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2024年中考物理新课标总复习一轮培优学案（广东专版）
第一部分 单元整合培优学案
第16讲 内能及内能的利用
课标要求
1. 了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。2. 通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。3.了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。4.知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。5. 从能量转化和转移的角度认识效率。6. 列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 分子热运动、内能 ☆☆ 内能及其利用部分，广东省物理试卷里，每年考查2道题,分值为6分。一般以考查概念和规律的识记与理解为主。题型有选择、填空、和计算，难度系数为0.6。2024年选择、填空仍然是重点，涉及比热容及热值的理解与计算会在选择题、填空题里体现。
考点2 热机、能量的转化和守恒 ☆
考点3 比热容及热值的理解与计算 ☆☆☆
☆☆☆ 代表必考点，☆☆代表常考点，☆星表示中频考点。
知识点一：分子热运动
1.定义：一切物质的分子都在永不停息地做_______运动。
2.影响因素:温度越高，热运动越剧烈。
(1)不同物质在相互接触时，相互渗透的现象叫_____。
(2)扩散在_____、_____和______间都能发生，但扩散的程度不同。扩散现象表明：分子是不停地运动的；还表明分子之间有间隙。
3.分子动理论内容
（1）物质是由_____组成的。
（2）一切物体的分子都在不停地做______的运动
（3）分子间有相互作用的______和_____。
知识点二：内能
1.定义：物体内部所有分子的_____和____的总和叫内能。由于分子的动能与温度有关，分子的势能与分子间的相互作用力以及距离有关，所以物体的内能与_____、______有关。
2.改变物体内能的方法
(1)用_____的方法可以改变物体的内能。对物体做功，可以使物体的内能增加；物体对外做功，可以使物体的内能减少。用做功的方法改变物体的内能，实质是能的转化。
(2)用_____的方法可以改变物体的内能。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。用热传递的方法改变物体的内能，实质是能的转移。
（3）热传递和做功的区别
实质 条件 方式（方法） 举例
热传递 内能的转移过程 不同的物体或物体的不同部分之间存在温度差 热传导、热对流、热辐射 烧红的铁块放入冷水中，内能从高温铁块转移到低温的水，铁块的内能减少，水的内能增加
做功 其他形式的能与内能之间的相互转化过程 外界对物体做功，物体的内能增加 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、拧弯物体 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折细金属丝
物体对外界做功，物体的内能减少 体积膨胀等 装着开水的暖水瓶内的水蒸气将瓶盖顶起来，水蒸气的内能减少
知识点三：热量和比热容
1.热量：在热传递过程中，物体_____的多少叫热量。单位：焦耳(J）。热量是反映在热传递的过程中内能的改变量，因此热量是一个过程量。一个物体温度很高，不能说它的热量多，如果没有发生热传递，就没有热量可言。
2.比热容定义：______的某种物质温度升高(降低）1℃所吸收 (放出）的热量。
3.单位：_______。
4.水的比热容
(1) 数值：C水=______J/(kg·℃）
(2) 意义：1kg水温升高(或降低）1℃所吸收 (或放出）的热量是4.2×10J。
(3) 应用：“暖气”取暖用水作介质，机器中的冷却水循环系统等。
5.热量的计算
（1）计算物体吸收热量的公式为：_________（2）计算物体放出热量的公式为：_________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。
注意：不同物体的吸热能力实验应知应会
【实验装置】
【探究方法】控制变量法，转换法
【探究过程】
1.安装实验装置顺序：自下而上安装好实验装置;在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯，调好铁圈的高度，将石棉网放在铁圈上。
2.取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中。
3.分别给两液体加热，加热时上下反复缓慢地提拉搅拌器，记下不同时刻的温度。
4.记录数据, 绘制T-t 图像。
【实验图像】
【实验结论】质量相同的水和食用油吸收相同的热量，食用油的温度升高的较大
【注意事项】
1.实验器材组装顺序：自下而上。
2.温度计放置位置：不要碰到容器壁和容器底。
3.选择相同的酒精灯加热目的是：使水和煤油在相同加热时间吸收相同的热量相同。
4.通过加热时间的长短，来体现液体吸收热量的多少，此方法为转换法。
5.实验中各数据可能有较大差异，原因：①酒精灯规格难以保证完全相同，②实验中热量有损失。
6.使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。
【器材作用】①实验测量仪器：温度计、停表分别用于测量温度和加热时间。
②搅拌器的作用：使液体受热均匀。
③石棉网：使烧杯底部受热均匀。
知识点四：热机
1.热机：利用________的机械叫热机。
热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2. 内燃机的工作原理
（1）汽油机：四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。
冲程—活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；
压缩冲程—外界对______做功，机械能转化为______，气体温度______；
做功冲程—化学能转化为______，气体温度______，气体_____做功，内能转化为______；
排气冲程—靠惯性运动，排出废气。
（2）柴油机：四冲程柴油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。
柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。
要点诠释：汽油机和柴油机的异同点：
不同点 相同点
项目 汽油机 柴油机 （1）构造基本相同都是燃料在气缸内燃烧，都是内燃机。（2）都将内能转化为机械能。（3）每一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴
点火方式 压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃，称点燃式 压缩冲程末由喷油嘴向汽缸内喷雾状柴油遇到高温高压的空气自动燃烧，称压燃式
燃料 汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物 柴油、吸气冲程吸进汽缸的只是空气
压缩比 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1／9至1／6 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1／22至1／16
做功 做功冲程初燃气压强为30至50个大气压，温度2000℃至2500℃，高温高压的气体推动活塞做功 做功冲程初燃气压强为50至100个大气压，温度1700℃至2000℃，高温高压的气体推动活塞做功
效率 效率较低20％至30％ 效率较高30％至45％
用途 轻便，多用于汽车、飞机、小型农机具 笨重，多用于拖拉机、载重汽车、轮船等重型机械
知识点五：热值和热机效率
1．热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的_____，叫热值；热值单位是：_______。
（1）燃料燃烧放出热量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg。）
（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2.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_____，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式：
3.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）； ②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。
燃料在热机中燃烧时，总有一小部分燃料不能完全燃烧而损失掉，燃料释放出的内能只有一部分用来推动热机的运动，即转化为热机的机械能，其余的能量在废气、散热、机械摩擦中损失掉了，其中废气带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。热机的效率是热机性能的一个重要指标，热机的效率越高，它的机械性能就越好。
知识点六：能量转化与守恒
1.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式______为另一种形式，或者从一个物体_____到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持_______。
