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）

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

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

表2

（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。