专题07热学
考点解读
一、有关比热容的求解:
1、比热容是物质的一种特性,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。
2、水的比热容为4.2×103 J(kg·℃),表示:1 kg的水温度升高(降低)1 ℃吸收(放出)的热量为4.2×103 J。
二、有关热量的求解:
1、计算物体吸收热量的公式为:Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t,
物体放出热量的公式为:Q放=cm(t0-t)=cm⊿t
其中,Q吸表示吸收热量,单位是J;c表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m表示质量,单位是kg;t0表示物体初始温度,单位是℃;t表示物体后来的温度,单位是℃。⊿t=t-t0表示物体升高了的温度。⊿t=t0-t,表示物理降低了的温度。
2、热量计算的一般式:Q放=cm⊿t
3、应用热量的计算公式解题时,公式中各物理量的单位要统一,即比热容c的单位是J/(kg·℃),质量m的单位是kg,温度的单位是℃,热量的单位是J。
三、有关热值的求解:
1、燃料完全燃烧释放出的热量公式为:Q放=mq。
2、气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为:Q放=qV。推导过程如下:
3、说明:①中的公式对固体、液体、气体、均适用。②只对气体适用。两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。其中,Q放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J;q表示燃料的热值,单位是J/kg;m表示质量,单位是kg。V表示体积,单位是m3。
四、有关热效率的求解:
1、热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热机的效率是热机性能的一个重要指标。汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率,其公式为:η=。
2、炉具的热效率:天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量,Q总=Q放,水吸收的热量是有用的热量Q有=Q吸,则η=。
3、电热水器的效率:电热丝所产生热量为Q总,总=Q放,水需要吸收热量为Q有=Q吸,则η=。
重点考向
考点一:利用公式Q=cm?t求解
1.(2019•青岛)如图是质量为100g的某物质温度随加热时间的变化图象,前10min它吸收的热量是7.2×103J.求该物质的比热容。
【解析】由图象可知,该物质10min升高温度:△t=50℃﹣20℃=30℃,
由Q吸=cm△t得,该物质的比热容:
c===2.4×103J/(kg•℃)。
答:该物质的比热容为2.4×103J/(kg•℃)。
2.(2019秋•恩平市期中)某中学用焦炭作为燃料供应开水,若焦炭放出1.26×106J的热量。问:
(1)若这些热量全部被10kg的煤油吸收,能使煤油的温度升高多少?(煤油未沸腾)
(2)若这些热量有25%被水吸收,能将多少kg的水从25℃加热到100℃?[c水=4.2×103J/(kg•℃)、c煤油=2.1×103J/(kg•℃)]
【解析】
(1)由题知,煤油吸收的热量Q吸=Q放=1.26×106J,
根据Q吸=cm△t可得,煤油升高的温度:
△t===60℃;