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12.2　热量与热值　
知识点1　热量与温度、内能的比较
1．［跨学科·物理学与日常生活］在物理学中常提到“热”字，但其含义各不相同，有温度、热量、内能等含义。这盆水很热，这里的“热”是指　温度　；摩擦生热，这里的“热”是指　内能　。
2．关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是( D )
A．物体温度高，说明它含有的热量多
B．煤气燃烧越充分，其热值越大
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
知识点2　探究物体吸收或放出的热量
3．探究水吸收的热量与升高的温度、水的质量的关系，实验装置如图所示。
实验方法：
(1)控制变量法：①探究水吸收的热量与水的质量的关系，控制　水升高的温度　不变，改变　水的质量　；②探究水吸收的热量与水升高的温度的关系，控制　水的质量　不变，改变水　升高的温度　。
(2)转换法：根据　加热时间　的长短来比较水吸收热量的多少。
实验结论：控制其他条件不变，当物体温度升高或降低时，它吸收或放出的热量与　质量　的大小、　温度　的变化多少成正比。
知识点3　燃料的热值
4．长征二号PT2运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的　热值　高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要　吸　热，从而避免高速运行的火箭温度过高。
5．为体现低碳经济的理念，上海世博会充分利用太阳能发电技术，其主题馆屋面太阳能板的面积达3×104 m2，年发电量为1.08×1013 J。若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为3×107 J/kg，煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%)，则仅此一项每年可节约煤炭的质量为( D )
A．2.0×104 kg　　　　　B．1.2×105 kg
C．3.6×105 kg D．1.2×106 kg
知识点4　科学安排饮食与运动
　　　　　　　　　　　　　　　　
6．释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，有些营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。某面包的营养成分表上标有“1 478 kJ/100 g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( A )
A．热值 B．热量 C．内能 D．密度
7．［新情境·安全与健康］食物也是一种“燃料”，在人体内释放出的化学能可为细胞提供生命活动所需的能量。过量饮食和为了“瘦身”而盲目节食，对青少年的健康都不利。下表是青少年每天正常生活需要的热量。
年龄 青少年每天生活所需的热量
13~15岁 1.0×107 J
(1)某款巧克力的营养成分表上标有q＝2 000 kJ/100 g，初中生每天最多可以通过巧克力摄入10%的能量，则每天可以吃多少克的巧克力？
(2)人体摄入过多的能量往往通过运动消耗掉，小华同学吃了一块净含量为75 g的上述巧克力，如果他从巧克力获得能量的20%用于克服重力做功，则他要爬多少层楼才能消耗掉？(每层楼高3 m，小华重50 kg，g取10 N/kg)
解：(1)巧克力的营养成分表上标有2 000 kJ/100 g，初中生每天最多可以通过巧克力摄入的能量E＝1.0×107 J×10%＝1.0×106 J。初中生每天最多可以摄入这种巧克力的质量m巧克力＝＝50 g。
(2)吃一块净含量75 g的上述巧克力获得的能量Q＝×75 g＝1 500 kJ＝1.5×106 J。小华步行上一层楼做的功W＝Gh＝mgh＝50 kg×10 N/kg×3 m＝1 500 J。所以，他爬楼的层数n＝＝200。
8．［新素材·环境保护］“低碳”是指较低的温室气体(以二氧化碳为主)排放。核电站在运行过程中无温室气体排放，不会造成空气污染。田湾核电站是利用　核　能来发电的。现每年需要50 t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤炭。6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量是　1.74×1017　J。(煤炭的热值为2.9×107 J/kg)
9．如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值　小于　(选填“大于”“小于”或“等于”)B燃料的热值。在燃烧的过程中，A燃料的热值　不变　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10．［新考法·设计实验］小明想比较不同燃料的热值，他利用图示完全相同的两套实验装置装了质量相同的酒精和碎纸，分别同时给质量和初温相同的水加热，比较相同时间内水升高的温度。
ab
(1)小明的实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来。
答：　不应比较相同时间内水升高的温度　。
(2)小华针对小明方案中存在的问题，对方案的错误部分进行修改，简要写出修改后正确的实验方案。
答：　比较燃料完全燃尽后水升高的温度　。
(3)为了正确完成实验，除了图示装置，还需要的一个测量器材是　天平　。
(4)小华按正确方法进行实验后，发现a中温度计最后的示数是b中温度计最后示数的2倍，小华就认为酒精的热值是碎纸片的2倍，这个结论是　错误的　(选填“正确的”或“错误的”)。
11．在医学上常用大卡(又称千卡)作为热量的单位，如某人跑完一次马拉松比赛消耗的热量是2 500大卡。已知1卡＝4.2焦，酒精的热值是q酒精＝3×107 J/kg。试求：
