第二節(jié)熱學(xué)講方法一、物態(tài)變化1.物態(tài)變化分類2.解答物態(tài)變化的思路第一步：明確發(fā)生物態(tài)變化的是哪種物質(zhì)；第二步：確定該物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化之前和之后處于哪種物態(tài)；第三步：根據(jù)發(fā)生的物態(tài)變化確定吸放熱情況.3.常見題型①區(qū)別自然或者生活中的物態(tài)變化現(xiàn)象和相關(guān)的吸放熱情況；②運(yùn)用物態(tài)變化原理解釋和解決生活中的現(xiàn)象、問題；③圖象和圖表題；④物態(tài)變化實(shí)驗(yàn)題.二、內(nèi)能及其利用1.溫度、熱量和內(nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系物理量項(xiàng)目溫度熱量內(nèi)能定義宏觀上：表示物體的冷熱程度；微觀上：反映物體中大量分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和單位攝氏度(℃)焦耳(J)焦耳(J)續(xù)表物理量項(xiàng)目溫度熱量內(nèi)能改變的表述用“降低”“升高”“降低到”“升高到”等表述用“放出”或“吸收”等表述用“有”“具有”“改變”“增加”“減少”等表述相互關(guān)系①熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，使其內(nèi)能增加或減少，但溫度不一定改變(如晶體的熔化和凝固)；②物體的溫度改變，則內(nèi)能一定改變，但物體的內(nèi)能改變，不一定是吸收熱量，也可能是外界對物體做了功2.熱量的計(jì)算(1)熱傳遞過程中：Q吸(2)燃料完全燃燒時釋放的熱量：Q(3)熱機(jī)的效率η=學(xué)思路鋪墊1新農(nóng)村建設(shè)中正在大力推廣使用瓶裝液化氣.如果每瓶裝10kg液化氣，液化氣的熱值取2×107J/kg,鋪墊2一輛氫氣動力試驗(yàn)汽車10min內(nèi)在平直路面上勻速行駛了1.2×104m1,消耗了0.18kg的氫氣.此過程中汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力為(1)氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量；(2)汽車的牽引力做的功；(3)汽車發(fā)動機(jī)的效率.壓軸題我國自主研制的某型新一代戰(zhàn)斗機(jī)，它具備超音速巡航、電磁隱身、超機(jī)動性、超視距攻擊等優(yōu)異性能，該飛機(jī)最大起飛質(zhì)量為37t，最大飛行高度達(dá)20000m，最大航行速度達(dá)2.5倍聲速(合3060km/h)，最大載油量為10t，飛機(jī)航行時所受阻力的大小與速度的關(guān)系見下表：速度v(m/s)100200300400500阻力f/N0.3×10?1.2×10?2.7×10?4.8×10?7.5×10?已知飛機(jī)發(fā)動機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是40%，飛機(jī)使用的航空燃油的熱值為5×10?J/kg,則:(1)完全燃燒10t燃油所釋放的能量是多少焦耳?(2)當(dāng)飛機(jī)以400m/s的速度勻速飛行時，飛機(jī)發(fā)動機(jī)的輸出功率是多少千瓦?(3)若在飛機(jī)油箱中加滿燃油.且以600m/s的速度勻速飛行時，飛機(jī)能飛行的最遠(yuǎn)距離約是多少千米?提能力1.下列關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能的說法中，正確的是()A.物體的溫度越高，具有的熱量就越多B.熱量總是從內(nèi)能大的物體傳遞到內(nèi)能小的物體C.一塊0°C的冰熔化成0°C的水，內(nèi)能增加D.物體吸收熱量，內(nèi)能變大，溫度一定升高2.