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12.2 热量与热值
第十二章 内能与热机
知识点
热量
知1－讲
1
1. 定义：在物理学中，把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量，用符号Q表示。
2. 单位：焦耳，简称焦，符号为 J 。
知1－讲
3. 热量、内能、温度关系
热量、内能、温度的影响关系 内能与温度 同一物体温度升高，内能一定增大；但内能增大时，温度不一定升高
内能与热量 物体吸收热量(不考虑对外做功)，内能一定增大；但内能增大时，不一定是因为吸收了热量
热量与温度 物体温度升高时，不一定是因为吸收了热量；而物体吸收热量后，温度也不一定升高
知1－讲
深度理解
热量是物体间转移的能量的多少，不是物体具有的能量。可以说物体吸收或放出多少热量，不能说物体具有(含有)多少热量。
知1－练
例 1
关于内能、热量、温度间的关系，下列说法正确的是(　　)
A. 物体的温度越高，所含热量就越多
B. 物体吸收热量，物体的温度一定会升高
C. 热量不可能从内能小的物体传向内能大的物体
D. 两个物体温度相同，它们之间就不能发生热传递
知1－练
解析：热量是一个过程量，用“吸收”和“放出”描述，故A 错误；物体吸收了热量，物体的温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故B错误；内能小的物体，可能温度高，所以它可能将热量传递给内能大的物体，故C错误；发生热传递的条件是有温度差，所以两个温度相同的物体不发 生热传递，故D正确。
答案：D
知1－练
1. [东莞校级月考] 关于热量的概念，下列说法正确的是(　　)
A. 热量是表示物体所含能量的多少
B. 温度高的物体具有的热量多
C. 物体温度升高了，一定是物体吸收了热量
D. 热量是热传递过程中物体吸收或放出能量的多少
D
知2－讲
知识点
探究物体吸收或放出的热量
2
实验目的：探究水的吸热与其温度变化、质量的关系。
实验器材：铁架台一个，酒精灯一盏 ，温度计一支，量筒一个，相同的烧杯几个，钟表一只。
实验方法：控制变量法、转换法。
知2－讲
思想方法
●控制变量法：水吸收热量的多少用吸热时间的长短来反映有一个前提：在单位时间内，水从热源吸收的热量相同。为此在用多个加热装置如酒精灯给不同质量的水加热时，要控制酒精灯的火焰大小、燃烧程度、酒精灯距离石棉网的高度等相同。
●转换法：实验中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这属于转换法。
知2－讲
实验设计：
(1)探究水的吸热与其温度变化的关系时，用酒精灯对一定质量的水加热 , 分析加热时间与水的温度变化的关系。
(2)探究水的吸热与其质量的关系时，用酒精灯分别对不同质量的水加热 , 使其升高相同的温度，分析加热时间与水的质量的关系。
知2－讲
实验过程：
(1)探究水的吸热与温度变化的关系
如图1，在烧杯中加入100 g 水。水温为30 ℃时，点燃酒 精灯给水加热，并计时。观察温度计，记录示数每上升5 ℃所用时间。
知2－讲
数据分析：温度每升高5 ℃，加热所用时间为1 min，即升高的温度与加热时间成正比。
实验结论：当质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成正比。
水的温度 t温/℃ 30 35 40 45 50 55
升高的温度Δt/℃ 0 5 10 15 20 25
加热所用时间t/min 0 1 2 3 4 5
知2－讲
(2)探究水的吸热与水的质量的关系
如图2，在三个规格相同的烧杯中分别盛有100 g 、200 g 、300 g 水，水的初温都为30 ℃，用相同的酒精灯对水同时加热。分别记下
三个烧杯内的水温达到40 ℃
时所用的时间。
装置自下而上安装
知2－讲
数据分析：质量每增加100 g ，加热时间增加2 min。
实验表明：当升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成正比。
水的质量 m/g 100 200 300
加热时间 t/ min 2 4 6
知2－讲
总结：水吸收的热量与升高的温度和水的质量有关，水吸收的热量跟温度的变化、质量的大小成正比。
进一步研究表明, 当物体温度升高或降低时, 它吸收或放出的热量与物体质量的大小、温度的变化多少成正比。
知2－讲
物理思维
逆向推理：对于同一个物体，在升高和降低相同的温度时，吸收和放出的热量相同。
知2－练
为了探究物体吸收的热量与哪些因素有关，物理兴趣小组的同学们进行了多种猜想。
例 2
解题秘方：实验中选用相同的电加热器，相同的时间内放出的热量相同，液体吸收的热量相同。
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(1)经过实验探究，证实了他们的三种猜想是正确的，即物体吸收的热量除了与物体的种类有关，还与物体的质量和____________有关。
