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12章第二讲 比热容、热机（一）比热容【要点归纳】一、物质的吸、放热能力1. 同种物质的吸、放热本领（1）升高相同温度、质量越大，吸收热量越多；质量相同时，温度升高越多，吸收的热量越多2）降低相同温度，质量越大，放出热量越多；质量相同时，温度降低越多，放出的热量越多2. 不同物质的吸、放热本领不同物质的吸热本领是不一样的，这与物质的种类有关二、比热容1. 定义：某种物质温度升高（或降低）所吸收（或放出）的热量与物质的质量及温度变化量乘积的比，叫 作这种物质的比热容比热用用符号c表示比热容是反映不同物质吸热或放热本领的大小它表示物质的热学特性物质不同，吸热本领不同相同 质量的不同物质，升高相同温度时，吸热多少不同；当吸收相等热量，温度变化又不同用比热容描述物 质的此种特性2. 比热容是物质本身的一种特性同种物质比热容相同， C 为定值大小不随物体质量，热量，温度变化只与物质的种类和状态有关3•单位：在国际单位制中，比热容的单位是J / （kg xK），读作“焦每千克开”比热容的单位也常写作J / （kg丈C）,读作“焦每千克摄氏度”4. 计算公式：（1）物体温度升温时，c2）物体温度降低时， cQm G 吸 t )；0Qm (t 放 t)；0Q = cm t = cm(t吸Q = cm t = cm(t放0t)0t)（Q吸是物体吸收的热量,放是物体放出的热量，C是物体比热，尬是质量；t是初始温度，气是末温）5. 水的比热容是4.2 103J / （kg XC）,其物理意义是：质量为1kg的水温度每升高（或降低）1°C时所吸收（或放出）的热量为 4.2 103J 。

思路导航】例 1. 铜的比热容是铅的 3 倍，让质量相等的铜球和铅球吸收相等热量，则铜球和铅球温度升高的度数之比是 ，若升高相同的温度，则铜球和铅球吸收热量之比是 例2．让质量和初温相同的铁块和水吸收相等热量，然后把铁块头入水中，则（ ）A、 铁块把温度传给水 C、铁块把热量传递给水B、 水把热量传递给铁 D、铁块和水之间不发生热传递例3.体积相同的甲、乙两物体，密度为p p ,比热容为CC当它们吸收相等的热量后，下列哪种1, 2 1, 2情况甲的温度一定比乙温度升高的多（ ）A. C > C , p >p B. C < C , p

C , p

p1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2例4.将质量为1kg的铁块放在火中烧一段时间，取出立即投入3kg25°C的水中，热平衡后温度为39°C 若不计热量损失，求火炉温度？例5•将-10°C的冰2kg投入10°C1kg水中，求，末温度?例6•甲、乙两物体质量相同，初温相同，将甲放入一杯热水中，热平衡后水温下降5°C,把甲取出, 把乙仍放入这杯水中，热平衡后水温又下降了 5°C,不计热量损失，求证：C < C。

甲乙【课堂训练】1. 关于物质的比热容，下列说法中错误的是（ ）A. 单位质量的某种物质，温度升高1°C吸收的热量叫做这种物质的比热容B. 单位质量的某种物质，温度降低1°C放出的热量在数值上等于这种物质的比热容C. 某种物质吸收或放出的热量越多，比热容也越大，比热容与热量有关D. 各种物质都有自己的比热容，比热容是物质的特性，只与物质本身有关2．很多机器在工作时温度升高，为保护机器，往往用水来冷却．用水冷却的最主 要原因是( )A. 水的比热容大 氏水放出的热量多C. 水的温度低 D.水容易取，不需花钱买3. 铝比铜的比热容大，这说明( )A. 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D. 质量相等的铜块和铝块升高相等的温度时，铝块比铜块吸收的热量多4•由Q = cmAt可得，c =—仑，同一种物质的比热容c,下列说法正确的是( )m A tA. 若吸收的热量增大一倍，则比热熔增大一倍B. 若质量增大一倍，则比热容减至一半C. 若加热前后的温度增大一倍，则比热容增大一倍D. 无论质量多大，比热容都一样5•利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”.操作如下:(1) 在两烧杯中分别装入初温度相同且 相等的沙子和水.(2) 实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量；(3) 分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是 ;若使两者升高相同的温度，则 吸收的热量较多。