2．能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
定律中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了变化，一种形式的能转化为另一种形式的能。如钻木取火，就是通过克服摩擦做功，使机械能转化为内能。能的转移，是指同一种能从一个物体转移到另一个物体上，能的形式没有变化，如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。
考点1. 分子热运动、内能
【例题1】（2023广东省） 端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢说明（ ）
A. 分子在不停地做无规则运动 B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力 D. 分子可以再分
【答案】A
【解析】端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢是因为粽子的分子在不停地做无规格运动，运动到空气中，属于扩散现象，故BCD不符合题意；A符合题意。故选A。
【例题2】（2022广东一模）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 气体的内能转化为活塞的机械能 B. 筒内气体温度降低
C. 筒内气体的内能不变 D. 活塞对筒内气体做了功
【答案】D
【解析】下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加、温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来，故D正确，ABC错误。故选D
【变式训练1】（2023深圳）端午节煮粽子是中华文化的传统习俗，下列说法正确的是（　　）
A. 燃料燃烧为内能转化为化学能 B. 打开锅盖上面的白雾是水蒸气
C. 加热粽子是利用做功增加内能 D. 闻到粽子的香味是因为扩散现象
【答案】D
【变式训练2】（2023广东广州）小明将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中。该合金从70℃降至47℃并保持47℃一段时间再降至35℃，合金在此过程（　　）
A. 对外放热，内能一直减少
B. 存在液化现象，内能一直增加
C. 温度保持47℃时，不吸热也不放热
D. 存在凝固现象，内能先减少后不变再减少
【答案】A
【变式训练3】（2023深圳二模）以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是（　　）
A. 物体内能增大，温度一定升高
B. 物体温度升高，一定吸收了热量
C. 物体温度升高，内能一定增大
D. 物体内能增大，一定吸收了热量
【答案】C
考点2. 热机、能量的转化和守恒
【例题1】（2023广东省）如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（　　）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】A
【解析】观察图可知，进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸，是吸气冲程。故选A。
【例题2】（2021广东省）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______ 大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______ 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______ 选填“守恒”或“不守恒”。
【答案】热值 内 不守恒
【解析】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能，使得火箭的机械能增大，所以机械能不守恒。
【变式训练1】（2021广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A. 吸气冲程：只吸入空气 B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：气体推动活塞做功 D. 排气冲程：内能转化为机械能
【答案】C
【变式训练2】（2023深圳二模） 汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量转化过程是有一定________性的，但在能量的转化和转移过程中，能的总量_________（选填“不断减少”、“保持不变”或“不断增加”）。
【答案】 方向 保持不变
考点3. 比热容及热值及热机效率的理解与计算
【例题1】（2023广东省） 小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。
题表
室温：25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
（1）题表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是______℃。水温会先降到41.0℃的是______瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是____J。[，]
（2）如果把瓶中的热水换成冰块，_______瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________。
（3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子：________。
【答案】（1）62.5 乙 （2）甲 空气 （3）见解析
【解析】（1）由于温度是逐渐降低的，不可能比初温还搞，故可知甲瓶62.5℃是错误的。
根据表格温度变化趋势可知，乙瓶中温度下降更快，故乙瓶中水温更快降到41.0℃。
由于瓶中水的体积是350mL，可得水的质量为
根据可得，放出的热量为
（2）由于甲瓶保温更好，如果把瓶中的热水换成冰块，则甲瓶中的冰块熔化较慢。
可能是两件薄衣服中间有空气，减慢了热量的流失速度。
（3）羽绒服内充满空气更保暖，双层玻璃隔热效果更好。
【例题2】（2023·广东深圳）如图所示是我国“63A”型两栖坦克，坦克上安装有激光距仪、弹道计算机和传感器等先进装备。坦克发动机最大功率为420kW，满载时重力是2.2×105N，在野外的最高车速是60km/h，在水中最大速度是14km/h。请完成下列问题：（已知ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少？
（2）坦克履带与地面的接触总面积是4m2、满载时对水平地面的压强多大？
（3）在某场演习中，“63A”以最大功率和最大速度在水中行驶10min，该坦克发动机的效率是40%，在此次演习中燃烧柴油放出的热量是多少？

【答案】（1）22m3；（2）5.5×104Pa；（3）6.3×108J
【详解】解：（1）坦克漂浮在水中受到的浮力
由可得，此时它排开水的体积
（2）坦克满载时静止在地面上，对地面的压力等于其重力，即
坦克满载时对水平地面的压强
（3）“63A”以最大功率和最大速度在水中行驶10min，牵引力所做的功为
该坦克发动机的效率为40%，则柴油放出的热量为
【变式训练1】（2023广州二模）为了比较A、B两种液体的吸热能力，小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息，下列说法中正确的是（　　）
A. A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为
B. A、B两液体的比热容之比为
C. B液体的吸热能力比A液体的强
D. A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
【答案】D
【变式训练2】（2022深圳二模）燃气热水器将质量为30kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气，在此过程中水吸收的热量是_____J，热水器烧水时的效率是______ [；]
【答案】 6.3×106 87.5%
注意：（1）热量计算的一般式：
△t表示温度的变化量。可见物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定，跟物体温度的高低无关
Q吸和Q放公式中个物理量的单位：比热容c的单位是J/(kg·℃)，质量m的单位是kg，温度（t或t0或△t）的单位是℃，热量Q的单位是J，计算时要注意单位的统一。
1.进行热量计算时应注意的四个问题
①正确理解公式中各量的物理意义。
②统一公式中各物理量的单位务必统一。
③公式适用于物态不发生变化时物体升温（或降温）过程中吸热（或放热）的计算。
如果吸、放热过程中存在着物态变化，则不能使用这几个公式。
④解题时要认真审题，注意文字叙述中升高t（℃），升高了t（℃），降低t（℃），降低了t（℃）对应的是温度的改变量，而升高到t（℃），降低到t（℃）对应的是物体的末温为t（℃）。
2.对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
考点1. 分子热运动、内能
