专题24 热量与热值
一．填空题（共12小题）
1．（2024?泰安）标准大气压下，质量为0.5kg、温度为70℃的水放出4.2×104J的热量，水的温度降低了 20 ℃[c水=4.2×10J/（kg?℃）]。
【分析】知道水的质量、放出的热量、比热容，利用Q放=cm△t求水温度降低值。 【解答】解：
由Q放=c水m△t可得，水降低的温度： △t=
=
=20℃。
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故答案为：20。
2．（2024?福建）合理分类和利用垃圾可以变凌为宝。在一定条件下，1吨垃圾能”榨”出170kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 6.8×109 J，燃烧时燃料油的化学能转化为 内 能。
【分析】（1）利用Q放=mq求燃料油完全燃烧释放出的热量； （2）燃料在燃烧时，发生化学变化，把燃料的化学能转化为内能。 【解答】解：
（1）燃料油完全燃烧释放出的热量： Q放=mq=170kg×4.0×107J/kg=6.8×109J；
（2）燃料油燃烧过程中，将燃料油的化学能转化为内能。 故答案为：6.8×109；内。
3．（2024?哈尔滨）如图是“研究水沸腾规律”的实验，试管中水的质量为0.2kg，这些水由20℃升高到70℃吸收的热量是 4.2×10 J；水沸腾过程中，温度计示数将 不变 。【c（kg?℃）】
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水
=4.2×10J/
3
1
【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）水沸腾时，吸收热量、温度不变。 【解答】解： （1）水吸收的热量：
Q吸=c水m△t=4.2×10J/（kg?℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×10J； （2）水沸腾过程中，吸收热量、温度不变，温度计示数将不变。 故答案为：4.2×104；不变。
4．（2024?怀化）汽车用水作为冷却剂，是因为水的 比热容 较大。汽车在行驶过程中消耗了2kg汽油，若汽油完全燃烧则放出的热量为 9.2×10 J（汽油的热值为4.6×10J/kg）。
【分析】（1）相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
（2）知道汽油的质量和热值，利用Q放=mq求汽油完全燃烧产生的热量。 【解答】解：
（1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，水能带走较多的热量，冷却效果好，所以用水做汽车发动机的冷却剂。 （2）2kg汽油完全燃烧产生的热量： Q放=mq=2kg×4.6×l07J/kg=9.2×l07J。 故答案为：比热容；9.2×l0。
5．（2024?连云港）天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃，水的内能增加了 3.36×10 J，水的内能增加是通过 热传递 方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收，需要消耗 0.1 kg的天然气。已知c水=4.2×10J/（kg?℃），q天然气=4×10J/kg。
【分析】（1知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温（在一个标准大气压下，水的沸点为100℃），利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量； （2）改变物体内能的方法：做功和热传递； （3）利用η=
求天然气完全燃烧放出的热量，再利用Q放=mq求需要天然气的质量。
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6
7
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7
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4
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（42℃﹣22℃）=3.36×106J； （2）水从火吸收热量，内能增加、温度升高，是利用热传递改变水的内能；
2
（3）由η=得，天然气完全燃烧放出的热量：
Q放===4×106J，
由Q放=mq得，需要天然气的质量： m=
=
6
=0.1kg。
故答案为：3.36×10；热传递；0.1。
6．（2024?重庆）小薇在“探究水的沸腾”实验中，所用水的质量为0.5kg，初温为58℃，测出水沸腾时的温度为98℃，则当地大气压比一个标准大气压 低 （选填“高“或”低”），本实验中水加热至沸腾至少吸热 8.4×104 J．[已知c水=4.2×103J/（kg?℃）]
【分析】（1）气压和沸点的关系是，气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低； （2）根据Q吸=cm△t求出吸收的热量。
【解答】解：（1）测出水沸腾时的温度小于 100℃，这是因为当时当地的大气压小于1个标准大气压造成的；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（98℃﹣58℃）=8.4×104J。 故答案为：低；8.4×10。
7．（2024?淮安）质量为50kg的水温度从20℃升高到50℃吸收的热量是 6.3×106 J，这些热量如果完全由煤气燃烧提供，至少需 0.15 kg的煤气。（水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值4.2×10J/kg）。
【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水温度初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸，再根据Q放=mq求出燃烧煤气的质量。 【解答】解： （1）水吸收的热量： Q吸=cm（t﹣t0）
