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第十二章　机械能和内能
第24讲　比热容　热机
第一部分　教材整合过关
01
知识体系构建
02
考点分类突破
03
知能达标训练
目
录
04
本章思维导图
一、 比热容
1. 物理学中，将物体温度升高时吸收的 与它的质量和
的乘积之比，叫作比热容。
2. 比热容在数值上等于 的某种物质温度
所吸收（或放出）的热量。
3. 同种物质的比热容 （相同/不同），不同物质的比热容一
般 （相同/不同）。比热容是物质的一种 。
热量　
升高
温度　
单位质量　
升高（或降
低）1℃　
相同　
不同　
物理属性　
4. 比热容的单位是 ，读作 ，比热
容的计算公式是c＝ 。
5. 在生产、生活中，有很多地方都利用了水的比热容 这一特
点。例如，在冬天，人们常常在热水袋中装入热水用来取暖等。
6. 设初温为t0，末温为t：
（1） 当物体温度升高时，物体吸收的热量Q吸＝ 。
（2） 当物体温度降低时，物体放出的热量Q放＝ 。
J/（kg ℃）　
焦每千克摄氏度　
　
大　
cm（t－t0）　
cm（t0－t）　
二、 热机
1. 热机是将 能转化为 能的装置。汽油机的活塞从汽缸
的一端运动到另一端的过程叫 。
2. 汽油机的一个工作循环分为 个冲程，分别为吸气冲程、
、 和排气冲程，其中将内能转化为机械能的冲程
是 ，将机械能转化为内能的冲程是 。
3. 在汽油机的一个工作循环中，活塞往复运动 次，曲轴旋
转 圈，对外做功 次。
内　
机械　
一个冲程　
4　
压缩
冲程　
做功冲程　
做功冲程　
压缩冲程　
两　
两　
一　
三、 热值　热机效率
1. 燃料 燃烧放出的热量与燃料的 之比，叫作这种燃
料的热值。热值的单位是 。对于气体燃料，人们通常
用 作为单位。
2. 质量为m的燃料完全燃烧放出的热量可用公式 来表示。
3. 转化为 的能量与 后所释放出的能量之
比叫作热机效率。计算公式是 。
完全　
质量　
J/kg　
J/m3　
Q放＝mq　
有用功　
燃料完全燃烧　
η＝×100％　
考点一　比热容
例1（2025 南通模拟）根据表中数据，下列判断正确的是（　D　）
一些物质的比热容/［J （kg ℃）－1］ 水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
沙石 0.92×103 钢 0.39×103
D
A. 不同物质的比热容不可能相同
B. 在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢
C. 因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
D. 质量相等的铝块和钢块升高相同的温度，铝块吸收的热量多
例2 质量相同的两金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则
（　B　）
B
A. 升高温度较大的金属块比热容一定大
B. 升高温度较小的金属块比热容一定大
C. 温度高的金属块比热容一定小
D. 温度低的金属块比热容一定小
例3（2025 甘孜）某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种
液体的比热容ca和cb。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相
同的热量后，液体a的温度从20℃升高到50℃，液体b的温度从10℃升高
到70℃，a、b两种液体均未沸腾。由此可知（　A　）
A
A. ca＞cb B. ca＜cb
C. ca＝cb D. ca＝3cb
例4 如图所示为“观察不同物质吸热升温现象”的装置。将初温相同、
质量均为50g的沙子和水分别放在两个相同的瓷盘中，用红外灯均匀照
射两个瓷盘4min后，再用温度计分别测出沙子和水的温度。此时沙子的
温度为55.4℃，水的温度为30.7℃，下列有关该实验的说法正确的是
（　B　）
B
A. 沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强
B. 加热相同的时间，沙子和水吸收的热量相同
C. 将沙子和水加热到相同温度，吸收的热量相同
D. 物体吸收热量多少是由物质种类决定的
例4图
考点二　热机
例5（2025 镇江）下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是 （　B　）
A B C D
B
例6（2025 苏州二模）如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的
热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。这一过程与汽油机的
冲程发生同样的能量转化。如果某汽油机每秒钟对外做功20次，该
汽油机飞轮的转速是 r/min。
例6图
做
功　
2400　
考点三　热值
例7 关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　C　）
C
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
例8（2025 无锡模拟）如图是“比较不同燃料的热值”的实验，用甲、
乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。完
全燃烧掉的燃料质量用m表示，水升高的温度用Δt表示（水未沸腾且不
考虑热量散失），下列选项正确的是（　C　）
C
例8图
A. 若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B. 若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C. 若的值越小，燃料的热值越大
D. 若的值越大，燃料的热值越小
例9（2025 常州模拟）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用
潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十
倍，说明“可燃冰”的 很大。若以10倍的关系粗略计算，
0.2kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J，可以
使 kg的水从20℃加热至60℃。［c水＝4.2×103J/（kg ℃），q煤
气＝4.2×107J/kg］
热值　
8.4×107　
500　
1. 家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图
甲所示。海边，仅在海陆风因素的影响下，图乙所示的情形通常发生
在 （白天/夜晚），原因是水的 ，在相同的吸
放热情况下，形成 （陆风/海风）。
第1题
白天　
比热容较大　
海风　
1
2
2. （2025 南通海安一模）某款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速
行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。若汽油机的效率为30％，q汽油＝
4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）。
（1） 4kg汽油完全燃烧放出的热量是多少？
解：（1） 4kg汽油完全燃烧放出的热量Q放＝q汽油 m汽油＝
4.5×107J/kg×4kg＝1.8×108J
1
2
（2） 发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42％，
一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温为15℃、质量为300kg
的水吸收，水的温度会升高到多少？
解：（2） 由题可知废气带走的能量Q＝Q放η＝1.8×108J×42％＝
7.56×107J，即水吸收的热量Q吸＝Q＝7.56×107J，由Q吸＝cmΔt可知水
升高的温度Δt＝＝＝60℃，则水的末温t＝
t0＋Δt＝15℃＋60℃＝75℃
1
2
（3） 如果汽车匀速运动时受到的阻力为1000N，消耗4kg汽油汽车能够
行驶的路程是多少？
解：（3） 已知汽油机的效率η′＝30％，汽车做的有用功W＝Q放η′＝
1.8×108J×30％＝5.4×107J，汽车匀速运动时受到的阻力与汽车的牵
引力是一对平衡力，汽车的牵引力F＝f＝1000N，根据W＝Fs可知汽车
通过的路程s＝＝＝5.4×104m＝54km
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