如圖1-2-1所示，甲容器內(nèi)裝有水，乙試管內(nèi)也裝有水，并通過甲容器密封蓋上的孔插入甲容器的水中，且乙試管與密封蓋緊密接觸.現(xiàn)給甲容器加熱，則經(jīng)過一段時間后()A.甲容器內(nèi)的水先沸騰B.乙試管內(nèi)的水先沸騰C.甲容器、乙試管內(nèi)的水同時沸騰D.甲容器內(nèi)的水沸騰，乙試管內(nèi)的水不會沸騰3.(山東煙臺中考)如圖1-2-2是一款新型水杯，在杯的夾層中封入適量的固態(tài)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了“快速降溫”和“快速升溫”的功能，使用時，將水杯上下晃動幾分鐘，可以將100℃的開水降溫至55℃左右的溫水，也可以將冷水升溫到55℃左右的溫水，這款水杯被廣泛稱為“55°杯”.“55°杯”的工作原理是()A.首次使用時，必須加注熱水；降溫時利用物質(zhì)熔化吸熱；升溫時利用凝固放熱B.首次使用時，必須加注冷水；降溫時利用物質(zhì)凝固放熱；升溫時利用熔化吸熱C.首次使用時，加注冷熱水均可；降溫時利用物質(zhì)熔化吸熱；升溫時利用凝固放熱D.首次使用時，加注冷熱水均可；降溫時利用物質(zhì)凝固放熱；升溫時利用熔化吸熱4.(廣東廣州中考)甲、乙兩物體質(zhì)量都為1kg，丙物體質(zhì)量為2kg，三個物體溫度都升高1℃，吸收熱量如圖1-2--3，以下說法正確的是()A.乙的比熱容與丙的相等B.甲的比熱容比乙的大C.甲的溫度升高1℃,需吸收2000J的熱量D.甲、乙的溫度都降低1℃，乙比甲放出的熱量多5.(四川成都中考)小明根據(jù)下表所提供的數(shù)據(jù)得出了四個結(jié)論，其中正確的是()幾種物質(zhì)的比熱容/J·(kg·℃)?1水4.2×103水銀0.14×103酒精2.4×103沙石0.92×103煤油2.1×103鋁0.88×103冰2.1×103銅0.39×103A.液體的比熱容一定比固體的比熱容大B.同種物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化后，比熱容不變C.由于水的比熱容大，白天海水溫度比沙灘高D.2kg的水溫度升高50℃，吸收的熱量是4.2×10?J6.(江蘇連云港中考)小華同學(xué)利用圖1-2-4甲所示裝置對100g冰加熱，他每隔相同時間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)，并觀察物質(zhì)的狀態(tài).圖1-2-4乙是他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的溫度-時間圖象，根據(jù)圖象可知：(1)冰屬于(選填“晶體”或“非晶體”);(2)在BC階段物質(zhì)處于狀態(tài)(選填“固體”“液體”或“固液共存”)；(3)設(shè)相同時間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同，則BC階段物質(zhì)共吸收了J的熱量c濃(4)圖1-2-4丙是另一位同學(xué)在完成同一實(shí)驗(yàn)時繪制的溫度-時間圖象，老師認(rèn)為他的CD段數(shù)據(jù)有問題，老師做出這樣的判斷的依據(jù)是.7.如圖1-2-5所示，兩只完全相同的燒杯甲和乙分別放入質(zhì)量和初溫都相同的水和煤油，用兩只完全相同的電加熱器同時加熱，并分別用相同的溫度計(jì)測量它們的溫度.為了比較不同物質(zhì)的吸、放熱能力，實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)經(jīng)過一段時間加熱后，觀察甲、乙兩杯中的溫度計(jì)，發(fā)現(xiàn)甲杯中水的溫度比乙杯煤油的溫度(選填“高”或“低”);(2)若要水和煤油溫度升高的相同，要停止對(選填“甲”或“乙”)杯加熱，對另一杯繼續(xù)加熱；(3)實(shí)驗(yàn)表明：質(zhì)量相同的水和煤油，升高相同的溫度，吸收的熱量(選填“相等”或“不相等”);(4)為了比較各種物質(zhì)的這種特性，在物理學(xué)中引這個物理量.8.