比热容、热机
热机和比热容
1．汽油机是热机中的一种，如图所示是汽油机的冲程，此过程是将能转化为能。
飞轮转速是1200r ／min ，该汽油机每秒钟做功次。
汽油机效率是25%，在汽油机内完全燃烧2kg 汽油时这些热量通过汽油机的转化，能对外做J 的有用功（汽油的热值为5×107J/kg ）。
2．汽油机是热机中的一种，如图所示，是汽油机的冲程，一台汽油机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则它的机械效率为。
柴油机是另一种热机，它和汽油机的主要区别是其汽缸顶部有喷油嘴，而没有火花塞；在工作过程中汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸里的是。
3．2012廿月28日，中石油与俄罗斯天燃气公司签订合同，俄罗斯将通过东线和西线向中国供气680亿立方米．天然气燃烧时，将 转化为内能；如果完全燃烧1m 3的天然气所放出的热量全部被水吸收，可在一个标准大气压下将 kg 的水从10℃加热到沸腾；这些热量相当于完全燃烧 kg 精煤放出的热量．【水的比热容：c 水=4.2×103J/（kg•℃）；取热值：q 天然气=3.78×107J/kg 、q 煤=3.15×107J/kg 】4．天然气已进入广大家庭，天然气的热值4×107J/m3，完全燃烧0.05m 3的天然气可以放出 J 的热量．若这些热量的42%被水吸收，则可以使常温下5kg 的水温度上升 ℃．（c 水=4.2×107J/（kg•℃））5．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图22所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：（1）在此实验中用表示水和沙子吸热的多少；（2）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，（选填“水”或“沙子”）升高的温度更高。
比热容与热机
B．若质量增大为原来的两倍，则比热容减小为原来的二分之一
C．若加热前后的温度差增大为原来的两倍，则比热容增大为原来的两倍
D．相同状态下的同种物质，比热容都一样
2．水具有比热容大的特点，图1中所示现象中与此特点无关的是（）
3．炎热的盛夏，人站在水中时感觉凉爽，而当人站在沙土上时却感到烫脚，这主要是因为水和沙具有不同的（）
21．一半杯热水温度是80℃，质量是200g，为了让它更快地冷却下来，小明将100g、20℃的水倒入热水杯中并搅动。如果不计热损失，则这杯水的末温是多少℃？
22．把质量为2kg的金属块在一个标准气压下的沸水中煮一段时间后，取出并迅速投入1.4kg、20°C的水中，最后混合温度为30°C，求这种金属的比热（不计热量损失）。
C．水的密度比泥土、砂石的密度小D．水的温度比泥土、砂石的温度低
6．探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图3所示。下列说法正确的是（）
A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强
B．在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的
C．实验中，将沙子和水加 热到相同温度时，它们吸收的热量相同
（1）物理现象：；物理知识：。
（2）物理现象：；物理知识：。
思考题
1．为了测量某种液体的比热容，把质量为100g的铜块从沸腾的水中取出（标准大气压下），迅速投入质量为100g，温度为10℃的待测液体中，混合后的共同温度是25℃，若不计热量损失，求这种液体的比热容为多少？[c铜=0.4×103J/(kg·℃)]
0.39×103J/(kg·℃
铅
0.1×103J/(kg·℃
10.比热容,热机
10.比热容，热机热量不能含,温度不能传。
一、比热容1、比热容（C）：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。
（物理意义就类似这样回答）2、比热容的单位是：焦耳/(千克•℃)，读作：焦耳每千克摄氏度。
3、比热容是物质的一种特性，它的大小与物体的种类、状态有关。
它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同，比热容就相同。
4、水的比热是：C=4.2×103焦耳/(千克•℃)，它表示的物理意义是：每千克的水当温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103焦耳。
C煤油=2.1×103焦耳/(千克•℃)C砂石=0.92×103焦耳/(千克•℃)5、热量的计算：① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克•℃)；m是质量；t0是初始温度；t 是后来的温度。
