資源簡介

專題05 比熱容、熱值及其相關計算
1．一些常見物質的比熱容 物質比熱容 c/[J/(kg·℃)]物質比熱容 c/[J/(kg·℃)]物質比熱容 c/[J/(kg·℃)]水4.2×103色拉油1.97×103鐵、鋼0.46×103酒精2.4×103沙石約0.92×103銅0.39×103煤油2.1×103鋁0.88×103水銀0.14×103冰2.1×103干泥土約0.84×103鉛0.13×103
2．比熱容計算公式及變形式 待求量計算公式說明熱量Qc為物質的比熱容，單位是J/(kg·℃)；m為物體的質量，單位是kg；△t為升高或降低的溫度，單位是℃；Q為物體吸收或放出的熱量，Q的單位是J。比熱容c質量m溫差△t
3．熱機效率 分類公式燃料放熱Q放=qm或Q放=qV（常對氣體燃料）熱機效率提高熱機效率的主要途徑使燃料充分燃燒；盡量減少各種損失；在熱機的設計和制造上，采用先進的技術；保證良好的潤滑，減小摩擦阻力。
4．實驗探究不同物質的吸熱情況 實驗目的通過實驗探究認識不同物質的吸熱情況實驗裝置相同規格的電加熱器2個、相同規格的燒杯2個、相同規格的溫度計2個、天平、停表、水和食用油。實驗方案比較不同物質的吸熱情況，可以采用以下兩種方案 1．使質量相同的不同物質升高相同的溫度，比較加熱時間的長短。加熱時間長的吸熱能力強。 2．將質量相同的不同物質加熱相同的時間，比較升高溫度的多少。升高溫度小的吸熱能力強。實驗說明1．相同熱源的作用：在相同時間內，使不同物體吸收相同的熱量。 2．實驗的控制的相同量：物體的質量，初溫，熱源，實驗裝置 3．實驗的控制的不同量：物體的種類實驗結論物質吸熱能力的判斷：質量相同、升高溫度相同時，加熱時間越長（吸熱越多）的物質的吸熱能力越強;質量相同、加熱時間相同時，溫度升高得越少的物質的吸熱能力越強。誤差分析測量的比熱容偏大，原因：（1）燃料無法完全燃燒；（2）不同物體吸收的熱量不等于熱源放出的熱量，存在熱損失。注意事項（1）實驗中的吸熱物質除食用油、水或煤油等液體外，還可選用固體物質如沙子，但仍要保證所選用的不同物質質量相同。 （2）若加熱裝置選用酒精燈，應調節兩只酒精燈的火焰一樣大;還要注意使用石棉網，使燒杯受熱均勻;組裝實驗裝置時，要根據酒精燈外焰的位置確定石棉網的位置，根據容器內物質的多少確定溫度計玻璃泡的位置，所以必須自下而上依次組裝實驗裝置。 （3）若對冰進行加熱，探究冰在不同狀態下吸熱升溫的性質，可得到冰的吸熱能力弱、水的吸熱能力強的結論。
5．實驗探究不同燃料的熱值的大小 實驗目的比較煤油和菜籽油的熱值大小實驗裝置實驗操作在兩個相同規格的燈壺中分別加入相同質量的煤油和菜籽油； 在兩個相同規格的燒杯中加入質量相同、初溫相同的水； 點燃煤油燈和菜籽油燈； （4）當燒杯內水的溫度升高 10 ℃時，停止加熱，然后用天平分別稱量兩燈的質量實驗記錄煤油燈的質量大于菜籽油的質量實驗分析因為兩燒杯內水的質量相同，升高溫度相同，所以兩杯水吸收的熱量相同，即兩種燃料放出的熱量相同；開始時兩燈壺的總質量相等，后來煤油燈的質量大，說明剩余的煤油質量多，燃燒消耗的煤油質量少；根據熱值公式q =Q放/m可知，煤油的熱值大實驗結論煤油的熱值比菜籽油大
1．熱量計算思路 2．計算初溫和末溫的方法 （1）吸熱公式，故初溫為，末溫為； （2）放熱公式，故初溫為，末溫為。 3．圖像法在比熱容問題中的應用 一般情況下橫軸表示加熱時間，縱軸表示溫度。解答方法有兩種： （1）選取相同的加熱時間，比較溫度的變化，加熱時間相同，溫度變化小的比熱容大； （2）選取相同的溫度變化，比較加熱的時間，溫度變化相同，加熱時間長的比熱容大。
模型1 對比熱容的理解
（2023 樂山）利用相同電加熱器分別給質量相同的水和食用油加熱，如圖所示，這是通過 　 　（選填“做功”或“熱傳遞”）使液體內能增大。實驗表明加熱相同時間，食用油溫度上升得比水快，這是因為食用油的比熱容比水　 　（選填“大”或“小”）。
【答案】熱傳遞；小。
【分析】改變內能的方式包括做功和熱傳遞；
質量相同的不同物質，溫度變化小的，比熱容越大，說明吸熱能力越強。
【解答】解：食用油和水的內能增加是通過熱傳遞方式改變的。加熱相同時間，食用油溫度上升得比水快，這是因為食用油的比熱容比水小。
名師點撥：本題考查比熱容的概念及熱傳遞改變物體的內能，屬于基礎題。
【變式練1】（2023 常德）下表是一些物質的比熱容[單位J/（kg ℃）]，根據表中數據和生活現象，下列判斷中正確的是（　　）
