热量计算及内能利用

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比热容
1、比热容:物理意义:水的比热容c

=4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J。

比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。

强调水的比热容大的应用;(1)用来作冷却剂或取暖(Q=cm△t)
(2)用来调节气候(△t= Q/cm)
2、热量的计算公式:
Q=cm△t Q吸=Q放
[例1]有一高温物体被投入质量为10kg、温度为20℃的水中,如果传给水的热量是2.73×106J,则水的温度会升高到多少度。

[例2]甲物体的质量是乙物体质量的4倍,当甲的温度从20℃升高到70℃,乙的温度从40℃升高到60℃时,甲,乙两物体吸收的热量之比为5∶1,则甲的比热与乙的比热之比是多少?
[例3]使质量相等的铜块和铁块吸收相等的热量后互相接触(c铜<c铁)则 [ ]
A.热量从铜块传到铁块 B.热量从铁块传到铜块
C.它们之间不发生热传递D.无法确定
[例4]将500克温度为80℃的兑入2.5千克温度为20℃的水中,热平衡后的水温是多少摄氏度?假设没有热量损失。

内能的利用
1、热机:把内能转化为机械能的机器。

2、内燃机:
四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。

在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。

压缩冲程将机械能转化为内能。

做功冲程是由内能转化为机械能。

① 油机工作过程:
3、汽油机和柴油机的比较:
热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。

(与密度.比热容相同)
公式:、固体液体燃料Q放=qm Q吸=ηQ放(Q吸=cm△t);
对于气体燃料Q

=qV
物理意义:酒精热值是3.0×107J/kg,它表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。

典型练习
1.在标准大气压下,1kg20O C的水吸收了3.78×105J的热量后,其温度为 ( ) A.80O C B. 90O C C. 100O C D. 110O C
2.水的比热较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务,下列事例中与它的这一特性无关的是()
A.让流动的热水流过散热器取暖B.汽车发动机用循环水冷却
C.冬季,晚上向稻田里放水,以防冻坏秧苗D.在较大的河流上建水电站,用水发电
3、已知C

>C

,温度和质量相等的铝球和铜球,它们放出相同的热量后,将它们相互接触,则()
A.热量由铝球传给铜球
B.热量由铜球传给铝球
C.它们之间不发生热传递。

D.缺少条件,无法确定。

4、甲乙两物体质量相等,甲温度降低40℃,乙温度升高30℃时,乙物体吸收的热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体的比热容之比是()
A.3:8
B.8:3
C.4:3
D.3:2
5、单缸四冲程汽油机,完成一个冲程时曲轴转过()
A、720°
B、180°
C、150°
D、90°
6、单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示,下列关于这种内燃机一个工作循环中机械能
转化为内能正确的是()
A、甲
B、乙
C、、丙
D、丁
7、某四冲程汽油机的转速是1200r/min,那么1s里,该汽油机的冲程数和燃气做功的次数分别是()
A、1200个,300次
B、40个,10次
C、20个,20次
D、40个,20次
8.在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障,经检查都是蓄电池坏了,不能启动,有人建议,只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作.你认为把它们推动以后()
A.汽车和拖拉机仍能行驶
B.只有汽车可以继续行驶,拖拉机不能行驶
C.只有拖拉机可以继续行驶,汽车不能行驶
D.都不能行驶
9.将质量相等的甲,乙两铜块,分别投入初温,质量都相同的水和煤油中C水>C煤油,不考虑热量损
失,经过一段时间后,测得水和煤油升高相同的温度,那么甲乙两铜块原来的温度t
甲,t

的关系
是……()
A.t甲=t乙 B t甲<t乙 C t甲>t乙D条件不够,无法判断
10.质量和初温都相等的甲、乙两个金属球,先把甲球放入一杯水中,甲球放出的热量全部被水吸收时,冷水的温度升高了10℃。

取出甲球立即将乙球放入这杯水中,乙球放出的热量全部被水吸收时,水的温度又升高了10℃。

比较甲、乙两个金属球的比热容,则[ ]
A.甲金属的比热容大
B.乙金属的比热容大
C.两种金属的比热容一样大
D.无法比较哪种金属的比热容大
11.如图所示,设相同时间内物质吸收的热量相同,甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图________ (填“甲”或“乙”)。

这是因为c冰________(填“>”、”<“=”)c水,所以相同时间内________ (填“冰”或“水”)升温更快。

12.在完全隔热装置内,用同一热源给100 g水和100 g油分别加热,其温度变化随加热时间变化的关系如图所示.则水每分钟吸热________J
,油每分钟吸热________J,油的比热容是________.
13、用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”.在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相
同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾.
(1)分别测量出水和食盐水的沸点,发现食盐水的沸点比水高.其中水沸腾时温度
计的局部放大图如乙图所示,水的沸点为℃.
(2)实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长,说明食盐水吸收的热量比水
(选填“多”或“少”).
(3)能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论?
答:;不能原因
是。

14(2012•绵阳)计算题:全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长,导致全球能源危机加剧.因此,开发和利用新能源,成为全世界最为关注的问题之一.张浩家的
太阳能热水器内装有100L、25℃的水,经过一天的照射后.温度升高了50℃.则水
升温吸收的热量为多少J,至少可以节约煤的质量多少kg.[假设媒烧水时有效利用
的热量占煤燃烧放出热量的10%,且已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃).水的密度
为1×103Kg/m3,煤的热量值是3.0×107J/kg].
提升练习.13. 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;(3)汽油机的功率.

甲。