② Q放 =cm△t降=cm(t0-t)③、热平衡方程：不计热损失Ｑ吸＝Ｑ放二、热值1、热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量。
燃料燃烧：化学能转化为内能。
单位是：焦耳/千克。
2、燃料燃烧放出热量计算公式：Q放 =qm=vq；（Q放是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值）3、关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。
某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它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、体积等均无关。
4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
第二讲 比热容 热机
第二讲比热容热机（一）比热容一、比热容：的某种物质温度升高（或降低）℃时，吸收（或放出）的热量，叫做该种物质的比热容，用符号表示。
比热容的单位是，读作；水的比热容为，它表示：。
二、热量计算1、在热传递过程中，高温物体温度，内能，它要热量，此时放出的热量Q放= ；低温物体温度，内能，它要热量，此时吸收的热量Q吸= 。
如果用△t表示，则热量公式可写成：。
2、热平衡方程：在热传递过程中，热量总是从物体传到物体，直到两物体相同时为止，即达到热平衡，在此过程中若没有（或忽略）内能损失，则高温物体放出的热量低温物体吸收的热量，即：Q吸 Q放。
能量守恒定律：能量既不会，也不会；它只会从一种形式为其他形式，或者从一个物体到另一个物体，在转化和转移的过程中，保持不变。
（二）内能的利用热机一、燃料及内能的利用1、燃料的热值：某种燃料放出的热量叫做该种燃料的热值。
如汽油的热值是4.6×107 J / k g，它表示：。
燃烧过程是能转化为能的过程。
2、燃料燃烧放出的热量可用公式：Q放＝计算，式中q为。
3、内能的利用：（1）利用内能来，（2）利用内能来。
二、热机是利用内能来的机器。
热机的一个工作循环分为个冲程即：冲程、冲程、冲程和冲程。
其中只有冲程对外做功，其余三个冲程要靠完成。
在冲程中内能转化为机械能，在冲程中机械能转化为内能。
一个工作循环中飞轮转动周。
针对训练：一、探究物质的比热容1、在热传递过程中，物体内能改变的多少可以用______来量度。
能量和热量的单位都是_______。
2、影响物体吸收热量多少的因素有：_________、____________、______________，要证明这三个因素是否真的影响物体吸收热量的多少，必需使用___________________，而判断物体吸收热量的多少则要用_____________，即热源相同时，转换为看____________________。
3、探究物质吸收热量多少是否与物质种类有关，可以有两种方法：第一种：不同种类物质，控制质量______，升高温度_______，看吸收热量的多少(即加热时间。
比热容计算与热机效率专题
【拓展】下图为冰在一个标准大气压下的熔化图像，根据图像，判断冰的比热容 是。 若冰的质量为 500g， 则它在熔化过程中吸收的热量是 J. （c 水=4.2×103J/kg.℃）
【热平衡问题】 ① 平衡时，两个物体的末态温度相同； ② 高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量（Q 放=Q 吸） 。
【例 5】将 600g 温度为 75℃的热水加入温度为 15℃的冷水中，热平衡后的水的 温度是 30℃,问原来冷水的质量是多少 kg？（假定没有热量损失，且在热平衡时 水的温度相等）
【拓展】天燃气是一种清洁燃料，有的汽车开始用天燃气来代替柴油和汽油。 已知天燃气的热值为7×107J/m3， 当消耗0.2 m3天燃气时， （假设天燃气完全燃烧） 所释放的热量是多少？若天燃气所释放热量的84%被水吸收，能使100kg 的水温 度升高多少？（水的比热容是4.2×103J/（kg· ℃））
【拔高】有两只温度和质量都相同的金属球A 和金属球B，先将球A 放入盛有热 水的杯中，热平衡后水的温度降低了3℃；把球A 取出，再将球B 放这个杯中， 热平衡后，水的温度又降低了3℃，则球A和球B 的比热容大小关系为（） A．球 A 大 B.球 B 大 C.一样大 D.无法确定
二、 热机 【气体做功与内能】
【热机】
1、定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。 2、热机工作过程：
