PAGEPAGE1課時訓練(十四)比熱容熱機(限時:30分鐘)|對點訓練|【考點1】能闡明燃料熱值的物理意義;能運用關(guān)系式Q=mq進行計算。(B)1.下列關(guān)于熱值的說法正確的是 ()A.燃料燃燒越充分,熱值越大B.2kg的煤完全燃燒比1kg的煤完全燃燒熱值大C.1kg煤燃燒放出3×105J的熱量,則煤的熱值為3×105J/kgD.熱值是燃料的一種屬性,與燃料的質(zhì)量無關(guān),不同的物質(zhì)熱值一般不同2.[2019·海南]2019年6月5日,我國首次用固體燃料運載火箭把“文昌物聯(lián)一號”衛(wèi)星成功送上太空?；鸺l(fā)射時要選用熱值(選填“大”或“小”)的固體燃料,燃料的質(zhì)量減少,熱值

(選填“變小”或“不變”)。3.[2019·攀枝花]我國在南海海底開采出的天然氣水合物,俗稱“可燃冰”,1m3可釋放出約0.8m3的水和164m3的天然氣。居民使用天然氣燒水是利用(選填“熱傳遞”或“做功”)的方式改變水的內(nèi)能。天然氣熱值為1.9×107J/m3,完全燃燒50m3的天然氣釋放的熱量為J。

【考點2】能闡明比熱容的物理意義;能利用比熱容知識解釋一些簡單的自然和生活現(xiàn)象;能運用關(guān)系式Q=cm(t2-t1)進行計算。(B)1.[2019·孝感]如圖K14-1所示是“比較水和食用油的吸熱能力”的實驗裝置,圖中相同的燒杯所裝水和食用油的體積(選填“相同”或“不同”),用規(guī)格相同的電加熱器使水和食用油在相同的時間內(nèi)吸收相同的熱量,觀察和比較它們升高的溫度,實驗結(jié)果表明,質(zhì)量相等的水和食用油,升高相同的溫度時,不同,我們引入一個物理量來反映物質(zhì)的這種吸熱能力。在電加熱過程中,電能轉(zhuǎn)化為。

圖K14-12.[2019·徐州]在“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”實驗中,量取沙子和水時,要保證它們的質(zhì)量;用酒精燈分別加熱沙子和水,沙子和水的溫度升高,能增加;如果采用升高相同溫度,比較加熱時間的方式,得到的圖像應(yīng)是如圖K14-2所示甲、乙兩圖像中的。

圖K14-23.[2019·杭州]對于同一物態(tài)的某種物質(zhì),根據(jù)c=QmΔt得知A.比熱容跟熱量成正比B.比熱容跟質(zhì)量成反比C.比熱容跟溫度變化成反比D.吸收或放出的熱量跟質(zhì)量與溫度變化的乘積之比是個恒量4.[2019·福建]下表列出了一些物質(zhì)的比熱容,根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列判斷正確的是 ()物質(zhì)水煤油冰鋁銅比熱容/[J·(kg·℃)-1]4.2×1032.1×1032.1×1030.88×1030.39×103A.不同物質(zhì)的比熱容一定不同B.物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化,比熱容不變C.質(zhì)量相等的鋁和銅升高相同的溫度,鋁吸收的熱量更多D.質(zhì)量相等的水和煤油吸收相同的熱量,水升高的溫度更多5.[2019·德州]在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗中,燒杯中加入200g的水,測得初始溫度為45℃。如圖K14-3所示,用酒精燈加熱一段時間后溫度計的示數(shù)為℃,則水吸收的熱量為J,這些熱量相當于完全燃燒g

酒精放出的熱量。[水的比熱容為c水=4.2×103J/(kg·℃),酒精熱值為q=3.0×107J/kg]圖K14-36.[2019·涼山州]現(xiàn)有0.028kg酒精,完全燃燒釋放的熱量為J,若這些熱量完全被水吸收,可以使10kg的水溫度從20℃升高到℃。[q酒精=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]

7.[2019·連云港]某同學在燒杯中裝入質(zhì)量為100g、初溫為20℃的水,然后用酒精燈給水加熱一段時間后,水的溫度升高到70℃,此過程中水的內(nèi)能增加了J,水增加的內(nèi)能(選填“大于”“小于”或“等于”)酒精完全燃燒所放出的熱量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

8.[2019·綿陽]1個標準大氣壓下,將質(zhì)量為1.0kg的水從20℃加熱到沸騰,水吸收的熱量是J。

小明家天然氣熱水器的熱效率是84%,他某次洗澡,耗水40kg,自來水進熱水器時的溫度是24℃,出熱水器時的溫度是40℃,小明這次洗澡消耗天然氣m3。已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),天然氣的熱值是3.2×107J/m3。

