专题十  有关热量的计算

一、专题目标

1.热量的概念,比热容、热值的概念。

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2.利用比热解释简单的热现象,尽量利用公式Q=cmΔt进行分析。

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3.分清题目的已知量、谁吸热、谁放热,找出所求量,再建立等量关系,运用Q=cmΔt或Q=mq进行计算。

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二.知识框架

                       热量:                   

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              基本概念      比热容:                  

                       热值:                     

                        

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                      Q=                

计算公式

热量计算              Q=               

 

            燃料燃烧时的热量Q=            

 

 

热量的计算题型在中考中有以下几种:

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一、            中考题型说明

1.涉及热量计算求其他量比值及比较大小的问题:

(1)一般是先列出相关物体的吸(放)热方程,

(2)然后通过公式变形列出要求的比例式,

(3)最后代入数值计算求解。

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2.“探究”型试题的解题方法是:

(1)抓住题中提出的“问题”;

(2)围绕“问题”搜集实验数据和相关材料;

(3)通过实践和实例进行分析,论证,总结;

(4)运用准确的物理语言或数学表达式回答“问题”,得出结论。

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3.信息题型:

物理信息题中有大量的信息,要求学生对信息进行过滤加工,把物理问题具体化,抓住本质特征,舍弃次要因素,进而解决实际问题。

质量相等的金属块A和B,放在沸水壶中煮10分钟后取出,马上分别投入质量相同、温度相同的两杯水中,到两杯水的温度不再上升时,测量发现放在A的水温高于放在B

的水温,则(  )

A、金属块A的比热容大          B、金属块A原来的温度高

C、金属块A有较多的热量        D、金属块A有较好的导热性

[学生思考]:

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例一、涉及热量计算求其他量比值及比较大小的问题

1、先列出相关物体的吸(放)热方程

 

 

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2、通过公式变形列出要求的比例式

 

 

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3、代入数值计算求解

 

 

[针对练习]:

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冷水的质量为m,温度为,吸收一定的热量后,温度升高到t;另有质量为2 m热水,放出同样多的热量后,温度也降到t,那么热水原来的温度为(    )

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A.      B.      C.     D.

小明在做早餐时发现,同样情况下,煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆用的时间不同,这是为什么呢?请你运用所学的物理知识,针对其中的原因,提出一个猜想,并简述验证这个猜想的办法。

学生思考:

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例二、“探究”型试题

1、抓住题中提出的“问题”

 

 

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2、围绕“问题”搜集实验数据和相关材料

 

 

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3、通过实践和实例进行分析,论证,总结

 

 

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4、运用准确的物理语言或数学表达式回答“问题”,得出结论

 

 

 

 

[针对性练习]:

今年小麦丰收了,有的农民将小麦放在有车辆行驶的柏油马路上晾晒。请你说出这种做法的利和弊。

⑴利:                                                                      

                                                                   

⑵弊:                                                                     

                                                                    

设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题。

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例三、信息题型

(1)    了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度。5kg在冷却系统中升高50℃,所吸收的热量是多少?(c=4.2×103J/kg?℃)

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(2)    柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×107J的能量,发动机输出的功率是8.5×104w,则此汽车发动机的效率是多少?

学生思考:

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1、学生对信息进行过滤加工

 

 

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2、把物理问题具体化

 

 

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3、抓住本质特征,舍弃次要因素

 

 

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4、解决实际问题。

 

 

 

 

[针对性练习]:

下面是某太阳能热水器铭牌上的一组技术参数。

型号

真空管/mm

直径×长度

容积/L

集热管采光面积/m2

吸热功率/W

水温/℃

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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“吸热功率”是指:在阳光照射下,集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量(热量)。若此热水器中装满20℃的冷水,按最大吸热功率计算,求4小时后水所达到的温度[不计热量散失,水的密度为,水的比热容为

 

 

 

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三.专题测试

1、两物体之间没有发生热传递,是因为它们具有相同的(   )

A、热量        B、温度    C、内能        D、比热容

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2、下面说法正确的是(   )

A、比热大的物体放出的热量不一定多

B、质量大温度高的物体放出的热量一定多

C、质量相同初温不同的两个物体,升高相同的温度,吸收的热量也相同,则两物体的比热容一定不同

D、把一大杯热水与一小杯冷水混合,当它们温度相同时,热水放出的热量一定大于冷水吸收的热量

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3、由同种物质组成的甲、乙两物体,质量之比为2:1,它们降低的温度之比为1:4,则它们放出的热量之比是(  )

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

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4、一个热水袋内装1kg水,水温从90℃降到20℃,它放出的热量为        J。[水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)]

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5、随着科技的发展,现在太阳能热水器的效率越来越高,不少单位、家庭安装了太阳能热水器。安全、清洁的太阳能的利用,节约了大量的常规能源。假设一太阳能热水器内装有100kg30℃的水,在阳光照射6h后,水温升高到80℃,则热水器内的水吸收了        J的太阳能,这相当于节约了           m3的煤气。(煤气的热值约为3.9×107J/m3

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6、我国许多城市中建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖水的质量为1.0×107kg,水温升高2℃,则湖水吸收的热量为           J。若这些热量被同等质量的沙石吸收(c沙<c水),则沙石升高的温度       2℃(选填“大于”、“等于”、“小于”)。

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7、把质量为500g,温度为40℃的铝块加热到100℃,铝块吸收了多少热量?如果这些热量用来给水加热,能使多少20℃的水升高到40℃

 

 

 

 

 

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8、某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品,张师傅在1分钟内用去酒精5g,被加工的一只质量为36g的铜饰品温度从20℃升高到1070℃,求:

(1)    铜饰品吸收的热量是多少?

(2)    酒精完全燃烧产生的热量是多少?

(3)    酒精喷灯的效率是多少?

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[已知:c铜=0.93×103J/(kg?℃), 酒精燃烧值为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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