压缩冲程：机械能转化成内能 做功冲程：内能转化成机械能 数字关系：1 个循环，4 个冲程，曲轴 2 周，做功 1 次。 3、热机的效率永远不能达到 100% 【例 7】汽油机由四个冲程不断循环来保证连续工作。其中将内能转化为机械能 的是（） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【拓展】关于四冲程柴油机的压缩冲程，下列说法错误的是（） A．气缸里面的气体质量不变 B．气缸里面的气体压强增大 C．气缸里面的气体温度升高 D．气缸里面气体的内能转化为活塞的机械能 【拓展】下列有关热的说法正确的是（） A．晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变 B．内燃机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能 C．用水作汽车冷却液，是因为水的比热容大 D．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油的热值比汽油的热值大
第2课时比热容和热机
新知二 热量的计算
1．水的比热容是_4_._2_×_1_0_3_J_/_(_k_g·__℃__) __，其表示的物理意义是 _质__量__为_1__k_g的__水__温_度__升_高__1__℃_时__吸_收__的__热_量__是_4_._2_×_1_0_3_J。 2．计算热量的公式：Q吸＝___cm_(_t_－_t_0_)，Q放＝__c_m_(t_0_－_t_)_。
[课堂速记] ___________________________________________
第2课时 比热容和热机
新知学习
新知三 热机
1．热机有多种类型，___蒸__汽_机____、__内__燃__机____、__燃__气_轮__机___、 ___喷__气_发__动__机__等都属于热机。 2．汽油机的工作循环包括：___吸__气___、__压__缩____、__做__功____、 ___排_气____四个冲程。__做__功____冲程将内能转化为机械能。
第2课时 比热容和热机
[归纳提升]
不同的物质，吸热能力不同，科学上用比热容来表示物质的吸热能 力，不同的物质，比热容不同。沙子比水的吸热能力弱，也就是说 沙子的比热容小于水的比热容。单位质量的某种物质，温度升高1 ℃所吸收的热量叫作这种物质的比热容。 比热容用符号c表示，它 的单位是焦/(千克·℃) , 读作焦每千克摄氏度。 [课堂速记] _____________________________________________________ _____________________________________________________
第2课时 比热容和热机
[继续探究] 根据比热容的定义，你能推导出物体温度升高时吸热的计算公 式吗？ [思考交流] _____________________________________________________ _____________________________________________________
12、比热容和热机
1第三节 比热容【学习目标】1、了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性．2、尝试用比热容解释简单的自然现象．3、能根据比热容进行简单的热量计算．4、通过探究，比较不同物质的吸热能力．【学习重点】：比热容的概念和热量有关计算。
【学习难点】：理解比热容概念并能利用它解释有关现象． 【预习检测】1．根据生活经验，我们会发现烧一壶水所用的时间比烧半壶水所用的时间要长，说明物体所吸收的热量与_________有关。
2．把一壶水烧成开水比烧成温水所用的时间长，说明了物体所吸收的热量的多少与_________有关。
3、相同质量的水和沙子，当温度升高的度数也相等时，吸收的热量是不是一样多呢？ 4．热量是看不见，摸不着的，你是通过什么知道水吸收热量多少的呢？【共同探究】★学生活动一：探究比较不同物质的吸热能力1、方法：根据我们的生活经验已经知道物体吸收热量的多少与 和 有关，我们要探究热量的多少与物质的种类是否有关，需要控制 、 相同，这种方法叫 。
2、器材：你认为要验证你的猜想，需要哪些器材，思考并交流以下几个问题：（1）需要测量哪些物理量，需要哪些器材？并说出你的理由（2）热量是看不见摸不着的物理量，你通过什么知道它的多少？。