解析：物体吸收的热量除了与物质的种类有关，还与物体的质量、升高的温度有关。
升高的温度
知2－练
(2)为了验证吸收热量的多少与物质的
种类有关，他们设计了如图3所示的
实验，小明同学针对此实验列出了
以下四点注意事项：
A. 两个烧杯及烧杯中的电加热器必须是相同的
B. 烧杯中装的煤油和水的质量必须相等
C. 煤油和水的吸热时间必须相同
D. 煤油和水的温度变化必须相同
知2－练
为了验证吸收热量的多少与物质种类的关系，以上注意事项中，你认为___(填“A”“B”“C”或“D”)点是必须去掉的。
解析：为了验证吸收的热量多少与物质的种类有关，应该用相同的电加热器对煤油与水进行加热，应控制煤油与水的质量相同，使煤油与水升高相同的温度，比较水与煤油吸收热量的多少(加热时间长短)，因此C是不需要的。
C
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(3)物理兴趣小组的同学们是通过在煤油和水的质量、温度变化相同的情况下比较_________得知水和煤油吸收的热量是不同的。
解析：可以通过煤油和水的质量、温度变化相同的情况下比较加热时间长短得知水和煤油吸收的热量是不同的。
加热时间
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2. 在探究液体吸收热量的多少与哪些因素有关时，小明猜想可能与液体的质量、升高的温度以及种类有关。为了探究“液体吸收热量的多少与液体种类是否有关”，选取了相同_____的水、酒精、色拉油，用规格相同的加热器同时开始加热，使三者升高相同的温度。实验测得水的加热时间最长，色拉油的加热时间最短，由此可得出的探究结论是_________________________________。
质量
液体吸收热量的多少与液体种类有关
知3－讲
知识点
燃料的热值
3
1. 热值：在物理学中，把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值，用符号q表示。
知3－讲
2. 公式：
3. 物理意义 热值表示不同燃料完全燃烧时放热的能力。
知3－讲
4. 理解要点
(1)认识热值定义时，不要漏掉“完全”这一条件。
(2)热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。
(3)气体燃料的热值q＝，热值单位为“J/m3”；气体燃料完全燃烧放出的热量Q＝qV。
知3－讲
5. 热效率
(1)热效率：有效利用的热量与燃料完全燃烧释放的热量的比值，即η＝。
(2)提高热效率的途径：使燃料尽可能充分燃烧、尽可能减少各种热量损失。
知3－讲
物理眼光
能量观：
知3－讲
易错提醒
热值是一个理论值，只有燃料充分燃烧，放出的热量才等于利用公式计算得出的热量。因为燃料不可能完全燃烧，所以放出的热量会比理论值稍小，但燃料的热值不会改变。
知3－练
[原创] 在实验室，我们常用酒精灯给物体加热。已知酒精的热值为3.0×107 J/kg。
例 3
解题秘方：燃料的热值是燃料本身的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少、燃料的形状以及燃料的燃烧情况等无关。
知3－练
解析：酒精热值的物理意义是质量为1 kg 的酒精完全燃烧释放的热量是3.0×107 J。
(1)酒精热值的物理意义是____________________________
___________________。
质量为1 kg的酒精完全燃烧释
放的热量是3.0×107 J
知3－练
解析：热值由燃料种类决定，与质量无关。
(2)在给物体加热时，酒精灯内酒精逐渐减少，其热值________(填“变小”或“不变”)。
不变
知3－练
解析：热值是燃料本身的一种特性，与燃料是否完全燃烧无关，所以热值不变。
(3)用酒精灯加热时，石棉网底部发黑，这是酒精燃烧不充分造成的。这种情况下，酒精的热值______(填“变小”或“不变”)。
不变
知3－练
解析：由q＝得，释放的热量Q放＝mq＝0.01kg× 3.0×107 J/kg＝3.0×105 J。
(4)0.01 kg酒精完全燃烧释放的热量为________J。
3.0×105
知3－练
3. [宿州月考] 如图所示是甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q-m图像，请问哪种燃料燃烧时释放热量的本领强(　　)
A. 甲燃料燃烧时释放热量的本领强
B. 乙燃料燃烧时释放热量的本领强
C. 甲、乙燃料燃烧时释放热量的本领
一样强
D. 条件不足，无法判断
A
热量与热值
热量
定义
热传递过程中
内能改变的多少
燃料的热值
定义式
q＝
锅炉效率
定义式
η＝
燃烧
放热

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