(安徽中考)某家庭用燃?xì)鉄崴鲗①|(zhì)量為100kg，溫度為：20°C的自來水加熱到50°C,消耗的天然氣體積為1m3(假設(shè)天然氣完全燃燒).已知水的比熱容為4.2×103J/kg?°C,，天然氣的熱值為(1)天然氣完全燃燒放出的熱量；(2)水吸收的熱量；(3)該熱水器工作時的效率.9.(遼寧本溪中考)如圖1-2-6所示為FDP30C型柴油水泵機(jī)組(水泵機(jī)組動力由柴油機(jī)提供)，它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕、體積小、功率大；省時、省油、省心.該水泵機(jī)組的效率為40%，正常工作1h可以將54m3的水抽到20m高處，g=10N/kg,q(1)水泵機(jī)組對水做了多少功?(2)水泵機(jī)組的有用功功率是多少?(3)水泵機(jī)組消耗多少柴油?(結(jié)果保留兩位小數(shù))10.(廣西桂林中考)認(rèn)識自然，親近自然.初春學(xué)校組織學(xué)生到桂東北的貓兒山山腳下一農(nóng)莊進(jìn)行社會實(shí)踐活動，小明攜帶一個質(zhì)量為1kg的合金鍋、一臺如圖1-2-7所示的便攜式丁烷氣爐(內(nèi)置一瓶新的燃?xì)?，參?shù)如表格所示)，愛探究的小明通過手機(jī)上網(wǎng)查到便攜式燃?xì)鉅t的熱效率為30%，丁烷氣體的燃燒效率為90%，野炊地水的沸點(diǎn)為96℃，測出當(dāng)?shù)厮臏囟葹?6℃，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),鍋的比熱容為0.8×103J/(kg·℃),問:(1)完全燃燒0.1kg的丁烷氣體可以放出多少焦耳的熱量?(2)需多少焦耳的熱量，才能使合金鍋內(nèi)2kg的水溫度升高50℃?(3)如果燃?xì)鉅t以最人火力工作，一瓶燃?xì)庾疃嗄艹掷m(xù)燃燒1.4h，這樣能夠把質(zhì)量為多少千克的水燒開?(最后結(jié)果保留1位小數(shù))品名便攜式丁烷氣爐質(zhì)量1.88kg(不含氣瓶)型號WZL.168.A尺寸343×284×113mm用途野外用點(diǎn)火方式電子點(diǎn)火使用燃?xì)庖夯⊥闅馊細(xì)庀牧?50g/h(最大火力時)氣瓶規(guī)格(尺寸/容量)品名總質(zhì)量凈質(zhì)量主要成分熱值神州354g250g丁烷9×10?J/kg第二節(jié)熱學(xué)學(xué)思路鋪墊1答案4.2×10?解析整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量：Q放=mq鋪墊2答案解：(1)氫氣完全燃燒放出的熱量：Q放(2)牽引力所做的功：W=F濃(3)汽車發(fā)動機(jī)的效率：η=W答:(1)氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量為2.1×10?J;(2)汽車的牽引力做的功為1.2×10?J;(3)汽車發(fā)動機(jī)的效率為57.1%.壓軸題答案解：(1)10t燃油完全燃燒放出的熱量：(2)由表中數(shù)據(jù)可知，飛機(jī)以400m/s的速度巡航時,所受阻力為4.8×10?N,則飛機(jī)發(fā)動機(jī)的輸出功率P=Wt=Fs(3)由(1)可知Q=5×1011J;已知飛機(jī)發(fā)動機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是40%，則有用功W=40%×Q=40%×5×1011J=2×1011J,速度600m/s時的阻力為fb=則由W=Fs=fs,可得s=Wf答：(1)飛機(jī)發(fā)動機(jī)完全燃燒10t燃油獲得的能量是5×1011J;(2)當(dāng)飛機(jī)以400m/s的速度勻速巡航時，飛機(jī)發(fā)動機(jī)的輸出功率是1.92×10?kW;(3)若在飛機(jī)油箱中加滿燃油，并且以600m/s的速度巡航時，飛機(jī)的最大航程約是1.85×103km.真題演練1.答案C解析A.