1. （2022广东）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过_______（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于_______现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
2. （2023广东省广州）以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　）
A. 甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B. 甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C. 甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D. 无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大
3．（2022·广东）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于 现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
考点2. 热机、能量的转化和守恒
1. （2022广东）图表示四冲程汽油机处于_______冲程。汽车尾气带走的能量_______（选填“能”或“不能”）自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有_________。
2．（2019·广东）某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程．如图为 冲程工作示意图，活塞向 运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为 ．
3. （2021深圳）下列说法正确的是（　　）
A. 在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高
B. 同一种物体比热容一定相同
C. 物体吸热时，温度不一定升高
D. 燃料的热值越大，热量越多
4．（2021·广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　）
A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能
5．（2021·广东）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。
6．（2022·广东广州）下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A．
B．
C．
D．
考点3. 比热容及热值及热机效率的理解与计算1. （2023深圳二模）如图所示，民间有“做白粿迎新春”的传统习俗。制作白粿时，先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟，再放入石臼中用木棰捶打，最后搓揉成形。
蒸米时，木桶中米内能的增加是通过______方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出_____J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg）
2. （2023深圳一模）“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的________大，楼房中的“暖气”用水作为介质，正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃，放出的热量为________J，这一过程中水的内能减少。除热传递外，________也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
3．（2023·广东佛山三模）如图所示，甲、乙相同容器中分别装了质量相等的A、B两种液体，用相同的电加热器加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的液体温度与加热时间的图象。下列说法正确的是（　　）
A．A液体的比热容与B液体的比热容之比为1：3
B．A、B图象的交点处表示两种液体升高了相同温度
C．加热时A的温度比B高，说明A吸收的热量更多
D．如果两者温度都升高1℃，它们将吸收相同的热量
4．（2021·广东广州·）甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中，质量保持不变。测得甲、乙液体的温度随时间变化如图所示。
（1） （选填“甲”或“乙”）液体的分子运动随时间越来越剧烈。
（2）甲液体所在环境的温度 （选填“小于1.7℃”“等于20℃”或“大于35℃”）。
（3）乙液体在“1min-2min”段、“8min-9min”段放出的热量分别为Q1、Q2，则Q1 Q2（选填“>”“=”或“<”），依据是 。
5．（2019·广东广州）(1)完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的 倍．0.7g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104J.这些热量全部被100g的液体A吸收，液体的温度升高了50℃；完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收，液体的温度升高了△t= ℃(不考虑散热).
(2)现用图所示装置加热200g的液体A，燃烧了1.4g酒精，液体升高的温度小于△t，有哪些原因会导致这个结果
6. （2022湖北荆州）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将体积为2L，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是_________J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气_________m3。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气热值为4.0×107J/m3]
【重点训练】
1.（2023北京） 如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，可以看到：________，这属于扩散现象。
2.（2023广西） 2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为____能，散失的能量越少，发动机效率越____（选填“高”或“低”）。
3. （2023湖北天门）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，如图所示为它工作循环中的一个冲程。下列说法正确的是（ ）
A. 汽油是化石能源
B. 该冲程为做功冲程
C. 该汽油机每秒对外做功20次
D. 热机的功率越大，效率就越高
4. （2023湖南怀化）古代人们常用钻木取火，下列情况改变内能方式与其不同的是（　　）
A. 甲图：冬天搓手取暖 B. 乙图：小朋友溜滑梯臀部发热
C. 丙图：热鸡蛋放在冷水中冷却 D. 丁图：压缩空气使其内能增大
5. （2022江苏常州）天然气热水器将40kg的水从15°C加热到65°C，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，水吸收热量_____ J，天然气完全燃烧释放热量_____ J，需要消耗天然气______kg，这是通过_____方式改变水的内能。[c水=4.2×103J/(kg °C)，q天然气=4×107J/kg]
6. （2022广西贵港）某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃，[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？
【难点训练】
1. （2023江苏扬州）下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是（　　）
A. 沙漠地区昼夜温差小
B. 汽车发动机常用水做冷却剂
C. 在太阳光的照射下，干泥土比湿泥土升温慢
D. “早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
2．（2020·广东）为了“探究水满腾时温度变化的特点”取0.2kg水进行实验。
(1)如题图甲所示实验装置的组装顺序应为 （选填 “自下而上”或“自上而下”）；
(2)根据下表中的实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图象 ；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/°C 90 92 94 96 98 99 99 99 99
(3)根据以上实验数据可知，水的沸点为 ℃。为提高水的沸点，换用火力更大的酒精灯加热，这种做法 （选填“可行”或“不可行”）；
(4)假如酒精灯均匀放热，且释放的热量全部被水吸收，忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗，从第5 min起1分钟内水吸收的热量是 J。 []
3. （2022梧州）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【易错点训练】
