专题06 内能、热量计算问题-2025年中考物理二轮题型专项复习（全国通用）（解析版）.docx

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专题06内能、热量计算问题

一、必备知识

1、热量

在热传递过程中传递的那部分能量

热平衡定义：热平衡，指一个处于任意平衡状态的系统，Q吸=Q放

2、热值

定义：单位质量的某种燃料完全燃烧后所放出的热量（用字母“q”表示）

注意：热值是物质的一种特性单位：J/kg

物理意义：表示每1Kg的某种燃料完全燃烧后所放出的热量是多少J

计算：Q放＝mq

二、常见方法

方法1结合图像比较比热容大小

如图a所示是质量、初温相同的甲、乙两种液体在相同电加热器下加热，得到的温度随时间变化的图像。

1、控制升高的温度相同，比较它们吸收热量的多少。如图b所示，在纵轴上任取一点T,过T

作平行于横轴的直线，分别交甲、乙两种液体的图线于E、F两点，E、F对应的时间分别为t甲、t乙。由图像看出t甲t乙,也就是说，要使甲、乙两液体升高相同的温度，对乙液体加热时间要长一些，即乙液体吸收的热量多，比热容大。

2控制吸收的热量相同，比较它们温度升高了多少。如图c所示，在横轴上任取一点t,过t作平行于纵轴的直线，分别交甲、乙两种液体的图线于M、N两点，M、N对应的温度分别为T甲、T乙,由图像看出△T甲△T乙,也就是说，对甲、乙两液体加热相同的时间，让它们吸收相同的热量后，甲液体的温度变化量大，比热容小。

方法2利用热平衡方程解决问题

两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程。在热量计算题中，常采用此等式。

方法3机械效率、热效率、热机的效率的计算方法

效率问题是中考的热点问题，例如简单机械的机械效率、太阳能热水器的效率、炉子的效率等。

1.机械效率：η=w有w总其中W

2.热效率：η=Q有Q总，其中Q有指有效利用的能量，Q总指总能量。如果装置是炉子，则Q有为燃料完全燃烧放出的热量(Q总=Q

3.热机效率：η=W有Q总，其中W

（2024?相山区校级一模）用完全相同的酒精灯，完全相同的加热方式给质量都是0.2kg的水和沙子进行加热，它们温度随加热时间的关系如图a、b所示，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）。

（1）求加热2分钟水吸收的热量。

（2）求沙子的比热容。

【解答】解：（1）已知沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，因沙子的比热容比水小，

由Δt=Q

由图b可知，加热2min水升高的温度Δt水＝50℃﹣20℃＝30℃，

加热2min时间内水吸收的热量：Q水吸＝c水m水Δt水＝4.2×103J/（kg?℃）×0.2kg×30℃＝2.52×104J；

（2）因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，

则在2min的时间内，沙子吸收的热量：Q沙吸＝Q水吸＝2.52×104J，

由图a可知，加热2min沙子的温度从20℃上升到160℃，则沙子升高的温度Δt沙＝160℃﹣20℃＝140℃，m沙＝0.2kg；

由Q吸＝cmΔt可知，沙子的比热容：c沙

答：（1）加热2分钟水吸收的热量为2.52×104J；

（2）沙子的比热容为0.9×103J/（kg?℃）。

（2024?青羊区校级模拟）打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g、温度为550℃的烧红的铁件淬火，淬火后温度降低到50℃，求：（已知铁的比热容为0.46×103J/（kg?℃），水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），假设整个过程没有热量散失）

（1）此过程中铁件释放的热量为多少J？

（2）若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水，则水温将升高到多少℃？

【解答】解：（1）铁件放出的热量：

Q放＝c铁m铁Δt铁＝0.46×103J/（kg?℃）×0.42kg×（550℃﹣50℃）＝9.66×104J；

（2）由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放＝9.66×104J，

由Q吸＝cmΔt得：

Δt水=Q

水温升高到：t＝Δt水+t0＝4.6℃+30℃＝34.6℃。

答：（1）此过程中铁件释放的热量为9.66×104J；

（2）水温将升高到34.6℃。

（2024?长丰县校级三模）如图所示是焦耳测定热功当量的实验装置，在与外界很好地隔热的量热器中装有水，当重物P与重物P′下落时，带动量热器中的叶片转动，叶片克服摩擦力做功使水的温度升高。焦耳通过多次实验证明，重物下落所做的功总等于水和量热器增加的内能。若重物P、P′的质量均为8.4kg，水的质量为4kg，重物连续从2m高处落下20次，不考虑传给量热器和外界的热量，求此过程中：[c水

（1）水吸收多少热量；

（2）水的温度升高了多少。

【解答】解：（1）重物的质量为：G＝mg＝8.4kg×10N/kg＝84N，

重物从2m高处落下，重力所做的：W＝Gh＝84