熱量是過程量，描述它的術(shù)語只能用“吸收”和“放出”，不能用“具有”“含有”,故A錯誤;B.熱量總是從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,故B錯誤;C.一塊0℃的冰熔化成0℃的水的過程，吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度不變，故C正確；D.物體吸收熱量，內(nèi)能變大，溫度不一升高，如冰熔化，吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度不變,故D錯誤.2.答案B解析甲容器是密封的，給甲容器加熱，經(jīng)過一段時間后，甲容器水面上的氣壓增大，沸點(diǎn)升高,會高于100℃;乙容器的水從甲容器的水吸收熱量，溫度升高，當(dāng)達(dá)到水的沸點(diǎn)(100℃)時就會沸騰，而此時甲容器的水還不能沸騰.再加熱甲容器內(nèi)的水也能沸騰.3.答案A解析首次使用時，必須加注開水倒入杯中，此時晶體物質(zhì)被熔化，此過程晶體物質(zhì)會吸收熱量，當(dāng)水的溫度下降到55℃以下時，此時晶體物質(zhì)會凝固，會放出熱量，在此過程中水能較長時間保持水溫不變.4.答案B解析由題意和圖可知：甲、乙兩物體質(zhì)量都為1kg，丙物體質(zhì)量為2kg，三個物體溫度都升高1℃，則甲吸收的熱量多，丙、丁吸熱相同；A.乙丙吸熱相同，升高溫度相同，質(zhì)量不同，根據(jù)Q=cm△t可知,比熱容不同,故A錯誤;B.甲乙質(zhì)量相同，升高溫度相同，甲吸熱多，根據(jù)Q=cm△t可知，甲的比熱容大于乙的比熱容，故B正確；C.由圖可知，甲的溫度升高1℃，需吸收3000J的熱量,故C錯誤;D.甲、乙的溫度都升高和降低1℃，吸熱和放熱是相同的，故甲吸熱或放熱多，故D錯誤.5.答案D解析A.冰的比熱容比水銀的比熱容大，故液體的比熱容不一定比固體的大，故A錯誤；B.水和冰是同一物質(zhì)，水變成冰后比熱容變化了，由此可知同一物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化后，比熱容變化了，故B錯誤；C.海水的比熱容比沙石的比熱容大，所以在白天有太陽光照射時，吸收相同的熱量情況下，海水升溫較慢，而陸地的沙石比熱容小，升溫就比較快，則岸邊沙石的溫度比海水的溫度高,故C錯誤;D.水吸收的熱量：Q=cmΔt=4.2×103J/kg?°C6.答案(1)晶體;(2)固液共存;(3)4.2×103；(4)水的比熱容較大，質(zhì)量相同的冰和水吸收相同的熱量，水升溫應(yīng)較慢解析(1)由圖象知，該物質(zhì)在熔化過程中溫度保持不變，所以是晶體；(2)由圖象知，BC段為熔化過程，處于固液共存態(tài).熔化過程中要不斷吸熱，但溫度不變；(3)AB階段5min物質(zhì)吸收的熱量Q=cmt?t?=2.1×103J/kg?°C因?yàn)橄嗤瑫r間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同，則BC階段物質(zhì)共吸收了：2×2.1×103J=4.2×103J的熱量；(4)因?yàn)樗谋葻崛葺^大，質(zhì)量相同的冰和水吸收相同的熱量，水升溫較慢，而圖丙中水升溫速度等于冰升溫速度.7.答案(1)低;(2)乙;(3)不相等;(4)比熱容解析(1)水和煤油的質(zhì)量相等，加熱相同時間兩種液體吸收的熱量相同，但水的比熱大于煤油，由公式t=Q(2)水和煤油的質(zhì)量相等，升高相同的溫度時，由于水的比熱較大，從公式Q=cm△t知，水吸收的熱量更多.所以要停止對煤油加熱；(3)由上一步知道，質(zhì)量和升高溫度都相等的兩種液體加熱時間不相等，所以吸收的熱量不相同；(4)質(zhì)量和升高溫度都相同時，水吸收的熱量比煤油多，這叫水的吸熱本領(lǐng)大，煤油的吸熱本領(lǐng)小.物理學(xué)中用比熱容描述水和煤油的這一特性.8.答案解：(1)天然氣完全燃燒放出的熱量：Q(2)水吸收的熱量：Q浮=cm(3)燃?xì)庠畹男?η=Q吸答：(1)天然氣完全燃燒放出的熱量