1.（2021·贵州省遵义）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的
是（　　）
A.装置所具有的机械能始终不变；
B.如果没有能量补充，装置最终会停下来；
C.根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去；
D.装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
2. （2022湖北宜昌）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　）
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零
B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
3. （2022湖北荆州）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将体积为2L，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是_________J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气_________m3。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气热值为4.0×107J/m3]
考情分析
夯实基础
知识清单
技巧点拨
易错提醒
真题对点练练对点练
提分培优练
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2024年中考物理新课标总复习一轮培优学案（广东专版）
第一部分 单元整合培优学案
第16讲 内能及内能的利用
课标要求
1. 了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。2. 通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。3.了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。4.知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。5. 从能量转化和转移的角度认识效率。6. 列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 分子热运动、内能 ☆☆ 内能及其利用部分，广东省物理试卷里，每年考查2道题,分值为6分。一般以考查概念和规律的识记与理解为主。题型有选择、填空、和计算，难度系数为0.6。2024年选择、填空仍然是重点，涉及比热容及热值的理解与计算会在选择题、填空题里体现。
考点2 热机、能量的转化和守恒 ☆
考点3 比热容及热值的理解与计算 ☆☆☆
☆☆☆ 代表必考点，☆☆代表常考点，☆星表示中频考点。
知识点一：分子热运动
1.定义：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
2.影响因素:温度越高，热运动越剧烈。
(1)不同物质在相互接触时，相互渗透的现象叫扩散。
(2)扩散在气体、液体和固体间都能发生，但扩散的程度不同。扩散现象表明：分子是不停地运动的；还表明分子之间有间隙。
3.分子动理论内容
（1）物质是由分子组成的。
（2）一切物体的分子都在不停地做无规则的运动
（3）分子间有相互作用的引力和斥力。
知识点二：内能
1.定义：物体内部所有分子的动能和势能的总和叫内能。由于分子的动能与温度有关，分子的势能与分子间的相互作用力以及距离有关，所以物体的内能与温度、体积有关。
2.改变物体内能的方法
(1)用做功的方法可以改变物体的内能。对物体做功，可以使物体的内能增加；物体对外做功，可以使物体的内能减少。用做功的方法改变物体的内能，实质是能的转化。
(2)用热传递的方法可以改变物体的内能。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。用热传递的方法改变物体的内能，实质是能的转移。
（3）热传递和做功的区别
实质 条件 方式（方法） 举例
热传递 内能的转移过程 不同的物体或物体的不同部分之间存在温度差 热传导、热对流、热辐射 烧红的铁块放入冷水中，内能从高温铁块转移到低温的水，铁块的内能减少，水的内能增加
做功 其他形式的能与内能之间的相互转化过程 外界对物体做功，物体的内能增加 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、拧弯物体 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折细金属丝
物体对外界做功，物体的内能减少 体积膨胀等 装着开水的暖水瓶内的水蒸气将瓶盖顶起来，水蒸气的内能减少
知识点三：热量和比热容
1.热量：在热传递过程中，物体内能改变的多少叫热量。单位：焦耳(J）。热量是反映在热传递的过程中内能的改变量，因此热量是一个过程量。一个物体温度很高，不能说它的热量多，如果没有发生热传递，就没有热量可言。
2.比热容定义：单位质量的某种物质温度升高(降低）1℃所吸收 (放出）的热量。
3.单位：J/(kg·℃）。
4.水的比热容
(1) 数值：C水=4.2×10J/(kg·℃）
(2) 意义：1kg水温升高(或降低）1℃所吸收 (或放出）的热量是4.2×10J。
(3) 应用：“暖气”取暖用水作介质，机器中的冷却水循环系统等。
5.热量的计算
（1）计算物体吸收热量的公式为：Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t
（2）计算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。
注意：不同物体的吸热能力实验应知应会
【实验装置】
【探究方法】控制变量法，转换法
【探究过程】
1.安装实验装置顺序：自下而上安装好实验装置;在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯，调好铁圈的高度，将石棉网放在铁圈上。
2.取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中。
3.分别给两液体加热，加热时上下反复缓慢地提拉搅拌器，记下不同时刻的温度。
4.记录数据, 绘制T-t 图像。
【实验图像】
【实验结论】质量相同的水和食用油吸收相同的热量，食用油的温度升高的较大
【注意事项】
1.实验器材组装顺序：自下而上。
2.温度计放置位置：不要碰到容器壁和容器底。
3.选择相同的酒精灯加热目的是：使水和煤油在相同加热时间吸收相同的热量相同。
4.通过加热时间的长短，来体现液体吸收热量的多少，此方法为转换法。
5.实验中各数据可能有较大差异，原因：①酒精灯规格难以保证完全相同，②实验中热量有损失。
6.使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。
【器材作用】①实验测量仪器：温度计、停表分别用于测量温度和加热时间。
②搅拌器的作用：使液体受热均匀。
③石棉网：使烧杯底部受热均匀。
知识点四：热机
1.热机：利用内能做功的机械叫热机。
热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2. 内燃机的工作原理
（1）汽油机：四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。
冲程—活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；
压缩冲程—外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高；
做功冲程—化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能；
排气冲程—靠惯性运动，排出废气。
（2）柴油机：四冲程柴油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。
柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。
要点诠释：汽油机和柴油机的异同点：
不同点 相同点
项目 汽油机 柴油机 （1）构造基本相同都是燃料在气缸内燃烧，都是内燃机。（2）都将内能转化为机械能。（3）每一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴
点火方式 压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃，称点燃式 压缩冲程末由喷油嘴向汽缸内喷雾状柴油遇到高温高压的空气自动燃烧，称压燃式
燃料 汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物 柴油、吸气冲程吸进汽缸的只是空气
压缩比 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1／9至1／6 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1／22至1／16
做功 做功冲程初燃气压强为30至50个大气压，温度2000℃至2500℃，高温高压的气体推动活塞做功 做功冲程初燃气压强为50至100个大气压，温度1700℃至2000℃，高温高压的气体推动活塞做功
效率 效率较低20％至30％ 效率较高30％至45％
