)。若此熱水器中裝滿20℃的冷水,按最大吸熱功率計算,求4小時后水所達到的溫度[不計熱量散失,水的密度為,水的比熱容為

 

 

 

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三.專題測試

1、兩物體之間沒有發(fā)生熱傳遞,是因為它們具有相同的(   )

A、熱量        B、溫度    C、內(nèi)能        D、比熱容

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2、下面說法正確的是(   )

A、比熱大的物體放出的熱量不一定多

B、質(zhì)量大溫度高的物體放出的熱量一定多

C、質(zhì)量相同初溫不同的兩個物體,升高相同的溫度,吸收的熱量也相同,則兩物體的比熱容一定不同

D、把一大杯熱水與一小杯冷水混合,當它們溫度相同時,熱水放出的熱量一定大于冷水吸收的熱量

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3、由同種物質(zhì)組成的甲、乙兩物體,質(zhì)量之比為2:1,它們降低的溫度之比為1:4,則它們放出的熱量之比是(  )

A、2;1         B、1:2      C、1:1     D、1:4

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4、一個熱水袋內(nèi)裝1kg水,水溫從90℃降到20℃,它放出的熱量為        J。[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]

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5、隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在太陽能熱水器的效率越來越高,不少單位、家庭安裝了太陽能熱水器。安全、清潔的太陽能的利用,節(jié)約了大量的常規(guī)能源。假設(shè)一太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg30℃的水,在陽光照射6h后,水溫升高到80℃,則熱水器內(nèi)的水吸收了        J的太陽能,這相當于節(jié)約了           m3的煤氣。(煤氣的熱值約為3.9×107J/m3

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6、我國許多城市中建有大型綠地,綠地中的人工湖具有“吸熱”功能,盛夏時節(jié)能大大減弱周圍地區(qū)的“熱島效應(yīng)”。若某一人工湖水的質(zhì)量為1.0×107kg,水溫升高2℃,則湖水吸收的熱量為           J。若這些熱量被同等質(zhì)量的沙石吸收(c沙<c水),則沙石升高的溫度       2℃(選填“大于”、“等于”、“小于”)。

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7、把質(zhì)量為500g,溫度為40℃的鋁塊加熱到100℃,鋁塊吸收了多少熱量?如果這些熱量用來給水加熱,能使多少20℃的水升高到40℃

 

 

 

 

 

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8、某飾品加工廠有酒精噴燈加工飾品,張師傅在1分鐘內(nèi)用去酒精5g,被加工的一只質(zhì)量為36g的銅飾品溫度從20℃升高到1070℃,求:

(1)    銅飾品吸收的熱量是多少?

(2)    酒精完全燃燒產(chǎn)生的熱量是多少?

(3)    酒精噴燈的效率是多少?

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[已知:c銅=0.93×103J/(kg?℃), 酒精燃燒值為3.0×107J/kg]

 

 

附[答案]:

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1、B

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2、A

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3、B

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4、2.94×105J

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5、2.1×107J           0.54m3 

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6、8.4×1010J           大于

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7、2.64×104J          0.31kg 

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8、 (1)14742J     

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    (2)1.5×105J        

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(3)9.8%

 

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