6. 如图是太阳能热水器的装置图它主要由太阳能吸热板和补水箱等组成，它利用水的对流自来水水它吳水补水箱□储水箱与循环把水加热补水箱内装40kg水，如果每分钟吸收太阳辐射的能量为8.4x 104J，其中60% 被水吸收求：(1)请说出太阳能热水器的工作原理2)将补水箱里20°C的水经吸热板加 热1小时后水温为多少摄氏度?【课后作业】1. 水的比热容是4.2X103j/(kg ・°C)，冰的比热容是2.1X103j/(kg ・°C)，则1kg水与2kg冰的比热 容之比为( )A. 1 ： 1 B. 1 ： 2 C. 2 ： 1 D.无法确定2. 关于物质的比热容，下列说法中正确的是( )A. 质量大的物质比热容一定大 B.密度大的物质比热容一定大.C.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3．下列各种情况中，物质的比热容会变化的是（ ）A. —杯水倒掉一半 B.水凝固成冰C. 0°C的水变成4°C的水 D.将铁块锉成铁球4. 下列说法中正确的是（ ）A. 水在温度降低时，放出的热量与水的质量和水的温度有关B. 水在温度降低时，放出的热量仅与水的质量有关C. 水在温度降低时，放出的热量仅与水的温度有关D. 水在温度降低时，放出的热量与水的质量和温度降低的度数有关5. 甲、乙两物体的质量相等，比热容不等。

当它们升高相等的温度时（ ）A. 比热容大的吸收的热量多 氏比热容小的吸收的热量多C.甲、乙两物体吸收的热量一样多 D.两物体的初温不知道，无法判断吸热的多少6. 甲、乙两物体的质量之比为3:1，比热容之比为2：1，升高的温度之比为3:2，则甲、乙两物体吸收 的热量之比是（ ）A.9:1 B.4:1 C.1:4D.9:47. 两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如右图所示.根据图线可知（ ）A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容B. 如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同C. 加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D. 加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多8. 在质量为0.2kg的铝壶中盛有1.5kg的水，把它们从10°C加热到100°C，共需要多少热量？9. 质量为500g的金属块吸收30800J的热量后，它的温度从10°C升高到80°C求这种金属的比热容10. 把500g的水加热到100，需要吸收1.68X105J的热量问：水原来的温度是多少？把一壶水从 20°C加热到100°C，水吸收的热量是8.4X105J。

求这壶水的质量11•如图21所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W如果将整 箱水的温度从20°C加热到70°C，需要阳光照射5h，那么：（1） 一箱水需要吸收的 热量是多少？（ 2）热水器上集热器的面积至少要多大？［水的比热容是：4. 2X10aJ/（kg ・ °C）］二 热机【要点归纳】1.内能的应用内能的两种应用应用实例实质利用内能加热物体烧水做饭、热水袋取暖能量的转移利用内能做功水开了，水壶内的水蒸气将壶盖顶起来，水蒸气的内能转 化为壶盖的机械能能量的转化2. 热机：将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器.3. 热机的工作过程：燃料燃烧时化学能转化为内能，内能通过热传递传给工作物质，工作物质内能增 大，温度升高，推动物体对外做功，把内能转化为机械能.二、汽油机1. 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机.3. 汽油机：利用汽缸内燃烧的汽油产生高温高压的燃气来推动活塞做功的热机.4. 汽油机的构造：5. 汽油机的工作过程① 冲程：汽油机工作时活塞在汽缸内做往复运动.活塞从一端运动到另一端叫作一个冲程.② 一个工作循环的组成：多数汽油机的工作循环过程是由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、 做功冲程和排气冲程.其工作过程如下：水①一个工作循环，活塞往复两次，曲轴转两周，内能做功一次，进排气门各开一次；②在一个工作循 环中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程不但不做功，还要消耗机械能；③除做功冲程外的 其他三个冲程都是辅助冲程，要依靠飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程.4. 汽油机和柴油机的对比【思路导航】例 1. 下图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为( )A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲C.甲、丙、乙、丁 D.甲、丁、乙、丙例2. 一台单缸四冲程柴油机每分钟转1200转，则(1)每秒活塞往复 次；(2)若每个工作循环释放内能做功600J，则每小时做功 J； (3)若柴油机效率为40%,每小时至少需消耗多少能量J。

例3.在内燃机工作的过程中，四个冲程中发生内能和机械能相互转化的冲程是( )A. 吸气冲程和压缩冲程B. 压缩冲程和做功冲程C. 做功冲程和排气冲程D. 排气冲程和吸气冲程例4.柴油机甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗的油量之比为( )15 6A. B.-8 5C. 6D.—15例5•某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负 荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0X105Pa,飞轮1分钟转动1800周，当汽油机满负荷工作时， 求：(不计摩擦)(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功；(3) 汽油机的功率课堂训练】1. 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. 汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开D. 汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能2. 如图 7 所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是 (3. 关于“热机”，下列说法中正确的是( )A. 做功冲程的能量转化是机械能转化为内能B. 改进技术，可以使热机的效率达到 100%C. 用水循环来降低热机的温度，主要是利用水蒸发时吸热的特性D. 冬天晚上要把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时水凝固胀坏水箱4. 如图表示的是汽油机的 冲程；在压缩冲程中是内能 (选填“增大或减小或不变”)。

这是通过 的方式改变气体内能的，改变内能的方式还有 5. 汽油机工作时，气缸内的温度最高的是( )A. 吸气冲程结束时 B. 做功冲程结束时。