用途 轻便，多用于汽车、飞机、小型农机具 笨重，多用于拖拉机、载重汽车、轮船等重型机械
知识点五：热值和热机效率
1．热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：J/kg。
（1）燃料燃烧放出热量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg。）
（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2.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，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式：
3.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）； ②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。
燃料在热机中燃烧时，总有一小部分燃料不能完全燃烧而损失掉，燃料释放出的内能只有一部分用来推动热机的运动，即转化为热机的机械能，其余的能量在废气、散热、机械摩擦中损失掉了，其中废气带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。热机的效率是热机性能的一个重要指标，热机的效率越高，它的机械性能就越好。
知识点六：能量转化与守恒
1.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
2．能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
定律中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了变化，一种形式的能转化为另一种形式的能。如钻木取火，就是通过克服摩擦做功，使机械能转化为内能。能的转移，是指同一种能从一个物体转移到另一个物体上，能的形式没有变化，如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。
考点1. 分子热运动、内能
【例题1】（2023广东省） 端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢说明（ ）
A. 分子在不停地做无规则运动 B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力 D. 分子可以再分
【答案】A
【解析】端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢是因为粽子的分子在不停地做无规格运动，运动到空气中，属于扩散现象，故BCD不符合题意；A符合题意。故选A。
【例题2】（2022广东一模）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 气体的内能转化为活塞的机械能 B. 筒内气体温度降低
C. 筒内气体的内能不变 D. 活塞对筒内气体做了功
【答案】D
【解析】下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加、温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来，故D正确，ABC错误。故选D
【变式训练1】（2023深圳）端午节煮粽子是中华文化的传统习俗，下列说法正确的是（　　）
A. 燃料燃烧为内能转化为化学能 B. 打开锅盖上面的白雾是水蒸气
C. 加热粽子是利用做功增加内能 D. 闻到粽子的香味是因为扩散现象
【答案】D
【解析】A．燃料燃烧时发生化学反应，并释放出热量，所以是化学能转化为内能，故A错误；
B．打开锅盖上面的白雾是水蒸气液化形成的小水滴，故B错误；
C．加热粽子时，开水放出热量，粽子吸收热量，所以是通过热传递增加内能，故C错误；
D．闻到粽子的香味是香味分子不停地做无规则运动，是扩散现象，故D正确。故选D。
【变式训练2】（2023广东广州）小明将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中。该合金从70℃降至47℃并保持47℃一段时间再降至35℃，合金在此过程（　　）
A. 对外放热，内能一直减少
B. 存在液化现象，内能一直增加
C. 温度保持47℃时，不吸热也不放热
D. 存在凝固现象，内能先减少后不变再减少
【答案】A
【解析】将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中，合金从70℃降至47℃的过程是放热的降温过程，处于液态；保持47℃这段时间是凝固过程，放热但温度不变，合金处于固液共存态；从47℃降至35℃的过程是放热过程，合金处于固态。故该合金一直对外放热，内能一直减小。故A正确，符合题意，BCD错误，不符合题意。故选A。
【变式训练3】（2023深圳二模）以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是（　　）
A. 物体内能增大，温度一定升高
B. 物体温度升高，一定吸收了热量
C. 物体温度升高，内能一定增大
D. 物体内能增大，一定吸收了热量
【答案】C
【解析】A．晶体熔化过程中，吸收热量，内能增大，温度不变，故A错误；
B．物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故B错误；
C．同一物体，质量不变，温度升高，内能增大，故C正确；
D．物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故D错误。故选C。
考点2. 热机、能量的转化和守恒
【例题1】（2023广东省）如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（　　）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】A
【解析】观察图可知，进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸，是吸气冲程。故选A。
【例题2】（2021广东省）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______ 大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为______ 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______ 选填“守恒”或“不守恒”。
【答案】热值 内 不守恒
【解析】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；并且所需的液态氢的体积小，便于储存和运输。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能，使得火箭的机械能增大，所以机械能不守恒。
【变式训练1】（2021广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A. 吸气冲程：只吸入空气 B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：气体推动活塞做功 D. 排气冲程：内能转化为机械能
【答案】C
【解析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
A.汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误；
B.在压缩冲程，活塞对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能变大，温度升高，故B错误；
C.做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，故C正确；
D.排气冲程中没有能量的转化，故D错误。
【变式训练2】（2023深圳二模） 汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量转化过程是有一定________性的，但在能量的转化和转移过程中，能的总量_________（选填“不断减少”、“保持不变”或“不断增加”）。
【答案】 方向 保持不变
【解析】汽车在刹车过程中，机械能可以自发地转化为地面和轮胎的内能，但这些内能将无法自发地转化为汽车的机械能，这说明自发的能量转化过程是有一定方向性的。
由能量守恒定律可知，在能量的转化和转移过程中，能的总量保持不变。
考点3. 比热容及热值及热机效率的理解与计算
【例题1】（2023广东省） 小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。
题表
室温：25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
（1）题表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是______℃。水温会先降到41.0℃的是______瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是____J。[，]
（2）如果把瓶中的热水换成冰块，_______瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________。
