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12.2 热量与热值
第十二章 内能与热机
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
热量
探究物体吸收或放出的热量
燃料的热值
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
方法点拨
●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 mL(即100 g)水，水温为30 ℃，点燃酒精灯给水加热，并计时。观察温度计，记录示数每上升3 ℃所用的时间。
知2－讲
数据分析 温度每升高3 ℃，加热所用时间为1 min，即加热时间与升高的温度成正比。
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 33 36 39 42 45
水升高的温度Δt/℃ 0 3 6 9 12 15
累计加热的时间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39 ℃
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3 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 3 6 9
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
已知“物体吸热时，升高的温度与物质种类、质量、吸收热量有关”，小明现想探究“水吸热时，升高的温度与质量的关系”，提供的器材有烧杯、电加热器、温度计、计时器、足量的水。
装置如图3甲所示。
例 2
知2－练
(1)除上述器材外，本实验还需要的测量器材是_______。
解析：本实验是探究“水吸热时，升高的温度与质量的关系”，因此该实验需要测量质量和温度的工具，结合已知器材可知，还需要天平。
天平
知2－练
(2)实验中，通过控制_________相同来控制水吸收热量相同，多次改变水的质量，测量水升高的温度。
解析：因为实验中，通过加热时间的长短反映物质吸收热量的多少，因此实验中，可通过控制加热时间相同来控制水吸收热量相同。
加热时间
知2－练
(3)实验记录的数据如表格所示。
物质种类 加热时间/ min 初温/℃ 质量/g 末温/℃ 升高的温度/℃
1 水 30 20 50 46 26
2 100 34 14
3 150 30 10
4 200 28 8
5 250 26 6
6 300 25 5
知2－练
①根据表中数据在图乙中作出水升高温度Δt跟水质量m的变化关系图像。
②分析图像可得出结论：
______________________________
______________________________。
如图4所示。
水吸收热量时，升高的温度随质量增加而减小且减小越来越慢
知2－练
解析：根据表中数据在坐标系中先描点，然后用平滑曲线将各点连接起来，如图4所示。根据表中数据可知，水吸收热量时，升高的温度随质量增加而减小且减小越来越慢。
知2－练
2. 小勇在探究“水吸热多少与水的质量是否有关”的实验中，选择初温相同的水做实验，记录的实验数据如表所示。
水升高的温度/℃ 20 20 20
水的质量/g 50 100 150
加热时间/min 4 8 12
知2－练
根据表中数据可得出“水吸热多少与水的质量有关”的结论，则从表中提取的能得出该结论的信息是(　　)
A. 水吸热多少与水的质量成正比
B. 水的质量与水吸热多少成正比
C. 水吸热多少与水的质量的比值为定值
D. 升高温度相同，水的质量变化， 水吸热多少也变化
D
知3－讲
知识点
燃料的热值
3
1. 燃料的分类 按状态可以分为：
(1)固体燃料：木柴、煤、木炭等。
(2)液体燃料：汽油、柴油、酒精等。
(3)气体燃料：天然气、氢气、煤气等。
知3－讲
2. 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(或体积)的比，叫做这种燃料的热值，用符号q表示。
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。
知3－讲
5. 公式 (1)对于固体和液体
(2)对于气体
知3－讲
6. 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：①使燃料充分燃烧，如将煤炭研磨成粉末，吹入炉内燃烧，加大送风量。②尽量减少各种热量的损失。③通过技术革新，改良燃料品种、燃烧方式。
知3－讲
物理观念
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
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＝
效率
定义式
η＝
燃烧
放热

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