（3）数据记录表格中的加热时间代表哪个物理量？3、进行试验：某组同学按照课本组装器材，并进行实验，后将实验数据填入下表格中， 下表是他的实验数据记录：烧杯号 液体 质量(g) 初温(℃) 末温(℃) 加热时间(min)1 水 200 20 28 82 水 100 20 28 43 煤油 200 20 284 4煤油20020242请根据表中的实验记录回答：⑴比较1、2记录，得出的结论是___________________________________； ⑵比较3、4记录，得出的结论是___________________________________；⑶比较1、3记录，得出的结论是___________________________________； ⑷综合上述结论，物体温度升高时吸热的多少与_________________________有关。
九年级物理上册第十二章内能与热机图说“比热容和热机”新版粤教沪版
图说“比热容和热机”一、物质的比热容图片课本P32 图12-11图1图片解读用相同的热源给质量相同的砂石和水加热，砂石和水吸收相同的热量，砂石的温度升高得多。
要使砂石和水升高相同的温度，给水加热的时间要长一些，这说明水吸收的热量多。
这个实验说明，质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
推理可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容小的物质温度变化大；质量相同的不同物质，温度变化相同时，比热容大的物质吸热（或放热）多。
例1 （xx潍坊）（多选）用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图2甲），根据测得数据分别描绘出两液体的温度随加热时间变化的图像（如图2乙）．在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用m a、m b、c a、c b表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（）图2A.若m a=m b，则c a>c bB.若m a=m b，则c a<c bC.若c a=c b，则m a<m bD.若c a=c b，则m a>m b解析 A、B中，若m a=m b，吸收相同的热量，a的温度升高幅度大，由知，a的比热容较小，b的比热容较大，故A错误，B正确；C、D中，若c a=c b，吸收相同的热量，a的温度升高幅度大，由知，a的质量较小，b的质量较大，故C正确，D错误．答案 BC例2 （xx龙岩）如图3所示，隔着石棉网同时加热两规格相同的试管，试管中分别装有质量相同、初温均为20℃的煤油和水。
若加热时间相同，则煤油和水吸收的热量＿＿＿＿＿（选填“相同”或“不同”）；若煤油和水的温度都升高到40℃，则＿＿＿＿需加热较长的时间。
（c水＞c煤油）图3解析相同时间内两种液体吸收的热量相同．相同质量的水和煤油，升高相同的温度，水的比热容大，水吸收的热量多。
答案相同水二、比热容的应用图片课本P34 图12-12图4图片解读与其他物质相比，水的比热容最大，在质量相同、温度变化相同的情况下，水吸收或放出的热量多。
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比热容、热机
一、选择题
1.用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图线
如图2所示，由图线可以看出（）
A．甲的比热容比乙大 B．甲的比热容比乙小
C．甲和乙的比热容相同 D．刚加热时，甲、乙初温相同
2.给一定质量的水加热，其温度随时间变化的关系如图1中的a图线所示。
若其它条件不变，
仅将水的质量增加，则温度随时间变化的图线应该是( )
(A)a (B)b (C)c (D)d
3.已知水和煤油的质量之比是5∶4，比热容之比是2∶1，水初温是18℃，煤油的初温是
20℃。
若它们吸收相等的热量，水的温度升高到40℃，则煤油升高到的温度是（）
A．120℃B．100℃C．75℃D ．55℃
4.一茶杯开水，从刚倒入到可以喝的这一段时间内，放出的热量大约是（）
A、500J
B、5000J
C、5×104J
D、5×105J
5.一千克20℃的水吸收4.2×105焦的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度（）①80℃②100℃③120℃④130℃
A．1 B．2 C．3 D．4
6.在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是（）
A．乙和丁B．甲和丙
C．甲和乙D．丙和丁
7.以下四冲程汽油机的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气顺序排列正确的是（）
A．甲乙丙丁B．甲丙乙丁C．甲丁乙丙D．甲丙丁乙
8.下列说法中正确的是（）
A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
B．把-10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加