（3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子：________。
【答案】（1）62.5 乙 （2）甲 空气 （3）见解析
【解析】（1）由于温度是逐渐降低的，不可能比初温还搞，故可知甲瓶62.5℃是错误的。
根据表格温度变化趋势可知，乙瓶中温度下降更快，故乙瓶中水温更快降到41.0℃。
由于瓶中水的体积是350mL，可得水的质量为
根据可得，放出的热量为
（2）由于甲瓶保温更好，如果把瓶中的热水换成冰块，则甲瓶中的冰块熔化较慢。
可能是两件薄衣服中间有空气，减慢了热量的流失速度。
（3）羽绒服内充满空气更保暖，双层玻璃隔热效果更好。
【例题2】（2023·广东深圳）如图所示是我国“63A”型两栖坦克，坦克上安装有激光距仪、弹道计算机和传感器等先进装备。坦克发动机最大功率为420kW，满载时重力是2.2×105N，在野外的最高车速是60km/h，在水中最大速度是14km/h。请完成下列问题：（已知ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少？
（2）坦克履带与地面的接触总面积是4m2、满载时对水平地面的压强多大？
（3）在某场演习中，“63A”以最大功率和最大速度在水中行驶10min，该坦克发动机的效率是40%，在此次演习中燃烧柴油放出的热量是多少？

【答案】（1）22m3；（2）5.5×104Pa；（3）6.3×108J
【详解】解：（1）坦克漂浮在水中受到的浮力
由可得，此时它排开水的体积
（2）坦克满载时静止在地面上，对地面的压力等于其重力，即
坦克满载时对水平地面的压强
（3）“63A”以最大功率和最大速度在水中行驶10min，牵引力所做的功为
该坦克发动机的效率为40%，则柴油放出的热量为
【变式训练1】（2023广州二模）为了比较A、B两种液体的吸热能力，小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息，下列说法中正确的是（　　）
A. A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为
B. A、B两液体的比热容之比为
C. B液体的吸热能力比A液体的强
D. A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
【答案】D
【解析】A．AB被相同的加热装置加热，被加热相同时间，AB吸收热量相同，则A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为，故A错误；
B．由图得，AB加热8min 吸收相同的热量，A温度上升
B温度上升
AB的质量分别为100g、400g，由得，A、B两液体的比热容之比为
故B错误；
C． B的比热容小于A的比热容，即液体的吸热能力比A液体的弱，故C错误；
D．A比热容较大，相同质量的AB升高相同温度，A吸收的热量较多，则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液，故D正确。故选D。
【变式训练2】（2022深圳二模）燃气热水器将质量为30kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气，在此过程中水吸收的热量是_____J，热水器烧水时的效率是______ [；]
【答案】 6.3×106 87.5%
【解析】水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(65℃-15℃)=6.3×106J
天然气完全燃烧释放的热量
Q放=Vq天然气=0.18m3×4×107J/m3=7.2×106J
热水器烧水时的效率
注意：（1）热量计算的一般式：
△t表示温度的变化量。可见物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定，跟物体温度的高低无关
Q吸和Q放公式中个物理量的单位：比热容c的单位是J/(kg·℃)，质量m的单位是kg，温度（t或t0或△t）的单位是℃，热量Q的单位是J，计算时要注意单位的统一。
1.进行热量计算时应注意的四个问题
①正确理解公式中各量的物理意义。
②统一公式中各物理量的单位务必统一。
③公式适用于物态不发生变化时物体升温（或降温）过程中吸热（或放热）的计算。
如果吸、放热过程中存在着物态变化，则不能使用这几个公式。
④解题时要认真审题，注意文字叙述中升高t（℃），升高了t（℃），降低t（℃），降低了t（℃）对应的是温度的改变量，而升高到t（℃），降低到t（℃）对应的是物体的末温为t（℃）。
2.对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
考点1. 分子热运动、内能
1. （2022广东）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过_______（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于_______现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 热传递 扩散 不变
【解析】用煤气炉烹饪食物时，煤气燃烧释放出来的热量主要通过热传递的方式给食物加热，使食物的内能增加。
现场香气四溢属于扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。
热值是燃料的一种特性，煤气燃烧一部分后，剩余煤气的种类没变，状态没变，则其热值不变。
2. （2023广东省广州）以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　）
A. 甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B. 甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C. 甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D. 无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大
【答案】B
【解析】依题意初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，说明吸收相同的热量，甲温度变化比乙温度变化慢，由此可知，初温相同的甲、乙放出相同热量，甲乙温度都降低，由于甲温度变化比乙温度变化慢，所以甲的末温比乙的末温高，但由于不知道甲乙两块金属的质量关系，所以无法判断甲、乙比热容哪一个大，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
3．（2022·广东）班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于 现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 热传递 扩散 不变
【解析】用煤气炉烹饪食物时，煤气燃烧释放出来的热量主要通过热传递的方式给食物加热，使食物的内能增加。
现场香气四溢属于扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。
热值是燃料的一种特性，煤气燃烧一部分后，剩余煤气的种类没变，状态没变，则其热值不变。
考点2. 热机、能量的转化和守恒
1. （2022广东）图表示四冲程汽油机处于_______冲程。汽车尾气带走的能量_______（选填“能”或“不能”）自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有_________。
【答案】 排气 不能 方向性
【解析】由图示知，汽缸的进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。
燃料燃烧放出的能量中有部分热散失，被尾气带走，而尾气带走的能量不会再自动变成燃料的化学能，这是因为能量的转化具有方向性。
2．（2019·广东）某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程．如图为 冲程工作示意图，活塞向 运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为 ．
【答案】 压缩 上 内能
【解析】由图知，进气门、排气门均关闭，活塞有向上标志，所以该图为汽油机的压缩冲程工作示意图，压缩冲程对应活塞是向上运动的，此时燃料混合物被压缩，燃料混合物的温度升高，内能增加，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能．
3. （2021深圳）下列说法正确的是（　　）
A. 在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高
B. 同一种物体比热容一定相同
C. 物体吸热时，温度不一定升高
D. 燃料的热值越大，热量越多
【答案】AC
【解析】A．柴油机是压燃式，汽油机是火花塞点火，因此在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，故A正确；
B．比热容与物体状态有关，同一种物体若状态不同，比热容也不相同，故B错误；
C．晶体在熔化时吸热，温度保持不变，故C正确；
D．热量与燃料热值有关，还得燃料质量有关，故D错误。
4．（2021·广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　）
A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能