=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃﹣20℃） =6.3×106J；
（2）由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量： Q放=Q吸=6.3×106J，
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由Q放=mq可得完全燃烧煤气的质量： m′=
=
=0.15kg。
故答案为：6.3×106；0.15。
8．（2024?邵阳）蓄水量为1吨的太阳能热水器现在装满了30℃的水，经过光照后升高了20℃，则水吸收的热量是 8.2×107 J．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
【分析】已知水的质量、水的比热容、水温度的变化，直接利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量。 【解答】解： 吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×10J/（kg?℃）×1000kg×20℃=8.2×10J。 故答案为：8.2×10。
9．（2024?绵阳）2024年5月8日，全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智能轨道快运列车使用新能的快充钛酸锂电池，电池容量为170kW?h，满载时电耗为4kW?h/km，最高运行速度为70km/h。该电池充满电储存的能量与质量是 13.3 kg的汽油完全燃烧放出的热量相同；若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为75%，则列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是 1.08×104 N．（汽油的热值是4.6×10J/kg）
【分析】（1）根据W=Q=mq求出燃料的质量；
（2）已知电动机的效率和总功，可计算出所做的有用功；知道满载时电耗和电池总容量，可计算出列车行驶的路程；列车做匀速行驶，平均阻力f与牵引力相等，根据公式W=Fs可求平均阻力大小。 【解答】解：（1）电池储存的电能即汽油完全燃烧放出的热量为：Q=W=170kW?h=170×3.6×106J=6.12×108J，
故汽油的质量为：m==
≈13.3kg；
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73
7
（2）列车满载匀速行驶电动机所做的有用功：W有用=75%W=75%×6.12×108J=4.59×108J， 可行驶的路程：s=由f=F牵引力，W=Fs可知，
列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小为：f=F牵引力==故答案为：13.3；1.08×104。
10．（2024?济宁）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图所示），通过 热传递 方式改变牛奶的
=1.08×104N。
=42.5km，
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内能，图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为 2.1
×104 J．[c牛奶=4.2×103J/（kg?℃）]
【分析】（1）改变内能的方法：一是做功，二是热传递，物体放出热量、内能减少、温度降低； （2）知道牛奶的质量、比热容，求出温度升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求牛奶吸收的热量。 【解答】解：
给牛奶加热的过程中，牛奶吸收热量、内能增加，是通过热传递方式改变了牛奶的内能； 由图乙可知，牛奶升高的温度：△t=40℃﹣20℃=20℃， 则牛奶吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.25kg×20℃=2.1×104J。 故答案为：热传递；2.1×10。
11．（2024?宿迁）在烧杯中装入500g、温度为10℃的水，用酒精灯给水加热、直至水温上升到60℃，水的内能增加了 1.05×105 J；水吸收的热量 小于 （选填“小于”、“等于”或“大于”）酒精燃烧放出的热量（c水=4.2×103J/（kg?℃）
【分析】（1）水吸收多少热量，也就增加多少内能。根据题目提供的相关数据，可以利用热烈的计算公式Q吸=c水m水（t﹣t0）直接求解。
（2）在热传递过程中，要考虑各种方面的散热因素，周围的物体可能就会吸收一部分热量，这要根据实际情况具体判断分析。 【解答】解：已知m水=500g=0.5kg
Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（60℃﹣10℃）=1.05×105J，
由于支架、烧杯等均吸收热量，还有部分热量要散失到空气里，所以真正被水吸收的热量小于酒精燃烧放出的热量。
故答案为：1.05×105；小于。
12．（2024?遂宁）我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”，“可燃冰”作为新型能，有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天燃气热值为4.2×107J/kg，完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为 2.1×108 J；若在不考虑热量损失的情况下，这些热量能使800kg、45℃的水刚好达
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