【考點3】知道熱機工作過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。(A)1.[2019·寧夏]2019年春節(jié)期間熱映的《流浪地球》被譽為開啟了中國科幻電影元年。這部電影講述了多年以后太陽急速衰老膨脹,無法再給地球提供能量,人類為了拯救地球而點燃木星周圍的可燃氣體,逃離太陽系的故事。其中“點燃木星”將地球推開相當于內(nèi)燃機的 ()A.吸氣沖程 B.壓縮沖程C.做功沖程 D.排氣沖程2.[2019·武漢]如圖K14-4所示是四沖程汽油機的剖面圖,下列對于其四個沖程的描述正確的是 ()圖K14-4A.吸氣沖程中,汽油和空氣的混合物進入汽缸B.壓縮沖程中,通過做功的方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小C.做功沖程中,燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機械能D.排氣沖程中,廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分|綜合訓練|一、填空題1.[2019·株洲]用一臺電取暖器給有50kg空氣的房間加熱。通電后取暖器的電熱元件溫度升高,是通過(選填“做功”或“熱傳遞”)的方式使其內(nèi)能增加的;一段時間后室溫升高了5℃,則空氣吸收的熱量為J。設(shè)空氣的比熱容為1.0×103J/(kg·℃)。

2.汽車的發(fā)動機常用水作為降溫的物質(zhì),這是水的較大的緣故。汽油的熱值是4.6×107J/kg,1kg汽油完全燃燒放出的熱量是J。目前熱機的效率還比較低,在熱機的能量損失中,帶走的能量最多,設(shè)法利用這部分能量,是提高燃料利用率的重要措施。

3.[2019·巴中]為了減少大氣污染,可對秸稈進行回收加工制成精稈煤,完全燃燒2kg秸稈煤可放出J的熱量;若這些熱量完全被水吸收,可使kg水溫度由20℃升高到60℃。[已知q秸稈煤=2.1×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]

4.[2019·郴州]用液化氣灶燒水,把1.5kg初溫為20℃的水加熱到100℃,需要吸收的熱量為J。若上述過程中完全燃燒了0.021kg液化氣,且只有60%的熱量被水吸收,則液化氣的熱值為J/kg。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

5.[2019·蘇州]如圖K14-5所示,在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團干燥的棉花,用力將活塞迅速下壓,棉花被點燃,此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機的沖程相同;某效率為25%的汽油機在一次工作中消耗了4kg汽油,該汽油機對外做的機械功為J。(汽油熱值為4.6×107J/kg)

圖K14-5二、選擇題6.[2019·達州]下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法正確的是 ()A.物體的溫度越高所含的熱量越多B.內(nèi)燃機的做功沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.打掃衛(wèi)生時灰塵飛揚說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動D.物質(zhì)的比熱容越大反映了物質(zhì)吸收或放出熱量的能力越強7.[2019·上海]兩個質(zhì)量相同的不同物質(zhì),吸收相同的熱量,下列說法中正確的是 ()A.比熱容大的物質(zhì)升高溫度較小B.比熱容小的物質(zhì)升高溫度較小C.比熱容大的物質(zhì)升高溫度較大D.升高溫度相同,與比熱容大小無關(guān)8.[2019·煙臺]關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能,下列說法正確的是 ()A.物體的內(nèi)能增加,溫度一定升高B.物體溫度升高,一定吸收了熱量C.物體溫度降低,內(nèi)能一定減少D.物體吸收了熱量,溫度一定升高9.[2019·宜昌]如圖K14-6所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉,把活塞迅速壓下去,看到棉花燃燒起來,活塞被向上頂起。關(guān)于這個過程,下列說法正確的是 ()圖K14-6A.活塞對棉花做功,使棉花溫度升高B.緩慢壓下活塞也能看到同樣的實驗現(xiàn)象C.壓下活塞的過程中是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D.活塞被向上頂起相當于內(nèi)燃機的做功沖程三、計算題10.[2019·青島]圖K14-7是質(zhì)量為100g的某物質(zhì)溫度隨加熱時間的變化圖像,前10min它吸收的熱量是7.2×103J。求該物質(zhì)的比熱容。圖K14-711.[2019·孝感]一輛廂式小貨車某次運貨,滿載后總質(zhì)量是5.0×103kg,在平直的公路上勻速行駛100km,耗油10kg,貨車受到的阻力是總重力的0.05倍,發(fā)動機的牽引功率是50kW。求:(油的熱值是5.0×107J/kg,g取10N/kg)(1)貨車受到的牽引力。(2)貨車勻速行駛的速度。(3)貨車發(fā)動機的效率。12.[2019·濰坊]一定氣壓下,某種晶體熔化成同溫度液體時所吸收的熱量與其質(zhì)量之比叫該晶體的熔化熱,用字母λ表示。在標準大氣壓下,用一個熱效率為40%的酒精爐為熱源,將500g初溫為0℃的冰全部熔化為0℃的水,共燃燒了14g酒精,酒精的熱值為3×107J/kg。求:(1)冰熔化過程中吸收的熱量。(2)在標準大氣壓下,冰的熔化熱λ冰。