【答案】C
【解析】A．吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B．压缩冲程：活塞压缩混合气做功，缸内气体内能增大，温度升高，故B错误；
C．做功冲程：燃烧后的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C正确；
D．排气冲程：排气门打开，进气门开闭，由飞轮的惯性带曲轴转动，带活塞上移，排出废气，不涉及内能与机械能间的转化，故D错误。故选C。
5．（2021·广东）如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】 热值 内 不守恒
【解析】利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。
燃料燃烧时将化学能转化为内能。
火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。
6．（2022·广东广州）下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】热机燃烧燃料放出的能量，有部分转化为提供热机动力的机械能，还有相当部分能量散失了。而汽油机的效率一般为20%~30%，则机械能约为
W机械能=ηW=30%×1000J=300J
散失的内能
W内能=W-W机械能=1000J-300J=700J
故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
考点3. 比热容及热值及热机效率的理解与计算
1. （2023深圳二模）如图所示，民间有“做白粿迎新春”的传统习俗。制作白粿时，先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟，再放入石臼中用木棰捶打，最后搓揉成形。
蒸米时，木桶中米内能的增加是通过______方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出_____J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg）
【答案】 热传递 1.2×108
【解析】蒸米时，米吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式增加内能的。
由Q=mq可得，完全燃烧10kg的干木柴释放的热量为
Q=mq=10kg×1.2×107J/kg=1.2×108J
2. （2023深圳一模）“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的________大，楼房中的“暖气”用水作为介质，正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃，放出的热量为________J，这一过程中水的内能减少。除热传递外，________也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 比热容 6.3×107J 做功
【解析】沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的比热容大，相同质量的水和砂石，白天吸收相同的热量后，水的温度升高的少；夜晚放出相同的热量后，水的温度降低的少。
放出的热量
Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(65℃-35℃)=6.3×107J
改变内能的方式有两种：做功和热传递。
3．（2023·广东佛山三模）如图所示，甲、乙相同容器中分别装了质量相等的A、B两种液体，用相同的电加热器加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的液体温度与加热时间的图象。下列说法正确的是（　　）
A．A液体的比热容与B液体的比热容之比为1：3
B．A、B图象的交点处表示两种液体升高了相同温度
C．加热时A的温度比B高，说明A吸收的热量更多
D．如果两者温度都升高1℃，它们将吸收相同的热量
【答案】A
【解析】A．由图可知，加热后，A升高的温度为15℃，B升高的温度为5℃，AB的质量相同，吸收的热量也相同，根据可知，比热容的大小与升高的温度成反比，则比热容之比为
故A正确；
B．由图可知，A、B图象的交点处表示两种液体温度相同，但升高的温度是不同的，故B错误；
C．用相同电加热器加热，加热器放出的热量相同，则AB吸收的热量也是相同的，故C错误；
D．A、B两种液体质量相等，由可知，当两者温度都升高时，B的比热容大，故B吸收的热量多，故D错误。故选A。
4．（2021·广东广州·）甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中，质量保持不变。测得甲、乙液体的温度随时间变化如图所示。
（1） （选填“甲”或“乙”）液体的分子运动随时间越来越剧烈。
（2）甲液体所在环境的温度 （选填“小于1.7℃”“等于20℃”或“大于35℃”）。
（3）乙液体在“1min-2min”段、“8min-9min”段放出的热量分别为Q1、Q2，则Q1 Q2（选填“>”“=”或“<”），依据是 。
【答案】（1） 甲 （2）大于35℃ （3）＞ 同种液体，相同质量，降低1℃放出的热量相同，而在1min-2min温度变化量比8min-9min段大，故放出的热量多
【解析】（1）温度越高，分子运动得越快，而甲、乙两种液体中，只有甲的温度越变越高，故选甲。
（2）甲处于的环境温度绝对高于35℃，甲的温度能升高，是因为吸收了热量，是通过热传递的方式改变内能，热量总是从高温物体传递到低温物体，最后趋近温度相同时，热量传递停止，而从甲的图像可以看出，温度可能还会升高，故环境的温度高于35℃，能够继续把热量传递给甲。
（3）由于是同一种液体，故比热容不变，根据可知，质量相同，比热容相同，1min-2min温度从20℃变为了17℃，故
而在8min-9min，温度变化量为
故；理由同种液体，相同质量，降低1℃放出的热量相同，而在1min-2min温度变化量比8min-9min段大，故放出的热量多。
5．（2019·广东广州）(1)完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的 倍．0.7g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104J.这些热量全部被100g的液体A吸收，液体的温度升高了50℃；完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收，液体的温度升高了△t= ℃(不考虑散热).
(2)现用图所示装置加热200g的液体A，燃烧了1.4g酒精，液体升高的温度小于△t，有哪些原因会导致这个结果
【答案】（1） 2 50 （2）酒精没有完全燃烧、酒精燃烧放出的热量没有全部被液体吸收、液体A边吸收热量边蒸发带走了热量等
【解析】（1）根据Q=qm，在热值一定的情况下，燃料完全燃烧释放的热量跟其质量成正比，所以完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的2倍；设0.7g酒精完全燃烧放出的热量为Q1，吸收热量的液体A的质量为m1，升高的温度为△t1，则有 ①；设完全燃烧1.4g酒精放出的热量为Q2，吸收热量液体A的质量为m2，则有 ②；由题意及上面分析知，Q2=2Q1，m2=2m1，则②：①即得即；
（2）实际燃烧1.4g酒精，液体A升高的温度小于△t，原因可能有：酒精没有完全燃烧、酒精燃烧放出的热量没有全部被液体吸收、液体A边吸收热量边蒸发带走了热量等．
6. （2022湖北荆州）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将体积为2L，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是_________J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气_________m3。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气热值为4.0×107J/m3]
【答案】 6.72×105 0.042
【解析】由题意可知，水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
所以将初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是
若煤气灶效率为40%，则煤气完全燃烧释放的热量为
所以需要煤气的体积为
【重点训练】
1.（2023北京） 如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，可以看到：________，这属于扩散现象。
【答案】两个瓶子内的气体逐渐混合，颜色变得均匀
【解析】分子永不停息地做无规则运动，抽掉玻璃板后，可以看到：两个瓶子内的气体逐渐混合，颜色变得均匀。
2.（2023广西） 2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为____能，散失的能量越少，发动机效率越____（选填“高”或“低”）。
【答案】 机械 高
【解析】火箭升空时，燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能。
内燃机的效率等于用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，散失的能量越少，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高。