(1)此人跑完一次马拉松比赛消耗的热量是多少焦？
(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克酒精产生的热量？
解：(1)此人跑完一次马拉松比赛消耗的热量Q放＝2 500×103×4.2 J＝1.05×107 J。
(2)根据Q＝mq可知，完全燃烧酒精的质量m＝＝0.35 kg。12.2　热量与热值　
知识点1　热量与温度、内能的比较
1．［跨学科·物理学与日常生活］在物理学中常提到“热”字，但其含义各不相同，有温度、热量、内能等含义。这盆水很热，这里的“热”是指　 　；摩擦生热，这里的“热”是指　 　。
2．关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是( )
A．物体温度高，说明它含有的热量多
B．煤气燃烧越充分，其热值越大
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
知识点2　探究物体吸收或放出的热量
3．探究水吸收的热量与升高的温度、水的质量的关系，实验装置如图所示。
实验方法：
(1)控制变量法：①探究水吸收的热量与水的质量的关系，控制　 　不变，改变　 　；②探究水吸收的热量与水升高的温度的关系，控制　 　不变，改变水　 　。
(2)转换法：根据　 　的长短来比较水吸收热量的多少。
实验结论：控制其他条件不变，当物体温度升高或降低时，它吸收或放出的热量与　 　的大小、　 　的变化多少成正比。
知识点3　燃料的热值
4．长征二号PT2运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的　 　高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要　 　热，从而避免高速运行的火箭温度过高。
5．为体现低碳经济的理念，上海世博会充分利用太阳能发电技术，其主题馆屋面太阳能板的面积达3×104 m2，年发电量为1.08×1013 J。若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为3×107 J/kg，煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%)，则仅此一项每年可节约煤炭的质量为( )
A．2.0×104 kg　　　　　B．1.2×105 kg
C．3.6×105 kg D．1.2×106 kg
知识点4　科学安排饮食与运动
　　　　　　　　　　　　　　　　
6．释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，有些营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。某面包的营养成分表上标有“1 478 kJ/100 g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A．热值 B．热量 C．内能 D．密度
7．［新情境·安全与健康］食物也是一种“燃料”，在人体内释放出的化学能可为细胞提供生命活动所需的能量。过量饮食和为了“瘦身”而盲目节食，对青少年的健康都不利。下表是青少年每天正常生活需要的热量。
年龄 青少年每天生活所需的热量
13~15岁 1.0×107 J
(1)某款巧克力的营养成分表上标有q＝2 000 kJ/100 g，初中生每天最多可以通过巧克力摄入10%的能量，则每天可以吃多少克的巧克力？
(2)人体摄入过多的能量往往通过运动消耗掉，小华同学吃了一块净含量为75 g的上述巧克力，如果他从巧克力获得能量的20%用于克服重力做功，则他要爬多少层楼才能消耗掉？(每层楼高3 m，小华重50 kg，g取10 N/kg)
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8．［新素材·环境保护］“低碳”是指较低的温室气体(以二氧化碳为主)排放。核电站在运行过程中无温室气体排放，不会造成空气污染。田湾核电站是利用　 　能来发电的。现每年需要50 t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤炭。6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量是　 　J。(煤炭的热值为2.9×107 J/kg)
9．如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)B燃料的热值。在燃烧的过程中，A燃料的热值　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10．［新考法·设计实验］小明想比较不同燃料的热值，他利用图示完全相同的两套实验装置装了质量相同的酒精和碎纸，分别同时给质量和初温相同的水加热，比较相同时间内水升高的温度。
ab
(1)小明的实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来。
答：　 　。
(2)小华针对小明方案中存在的问题，对方案的错误部分进行修改，简要写出修改后正确的实验方案。
答：　 　。
(3)为了正确完成实验，除了图示装置，还需要的一个测量器材是　 　。
(4)小华按正确方法进行实验后，发现a中温度计最后的示数是b中温度计最后示数的2倍，小华就认为酒精的热值是碎纸片的2倍，这个结论是　 　(选填“正确的”或“错误的”)。
11．在医学上常用大卡(又称千卡)作为热量的单位，如某人跑完一次马拉松比赛消耗的热量是2 500大卡。已知1卡＝4.2焦，酒精的热值是q酒精＝3×107 J/kg。试求：
(1)此人跑完一次马拉松比赛消耗的热量是多少焦？
(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克酒精产生的热量？
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