【參考答案】對點訓練考點11.D[解析]燃料的熱值僅與燃料的種類有關(guān),與燃料的燃燒程度和質(zhì)量無關(guān),故A、B錯誤,D正確;由于不確定這1kg的煤是否完全燃燒,所以不能根據(jù)燃燒放出的熱量來計算煤的熱值,故C錯誤。2.大不變3.熱傳遞9.5×108[解析]天然氣燃燒放出熱量,傳遞給水,被水吸收從而改變水的內(nèi)能;燃燒天然氣放出的熱量Q放=qV=1.9×107J/m3×50m3=9.5×108J?？键c21.不同吸收的熱量(或吸熱)比熱容內(nèi)能[解析]在“比較水和食用油的吸熱能力”實驗中,在兩個相同的燒杯中應(yīng)加入初溫相同、質(zhì)量相同的水和食用油,因為水和食用油的密度不同,所以根據(jù)ρ=mV2.相等內(nèi)乙[解析]探究不同種類物質(zhì)的吸熱能力,需要控制物質(zhì)的質(zhì)量相同;物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),溫度升高,內(nèi)能增加;由圖甲可看出是采用加熱相同的時間,比較升高溫度多少的方式得到的圖像,故圖甲不符合題意;圖乙是采用升高相同溫度,比較加熱時間長短的方式得到的圖像,故圖乙符合題意。3.D4.C[解析]一般情況下,不同物質(zhì)的比熱容不相等,據(jù)比熱容表可知,有些物質(zhì)的比熱容也是相等的,故A錯誤;水和冰屬于同種物質(zhì),狀態(tài)不同,比熱容不同,說明物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生改變,其比熱容也改變,故B錯誤;根據(jù)公式Q=cmΔt可知,當m和Δt一定時,鋁的比熱容比銅大,所以鋁吸收的熱量更多,故C正確;根據(jù)公式Q=cmΔt可知,當Q和m一定時,水的比熱容比煤油大,所以煤油升高的溫度更多,故D錯誤。5.954.2×1041.4[解析]由圖可知,溫度計的分度值為1℃,示數(shù)為95℃。水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(95℃-45℃)=4.2×104J。由題知,Q放=Q吸=4.2×104J,由Q放=mq得,需要完全燃燒酒精的質(zhì)量m'=Q放q=4.2×104J6.8.4×10540[解析]0.028kg酒精完全燃燒放出的熱量Q放=m酒精q酒精=0.028kg×3×107J/kg=8.4×105J;由題知,Q吸=Q放,由Q吸=c水mΔt得,水的溫度升高值Δt=Q吸c水m因為水的初溫為20℃,所以水的溫度升高到t=20℃+20℃=40℃。7.2.1×104小于[解析]水吸收的熱量(水的內(nèi)能增加值)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(70℃-20℃)=2.1×104J;由于酒精不可能完全燃燒,有熱量散失,且燒杯也會吸收一部分熱量,所以,水增加的內(nèi)能小于酒精完全燃燒所放出的熱量。8.3.36×1050.1[解析]水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.0kg×(100℃-20℃)=3.36×105J。小明某次洗澡時水吸收的熱量Q吸'=c水m'(t'-t'0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-24℃)=2.688×106J;由η=Q吸Q放=Q吸'η=2由Q放=Vq可得,消耗天然氣的體積V=Q放q=3.考點31.C2.A[解析]汽油機四個沖程的特點:吸氣沖程吸入汽油和空氣的混合物,故A正確;壓縮沖程是通過做功的方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加,故B錯誤;做功沖程中部分能量轉(zhuǎn)化為機械能,大部分能量損失了,故C錯誤;排氣沖程中,廢氣帶走了燃料釋放的能量的大部分,故D錯誤。綜合訓練1.做功2.5×105[解析]空氣吸收的熱量Q=cmΔt=1.0×103J/(kg?℃)×50kg×5℃=2.5×105J。2.比熱容4.6×107廢氣3.4.2×1072504.5.04×1054×107[解析]水吸收的熱量為Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J;根據(jù)題意,液化氣燃燒的熱量只有60%被水吸收,所以Q吸=60%Q放=60%m液化氣q,即5.04×105J=60%×0.021kg×q,解得液化氣的熱值為q=4×107J/kg。5.壓縮4.6×107[解析]用力將活塞迅速下壓,棉花被點燃,此過程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,相當于汽油機的壓縮沖程;完全燃燒4kg的汽油釋放的熱量為Q放=mq=4kg×4.6×107J/kg=1.84×108J;汽油機對外做的機械功W=Q放·η=1.84×108J×25%=4.6×107J。6.D[解析]物體的溫度越高,內(nèi)能越大,熱量是