C．用锯条据木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤的内能大
9.单缸四冲程汽油机，完成一个工作循环，曲轴转过（）
A．720°B．180°C．150°D．90°
10.让同一铁锤从同一高度落下敲击质量相同的钢块和铅块．我们发现铁锤打在钢块上会马上弹起，打在铅块上几乎不被弹起
A铁块的温度比铅快高B铅快的温度比铁块高C铁块和铅快的温度一样高D无法判断谁的温度高11.已知某汽车发动机的排气量为V0，做功冲程气缸内气体的平均压强p o．请你推测p o•V0的单位可能与下列物理量的单位相同的是（）
A ．功率
B ．功
C ．力
D ．速度
12、一台八缸四冲程柴油机，飞轮转速为600r/min ，若每个汽缸做功冲程中，每次做功7300J ，那么这台柴油机的功率是（ ）
A ．3.65×104W
B ．5.84×105W
C ．7.3×105W
D ．2.92×105W
13.一冰块先后经历了以下三个过程：①－l0℃的冰到0℃的冰，吸收热量Q 1；②0℃的冰变为l0℃的水，吸收热量Q
2；③10℃的水到20 ℃的水，吸收热量Q 3.已知冰和水的比热容分别为C 冰、C 水，且C 冰＜C 水，在整个过程中总质量保持不变，则（ ）
A. Q 1＞Q 2＞Q 3
B. Q 1＜Q 2＜Q 3
C. Q 1＜Q 3＜Q 2
D. Q 1＜Q 2 ＝Q 3
14.将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。
经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。
则三块金属的比热容C 甲、C 乙、C 丙大小相比
二、实验题
15学习了内燃机的有关知识后，小华明白了内燃机是将高温高压燃气的内能转化为机械
能一种热机，但小华想亲眼看一看这一转化过程，可内燃机通常是封闭的，无法直接观
察。
于是小华模拟内燃机设计了如图所示的实验：在一支试管中装入一定量的水，用橡
胶塞塞住试管口，将试管固定后，用酒精灯加热。
（1）用酒精灯给水加热的过程是将燃料的 能转化为水的 能的
过程，水的温度会 ，最终沸腾。
（2）水沸腾后，试管内气体压强要 ，其结果是将橡胶塞冲出，在这一过程中，
发生的能量转化是 。
（3）与内燃机对比，本实验相当于 冲程， 相当于汽缸， 相
当于活塞。
16.质量和初温都相同的甲乙两物质,先把甲放在一杯冷水中,热平衡后水的温度升高t ℃,把甲
取出后立即把乙放入此杯中,热平衡后水温有升高t ℃,忽略热损失,谁的比热大?
用图所示装置“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，用相同酒精灯加热至沸腾．
（1）实验中应通过比较 _____________来比较食盐水和水吸收的热量多少．
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，仅由此能否由得出食盐水比热容大的结论？ 答： ；其原因是： _____________________________
17. 为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：
（１）在此实验中，用两个相同的酒精灯的原因是 。
（２）分析下表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热
量
(大于／小于
)沙子吸收的热量。
（３）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， (沙子／水)升高的温度更高．
（４）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因
是： 。
（ 5 ）请说出另一种比较水和沙子吸热本领的方法_________________________________________
三、计算推导
18.已知水的比热容为C 水，沙子的比热容为C 沙，一堆干沙子和质量相同的水混合成为湿沙子，试推证湿沙子的比热容为．
19.质量和初温都相同的甲乙两物质,先把甲放在一杯冷水中,热平衡后水的温度升高t ℃,把甲取出后立即把乙放入此杯中,热平衡后水温又升高t ℃,试推证C 甲<C 乙
A. C 甲最大
B. C 乙最大
C. C 丙最大
D. C 甲=C 乙=C
20.天津生产的单缸四冲程汽油机的气缸直径为D，活塞冲程长L，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p0，飞轮的转速是N revs/min．求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）；。