备考2024年中考物理重难点精讲精练：2-热点2 比热容热值的理解及相关计算（精讲）

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中考物理热点复习精讲精练 热点二  比热容、热值的理解及相关计算（精讲） 知识梳理物理量比热容热值定义一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫做这种物质的比热容。把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。符号cq单位焦耳每千克摄氏度     J/(kg·℃)焦耳每千克     J/kg特点比热容是物质的一种特性，一般只与燃料的种类和状态有关，与质量、温度、吸收或放出的热量等无关。热值是燃料的一种特性，一般只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出的热量、是否完全燃烧等无关。理解比热容是表示物质吸（放）热能力的物理量。物质比热容越大，其吸（放）热本领就越强。质量相同的不同物质，升高同样的温度，比热容大的吸收的热量多；质量相同的不同物质，吸收同样多的热量，比热容大的温度升高的少。 相关计算公式Q吸=cm(t-t0)  Q放=cm(t0-t)Q表示热量，c表示比热容，m表示质量，t表示末温，t0表示初温Q=qm    Q表示热量  m表示质量Q=qV（气体）V表示体积求质量    求体积 相关知识：1.热效率：被有效利用的热量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值.2.提高热效率的措施：（1）让燃料尽可能完全燃烧 （2）减少热损失  （3）设法利用废气带走的能量 典例讲解：例1．由Q＝cmΔt可得c＝，对于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（　　）A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍 B．若质量增大一倍，则比热容减至一半 C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容减小一半 D．无论质量和温度差是多少，比热容都一样【分析】单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容；比热容是物质本身的一种特性，它不会随物质吸收的热量、质量、温度的改变而改变。【解答】比热容是物质本身的一种特性，与物体吸收的热量、温度变化、质量等因素无关，只与物质种类和状态有关；所以，同一种物质，无论质量和温度差是多少，比热容都一样；故ABC错误，D正确。故选：D。例2．下列关于热值的说法正确的是（　　）A．燃料燃烧时，用的燃料越多，这种燃料的热值越大 B．燃料燃烧时，放出的热量越多，这种燃料的热值越大 C．相同质量的不同燃料完全燃烧，放热多的燃料热值大 D．不同燃料完全燃烧放出等量的热量，所用质量大的燃料热值大【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。【解答】AB、热值只与燃料的种类有关，与放出热量的多少、燃料的质量和燃料的燃烧程度无关，故AB错误；C、相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量多的燃料，其热值大，故C正确；D、由q＝可知，不同燃料完全燃烧放出等量的热量，所用质量大的燃料热值小，故D错误。故选：C。例3．一质量是3kg、初温为590℃的铁块，当温度降到30℃时放出了7.56×105J的热量，请计算出铁的比热容。【分析】知道铁块的质量、温度的变化值、放出的热量，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）变形求铁块的比热容。【解答】解：由Q放＝cm（t0﹣t）得铁的比热容为：c＝＝＝0.45×103J/（kg•℃）。答：铁的比热容是0.45×103J/（kg•℃）。例4.一根铁钉的质量约为10g，从1000℃的红热状态冷却至25℃。（1）铁的比热容c铁＝0.46×10³J/（kg•℃），它表示的物理意义是：　   　。（2）铁钉放出的热量是多少？【分析】单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容；热量的计算公式Q＝cm△t。【解答】解：（1）已知铁的比热容为0.46×103J/（kg•℃），其物理意义是：质量为1kg的铁温度升高1℃所吸收的热量为0.46×103J；（2）质量约为10g的铁钉，从1000℃的红热状态冷却至25℃放出的热量：Q放＝cm△t＝0.46×103J/（kg•℃）×10×10﹣3kg×（1000℃﹣25℃）＝4485J。故答案为：（1）质量为1kg的铁温度升高1℃所吸收的热量为0.46×103J；（2）铁钉放出的热量是4485J。例5．在标准大气压下，质量为2kg、初温为80℃的水，吸收3.36×105J的热量后，升高的温度为多少℃？（水的比热容是4.2×103J/（kg•℃））【分析】已知水的初温和吸收的热量，利用热量公式的变形公式可求出水的末温。【解答】解：由Q吸＝cm（t﹣t0）得水温度升高：△t＝＝＝40℃，在1标准大气压下，水的沸点为100℃，并且沸腾时水的温度不变，水吸热后，末温为100℃，水实际升高温度：△t′＝t﹣t0＝100℃﹣80℃＝20℃；答：升高的温度为20℃。例6．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。   表1 第1代第2代第3代第4代燃料氧气和汽油混合偏二甲肼煤油液态氢氧化剂四氧化二氮液态氧液态氧 表2燃料热值燃料热值汽油4.6×107J/kg煤油4.6×107J/kg柴油4.3×107J/kg氢1.4×108J/kg（1）使用氢作为燃料的主要优点是：　   　（写一条即可）。（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压）【分析】（1）氢的热值大，燃烧时，生成物是水，无污染；（2）知道液态氢的热值、质量，利用Q放＝mq求这些氢燃料完全燃烧时放出的热量；水吸收的热量等于氢完全燃烧放出的热量，知道水的比热容、初温和末温（1标准大气压下，水的沸点为100℃），利用Q吸＝cm（t﹣t0）计算最多水的质量。【解答】解：（1）氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢燃料，与其它燃料相比，可以放出的热量多；同时，氢燃烧时，生成物是水，无污染，使用氢作为燃料的主要优点是：热值大、无污染；（2）3×104kg的液态氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×1012J，1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，由Q吸＝cm（t﹣t0）得最多水的质量：m水＝＝＝1.25×107kg。答：（1）热值大；（2）这些燃料完全燃烧放出的热量是4.2×1012J，最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾。