1、10. 热量【知识要点】一、热量的基本概念1. 定义：在热传递中，传递的能量的多少。2. 表示符号： Q。 单位：焦耳（ J）3. 关于热量的注意事项（ 1）物体本身没有热量， 只有发生了热传递过程， 有了内能的转移， 才能讨论热量的问题。（ 2）热量是在热传递过程中， 内能转移数量。 热传递的方向是内能从高温物体转移动低温物体，内能转移多少叫热量， 所以热量是一个 过程量 ，不能说“某物体含有或具有多少热量。（ 3） 热量的多少与物体的内能的多少、物体温度的高低没有关系。4. 温度、内能、热量之间的关系（1）区别：温度是表示物体冷热程度的物理量，它是一个状态量 ，只能说：是多少。温度是不能传
2、递和转移的。 温度是分子热运动的剧烈程度的标志，它是大量分子无规则热运动的集中体现，对个别分子而言毫无意义。内能是能量的一种形式，它是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。内能跟温度联系密切，当一个物体的温度升高时，它的内能增大，内能和温度一样，也是一个状态量 ，通常用具有来形容。热量是在热传递的过程中，传递热量的多少。它是一个过程量 ，要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”来表述。如果物体之间没有温度差，就没有热传递，就没有内能的转移，也就不存在“热量”的问题。（2）联系温度的变化， 可以改变物体的内能，传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，
3、它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如冰融化等。【J】例 1 关于温度、热量、内能，一下说法正确的是（）A 物体的温度越高，所含的热量越多B00C 的冰没有内能C 一个物体吸引热量时，温度不一定升高D 对物体做功，物体的温度不一定升高1【L 】例 2 关于 量，下列 法中正确的是()A. 量就是内能的多少B. 量是能量的一种C. 量是温度的改 量D. 量是 中能量的 移量【C】例 3 下列 法中正确的是（）。A 水在温度降低 ，放出的 量与水的 量和水的温度有关B 水在温度降低 ，放出的 量 与水的 量有关C 水在温度降低 ，放出的 量 与水的温度有关D 水在温度降低 ，放出的 量与水的
4、 量和温度降低的度数有关二、比 容1. 定 ： 位 量的某种物 温度升高（或降低） 1 0 C所吸收（或放出）的 量称 物 的比 容，用符号“ c”表示。2. 位： J / （kg 0 C ) ， 作：焦每千克 氏度3. 物理意 ：以水 例，水的比 容是 4.2 103 J /( kg 0C ) ， 量 1kg 的水温度升高（或降低） 10 C 所吸收（或放出）的 量 4.2 103 J4. 特点：（ 1）比 容跟密度一 ，也是物 的一种特性。它既不随物体 量的改 而改 ，也不随物体吸收 （或放出） 量的多少及温度的 化而 化。（2） 于同一种物 ，比 容的 与物 的状 有关，同一物 在同一状
5、 下的比 容是一定的，但在不同状 ，比 容不相同。【 J】例 1 关于物 的比 容，下列 法中 的是（）。A 位 量的某种物 ，温度升高1吸收的 量叫做 种物 的比 容B 位 量的某种物 ，温度降低1放出的 量在数 上等于 种物 的比 容C 某种物 吸收或放出的 量越多，比 容也越大，比 容与 量有关D 各种物 都有自己的比 容，比 容是物 的特性，只与物 本身有关【L】 2 关于物 的比 容，下列 法中正确的是（）。A 量大的物 比 容一定大B密度大的物 比 容一定大2C温度高的物质比热容一定大D各种物质都有自己的比热容，比热容是物质的一种特性【 C】例 3 铝比铜的比热容大，这说明（）。A
6、 铝块一定比铜块具有的热量多B铝块一定比铜块具有的内能多C 铝块的温度一定比铜块的温度高三、 热量的计算1. 求热量 Q（1） .计算公式： Q=cm t （Q 表示吸收或放出的热量，c 表示物质的比热容，m 表示物体的质量， t 表示温度的变化量。（ 2） . 计算方法：在题设中找出计算 Q所需的条件 c，m， t, 即物质的比热容，质量，温度的变化值。要特别注意单位。【J】例 1 在质量为0.2kg 的铝壶中盛有1.5kg 的水，把它们从10加热到100，共需要多少热量？【L】例 2 水的比热容是 4.2 103J/(kg ) 。关于它的含义， 下列说法中正确的是 （）。A 1kg 的 1
7、的水含有的热量是 4.2 103JB 1kg 的水温度升高到l 时，吸收的热量是4.2 310 JC 1kg 的水温度升高 l时，吸收的热量是4.2 103JD 1kg 的水温度升高 l时，放出的热量是4.2 103J【C】例 3 某太阳能热水器中装有质量为50kg 的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从 25升高到45。求这些水吸收的热量。水的比热容为4.2 103J/(kg )【C】例 4 太阳能热水器内盛有 25OC的水 20kg，在阳光照射下水温升高到 55OC，试计算这些水吸收了多少热量？（ C 水=4.2 103J/(kg. OC)32. 求比热容 c（ 1） c=Q/m t（
8、 2）计算方法：找出题设中求c 所需要的 Q， m， t ，注意单位。【J】例 1 质量为 500g 的某种金属，温度从100降低到20，内能减少了3.5 104J。求这种金属的比热容。【 L】例 2 质量为 500g 的金属块吸收 30800J 的热量后， 它的温度从 10升高到 80。求这种金属的比热容。【C】例 3 质量为 2kg 的某种物质，吸收8.4 104J 的热量，温度升高 20，它的比热容为多少 J/(kg )3. 求温度 t（ 1）公式： t=Q /cm（2）找出题设中的Q， c,m ，求出 t ，然后再根据题目中原有的t 求出现在的温度t【J】例 1 质量为 2kg 的水在
9、太阳的照射下，水吸收了 9.66103 J ，则水升高了多少度？【L 】例 2 已知水的比热容为4.2103 J /( kg0C ) ，质量为 5Kg 的水升高了 200C ，吸收的热量时多少焦？若这些热量被5Kg 的铜吸收，则铜块升高了多少摄氏度？（铜的比热容为 0.39 103 J /(kg0 C) ）4【C】例 3 一锅炉每天把3t 的水加热到100 摄氏度，需要吸收的热量为1.008 109 J ，求原来水的初温是多少c ）？四、热值及计算1.热值的定义： 1Kg 的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。用q 表示2.单位： J /Kg3.物理意义：表示单位质量的燃料在完全燃
10、烧时所放出的热量的多少4.公式： Q=qm【J】例 1 关于燃料的热值，下列说法正确的是（）A 燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高B 燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越少C 燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大D 燃料的热值与燃料的质量和燃烧情况无关【J】例 2 已知烟煤的热值是2.9 107 J /Kg ，求 3Kg 烟煤完全燃烧放出的热量时多少焦？【L 】例 3 10g 酒精完全燃烧放出多少热量？（酒精的热值为3107 J /Kg ）【C】例 4 酒精的热值为 3 107 J /Kg ，柴油的热值为3.3 107 J /Kg ，相同质量的酒精和柴油完全燃烧哪个放出的热量多？【C】例 5
11、 一瓶汽油倒了一半后，热值的变化（）A 变大B 变小C 不变D 不能判断5五、 综合应用计算热量时，根据给出的已知条件是温度还是热值选择公式，若是温度，则用Q=c m t ，若是热值，则用Q=qm（其中 t=t-t0 ，即末状态的温度减去初始温度），在同时出现温度和热值时，先求出热量，再进行转化，热量是中间转化量。【J】例 1 把质量为20kg、温度为25的水加热到60，需要多少热量？若用热值为4.2107J/kg 的液化石油气作燃料，且液化石油气完全燃烧放出的热量有70被水吸收，问需要完全燃烧多少kg 的液化石油气？【L】例 2 阳能是一种廉价的无污染能源，开发和利用前景广阔，从有关资料获悉
12、，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2 103J/(m 2 s) 。有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射的40用来升高水温，如果该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.1m 2，晴天晒了1h，其水箱中50kg 水的温度能升高多少。水的比热为4.2 103 J/(kg )【L 】例 3 估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6 108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176 1010J的热量，（ 水=1.0 103kg m3， c水 =4.2 103 J (kg )， q焦碳 =3.0 107J kg）问：（ 1
13、） 1.176 1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?（ 2） 1.176 1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20加热到沸腾 ?6【C】例 4 天然气灶烧水，燃烧0.5m3 的天然气，使100kg 的水从 20升高到70。已知水的比热容为c=4 .2 103J/（ kg?），天然气的热值为q=7.0 107J/m3。求：（ 1） 0.5m3 天然气完全燃烧放出的热量Q 放 ；（ 2）水吸收的热量Q 吸 ；【C】例 5 为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10 台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L 。在夏季光照条件下，一满
14、箱15的水经白天太阳能加热，温度可达到65。已知水的比热容为4.2 103J/（ kg ），天然气的热值为 8.4 107J/kg。求：（ 1） 10 台热水器装满水时，温度从15升高到65吸收了多少热量？（ 2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？7【练习题】1. 比热容是物质的一种特性用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容(填“相同”或“不同”)质量均为1kg 的铜块和铅块，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为；若铜块温度升高了100，则它吸收了J 的热 (c=3.9 102J/(kg )， c 铅=1.32铜 10 J/(kg )2. 质量相等、初温相同
15、的水和酒精，分别用两个相同的加热器加热（不计热量损失），加热过程中温度随时间的变化图线如图15-6 所示，关于 a、b 两种液体的鉴别结论正确的是（）A a 的比热大，是水B a 的比热大，是酒精温度 / abC b 的比热大，是水D b 的比热大，是酒精3关于比热容的概念，下面哪句话是错误的？（）0时间 /min图 15-6A 各种物质都有自身的比热容，比热是物质的特性之一B 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C单位质量的某种物质，温度降低1放出的热量也叫这种物质的比热容D 物质的比热容与它吸收（或放出）的热量成正比，与组成的物体质量成反比4. 甲、乙两物体的比热容
16、之比为2 3，吸收热量之比为 3 1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（）A 9 2B 2 9C 1 2D 2 15. 吃早饭的时候， 妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶，已知袋上标有243ml，为了使这袋牛奶的温度由OOO12 C升高到 42 C，妈妈至少要用60 C的热水多少千克？ （设该牛奶的比热容为 2.5 103J/(kg. OC); 不计热量损失）6. 吃早饭的时候， 妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶， 已知袋上标有 243ml，为了使这袋牛奶的温度由 12OC升高到 42OC，妈妈至少要用 60OC的热水多少千克？ （设该牛奶的比热容为 2.5103J/(kg.OC); 不计
17、热量损失）87.如图是某太阳能热水器，向其中注入50 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10升高到 50。水的比热容是 4.2 103J(kg )。试求：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8 107J，则这段时间该热水器的效率是多少 ?来源 :21世纪教育网 (3)若用煤燃烧来提供 2.8 107J的热量， 需完全燃烧多少千克煤 ?（煤的热值约为 3.5 l07J kg）8. 某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水，水的表面积为0.1m2，经过太阳光垂直照射15min ，水温升高了5 .问：（ 1）实验时 6kg的水 15min 内吸收了多少热能？（ 2）平均每分钟 1m2水面吸收的热量是多少？（3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0 107J/ m3）9
