比热容与热值

基础班6次讲义——热量与热机

一、热量：

1、比热容：⑴定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。

⑵比热容用字母c表示，单位是：，符号是：。

⑶比热容是物质的一种特性，大小与、有关，与、、、

、等无关。

⑷水的比热容为4.2×103J(kg·℃) 表示：1kg的水温度升高（降低）11℃吸收（放出）的

热量为4.2×103J

⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为

2、计算公式：Q=cmΔt ，Ｑ吸＝c m（t－t0），Ｑ放＝c m（t0－t）

（1）水的比热容大，在质量和吸收的热量相同时，升高的温度比其它物质小；放出的热量相同时，降低的温度比其它物质小，因而温差变化较小。

（2）水的比热容大，在质量和升高的温度相同时，比其它物质吸收的热量多，因而可用水来降温；在降低的温度相同时，比其它物质放出的热量多，因而可用水来取暖。

五、内能的获得——燃料的燃烧

燃料燃烧：能转化为。

六、热值

1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

2、单位：J/kg （气体燃料的热值单位符号通常用“J/m3”）

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，只与有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。

3、公式：Q＝mq（q为热值），Q=Vq

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。

煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。七、内能的利用

1、内能的利用方式：

⑴ 利用内能来加热；从能的角度看， 。

⑵ 利用内能来做功；从能的角度看， 。

2、热机：能的转化： 转化为

蒸气机——内燃机——喷气式发动机

3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。

4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，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，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转

化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。

5

、 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热

机的效率。

公式：η=W 有用/ Q 总= W 有用/qm

提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧

尽量减小各种热量损失

机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

6练习

1 水是较好的冷却剂，其原因是( )

A 水的温度比周围的环境温度低

B 水的比热容较大

C 水的密度最大

D 水的导电性好

2 关于水的比热容，下列说法中错误的是( )

A 一桶水的比热容比一杯水的比热容大

B 因为水的比热容大，在生活中往往用水作为发动机冷却剂

C 水的比热容是4.2×103J/(kg ·℃) 它表示质量为lkg 的水温度升高1℃时所吸收的热量为4.2×103J

D 因为水的比热容大，早春为保护秧苗夜间不被冻坏，傍晚要往稻田里多灌些水

3.关于比热容下列说法中，正确的是（ ）

A．比热容是物质的特性，与物体的质量、体积无关

B．同温度、同质量的不同物体、比热容大的物体含热量多

C．比热容与热量有关，某物质吸收或放出的热量越多，它的比热容就越大

D．物体的温度越高，所含的热量越多

4 如图所示把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如图所示，下列

说法中正确的是（）

A．水和牛奶最后温度相同B．水的温度变化比牛奶大

C．牛奶温度变化比水慢D．甲是牛奶温度变化图像

5 水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特点的是( )，

A 炎热的夏天在室内地上洒水感到凉爽

B 用水做内燃机的冷却液

C 在城市里修建人工湖，除了美化环境外，还能调节周围的气候

D 供暖系统使用热水循环供暖

6.如图所示为汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示做功冲程的是( )

7．关于热机，下列说法是正确的（）

A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞

B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸

C．四冲程汽油机在工作过程中，进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程

D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大

8.以下说法中正确的是（）

A．热传递实质是温度从热量大的物体传给热量小的物体

B．高温物体比低温物体含有热量多

C．供氧越充足，燃料燃烧的越充分燃料的热值就越大

D．月球上只有沙石因此昼夜温差一定大

9.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（）

A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比

B．燃料的热值跟燃料的质量成正比

C．容易燃烧的燃料热值一定大

D．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关

10. 三口之家分别单独使用不同种类的燃料时平均月消耗量分别为:木柴约180kg，烟煤约70kg，煤气约50kg，

液化石油气约为25m3·则这几种燃料的热值最高的是( )

A 木柴

B 烟煤

C 煤气

D 液化石油气

11 质量相等的两个物体，在同样的加热条件下，温度的变化如图所示，则

__________(选填"甲"或"乙”)的比热容较小

12. 内燃机工作时，燃料的能量转化为:有用的机械能、废气的内能、机械损失和

散热损失·某汽油机的能量损失所占的百分率是:废气内能35%，散热损失30%，机

械损失10%，则该汽油机的热机效率是______________________

13. 水从2O℃升高到28℃时，水的比热容________________内能_________.(均填

变化情况).

14 将100g水从20℃加热至90℃，要供给多少热量？一根铁钉的质量约为10g，从1000℃的红热状态冷却至25℃，会放出多少热量?

15 一锅炉每天把3 t的水加热到100℃，需要吸收的热为1.008×109J的热，求：原来水的初温为多小℃？

16 太阳能是一种清洁、无污染的理想能源，太阳能热水器内盛有200kg的水，在阳光的照射下，温度上升40℃，求:

(1)水吸收了多少的热量?

(2)这些热量相当于完全燃烧多少立方米的液化石油气? [c水=4.2×lO3J/(kg·℃)，q石油汽=4.9×lO7J/m3]