3. （2023湖北天门）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，如图所示为它工作循环中的一个冲程。下列说法正确的是（ ）
A. 汽油是化石能源
B. 该冲程为做功冲程
C. 该汽油机每秒对外做功20次
D. 热机的功率越大，效率就越高
【答案】AB
【解析】A．汽油是动植物的遗体经过漫长的地质年代形成的，是化石能源，故A正确；
B．如图，进气门、排气门关闭，火花塞点火，该冲程为做功冲程，故B正确；
C．单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，每秒钟飞轮转20r，转两圈汽油机做一次功，该汽油机每秒对外做功10次，故C错误；
D．热机的功率是单位时间做的功，效率等于有用功与燃料产生热量的比值，是两个不同的物理量，没有必然联系，故D错误。故选AB。
4. （2023湖南怀化）古代人们常用钻木取火，下列情况改变内能方式与其不同的是（　　）
A. 甲图：冬天搓手取暖 B. 乙图：小朋友溜滑梯臀部发热
C. 丙图：热鸡蛋放在冷水中冷却 D. 丁图：压缩空气使其内能增大
【答案】C
【解析】钻木取火实质是通过做功的方式改变物体的内能。
A．搓手取暖，双手克服摩擦做功，是通过做功的方式改变物体内能，故A不符合题意；
B．小朋友溜滑梯时，臀部克服滑梯摩擦做功，是通过做功的方式改变物体内能，故B不符合题意；
C．热鸡蛋放在冷水中，鸡蛋和水温度不同，内能从鸡蛋传给水，是通过热传递的方式改变物体内能，故C符合题意；
D．压缩空气时，对空气做功，使空气内能增大，故D不符合题意。故选C。
5. （2022江苏常州）天然气热水器将40kg的水从15°C加热到65°C，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，水吸收热量_________ J，天然气完全燃烧释放热量_________ J，需要消耗天然气_________kg，这是通过_________方式改变水的内能。[c水=4.2×103J/(kg °C)，q天然气=4×107J/kg]
【答案】 8.4×106J 1×107J 0.25 热传递
【解析】将40kg的水从15°C加热到65°C，水吸收热量
Q=cm(t0-t1)=4.2×103J/(kg °C)×40kg×(65°C-15°C)=8.4×106J
此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，则天然气完全燃烧释放热量
需要消耗的天然气质量
改变内能方式有两种，分别是热传递和做功，用天然气烧水是通过热传递改变水的内能。
6. （2022广西贵港）某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃，[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？
【答案】（1）2.52×108J；（2）6.3m3
【解析】（1）根据吸热的计算公式可得，这些水吸收的热量为
（2）由题意可知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量为
根据
可得，加热这些水所需要天热气的体积为
【难点训练】
1. （2023江苏扬州）下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是（　　）
A. 沙漠地区昼夜温差小
B. 汽车发动机常用水做冷却剂
C. 在太阳光的照射下，干泥土比湿泥土升温慢
D. “早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
【答案】B
【解析】AD．与沿海地区相比，由于沙漠地区的沙子的比热容比水的比热容小，白天吸收相同的热量后，沙子的温度升高得多，气温较高；夜晚放出相同热量后，沙子的温度下降得多，气温较低，因此沙漠地区昼夜温差大，故“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沙漠地区的生活写照，故AD错误；
B．水的比热容大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度时，水吸收的热量多，因此用水来做发动机的冷却剂，故B正确；
C．水的比热容大，湿泥土中含水多，因此干泥土的比热容小于湿泥土的比热容，在同等质量、同样的吸热情况下，干泥土的温度上升比较快，故C错误。故选B。
2．（2020·广东）为了“探究水满腾时温度变化的特点”取0.2kg水进行实验。
(1)如题图甲所示实验装置的组装顺序应为 （选填 “自下而上”或“自上而下”）；
(2)根据下表中的实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图象 ；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/°C 90 92 94 96 98 99 99 99 99
(3)根据以上实验数据可知，水的沸点为 ℃。为提高水的沸点，换用火力更大的酒精灯加热，这种做法 （选填“可行”或“不可行”）；
(4)假如酒精灯均匀放热，且释放的热量全部被水吸收，忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗，从第5 min起1分钟内水吸收的热量是 J。 []
【答案】 （1）自下而上 （2）见解析 （3）99 不可行 （4）
【解析】(1)用酒精灯给物质加热时，应用外焰加热，故应固定酒精灯的位置，再固定烧杯的位置，最后调整温度计的位置，故实验装置的组装顺序应为自下而上。
(2)根据表中数据，分别描出水在相应时段内的温度，最后线将各点连接起来，如下图所示。
(3)[3]由液体沸腾时的特点知，水在沸腾过程中，继续从外界吸收热量，但温度保持不变，故水的沸点为99℃。
[4]液体的沸点与液体的种类和气压有关，与火力大小无关，故为提高水的沸点，换用火力更大的酒精灯加热，这种做法不可行。
(4)[5]因酒精灯均匀放热，且释放的热量全部被水吸收，忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗，则酒精灯每分钟放出的热量为
则从第5 min起1分钟内水吸收的热量是。
3. （2022梧州）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氢＝1.4×108J/kg。）问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
Δt＝＝＝40℃
（3）公交车做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交车的效率
η＝×100%＝×100%＝50%
【易错点训练】
1.（2021·贵州省遵义）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的
是（　　）
A．装置所具有的机械能始终不变；
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来；
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去；
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
【答案】B
【解析】ABC．由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没有能量补充，装置最终会停下来，故AC错误，B正确；
D.装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，故D错误。故选B。
2. （2022湖北宜昌）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　）
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零
B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
【答案】C
【解析】ABC．热值是燃料自身的一种属性，大小与燃料的质量、温度、燃烧情况无关，故AB错误，C正确；
D．根据公式Q=mq可知，燃料燃烧放出的热量多少与燃料的热值、燃料的质量有关，与燃烧时的温度无关，故D错误。故选C。
3. （2022湖北荆州）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭。小王同学用他家的煤气将体积为2L，初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是_________J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气_________m3。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气热值为4.0×107J/m3]
【答案】 6.72×105 0.042
【解析】由题意可知，水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
所以将初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是
若煤气灶效率为40%，则煤气完全燃烧释放的热量为
所以需要煤气的体积为
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