水 4.2×103 鋁 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 鐵、鋼 0.46×103
砂石 約0.92×103 銅 0.39×103
A．不同種類的物質，比熱容一定不同
B．比熱容與物質的狀態無關
C．質量相同、初溫相同的鋁塊和銅塊吸收相同的熱量，銅塊的末溫更低
D．沿海地區晝夜溫差小，是因為水的比熱容較大
【答案】D
【分析】（1）（2）比熱容是物質的一種特性，不同物質的比熱容一般不同，比熱容與物質的狀態有關。（3）（4）利用Q＝cmΔt和控制變量法進行分析。
【解答】解：A、煤油和冰是不同的物質，但它們的比熱容是相同的，故A錯誤；B、物質的比熱容與物質的狀態有關，如水和冰的比熱容不同，故B錯誤；C、由Q吸＝cm（t﹣t0）知，質量相同、初溫相同的鋁塊和銅塊吸收相同的熱量，銅的比熱容小，銅塊的末溫更高；D、沿海地區水多，內陸地區水少、沙石多，因為水的比熱容較大，由Q＝cmΔt可知，白天，相同質量的水和沙石比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區晝夜的溫差小，故D正確。
【點評】本題考查了比熱容的概念，注意比熱容是物質的一種特性，與物體的質量、物體的溫度變化和物體吸收熱量的多少均無關，它只與物質的種類、狀態有關。
【變式練2】（2023 牡丹江）小明家的熱水器裝有50kg水，小明用去一部分水，熱水器中水的比熱容　 　（選填“變大”、“變小”或“不變”）。沿海地區比內陸地區晝夜溫差小，是因為水的　 　 。
【答案】不變；比熱容大。
【分析】（1）比熱容是物質的一種特性，與溫度無關，與物態有關；（2）由Q＝cmΔt可知，相同質量的不同物質，吸收相同的熱量，比熱容大的物質溫度變化量小，據此分析。
【解答】解：（1）比熱容是物質的一種特性，與溫度無關，與物態有關，所以加熱水的過程中，水的比熱容不變；（2）由Q＝cmΔt可知，相同質量的不同物質，吸收相同的熱量，比熱容大的物質溫度變化量小，由此可知沿海地區比內陸地區晝夜溫差小，是因為水的比熱容比砂石的比熱容大。
【變式練3】（2023 遂寧）小明乘電梯回家，如果以電梯為參照物他是　 　的；到家后，他用熱水加熱盒裝牛奶。5min后牛奶的溫度升高了40℃，這是通過　　 方式改變了內能；已知牛奶的體積為250mL，則牛奶吸收的熱量為　 　J。[ρ牛奶＝1.02×103kg/m3，c牛奶＝2.5×103J/（kg ℃）]
【答案】靜止；熱傳遞；2.55×104。
【分析】（1）物體相對于參照物的位置發生了變化，則物體是運動的；物體相對于參照物的位置沒有發生變化，則物體是靜止的；（2）做功和熱傳遞都可以改變物體的內能；（3）利用密度公式求出牛奶的質量，根據Q吸＝cmΔt求出牛奶吸收的熱量。
【解答】解：小明乘電梯回家，小明與電梯之間沒有位置的變化，所以以電梯為參照物他是靜止的；牛奶吸收熱量，內能增加，溫度升高，這是通過熱傳遞的方式改變牛奶的內能；牛奶的體積V＝250mL＝250cm3＝2.5×10﹣4m3，由ρ可知，牛奶的質量：m＝ρ牛奶V＝1.02×103kg/m3×2.5×10﹣4m3＝0.255kg，
牛奶吸收的熱量：Q吸＝c牛奶mΔt＝2.5×103J/（kg ℃）×0.255kg×40℃＝2.55×104J。
【點評】本題考查熱量的計算、改變物體內能的方式以及運動與靜止的相對性，是一道基礎題。
模型2 比較不同物體的比熱容
（2023 樂山）利用相同電加熱器分別給質量相同的水和食用油加熱，如圖所示，這是通過 　 　（選填“做功”或“熱傳遞”）使液體內能增大。實驗表明加熱相同時間，食用油溫度上升得比水快，這是因為食用油的比熱容比水　 　（選填“大”或“小”）。
【答案】熱傳遞；小。
【分析】改變內能的方式包括做功和熱傳遞；
質量相同的不同物質，溫度變化小的，比熱容越大，說明吸熱能力越強。
【解答】解：食用油和水的內能增加是通過熱傳遞方式改變的。加熱相同時間，食用油溫度上升得比水快，這是因為食用油的比熱容比水小。
名師點撥：本題考查比熱容的概念及熱傳遞改變物體的內能，屬于基礎題。
【變式練1】（2023 宜賓）質量相同的銅和鉛吸收相同的熱量時，銅比鉛的溫度升高得 　 　（選填“多”或“少”）；質量相同的銅和鉛升高相同的溫度，吸收熱量多的是　 　 （選填“銅”或“鉛”）。已知c銅＝0.39×103J/（kg ℃），c鉛＝0.13×103J/（kg ℃）。
【答案】少；銅。
【分析】根據銅和鉛的比熱容、吸熱情況，利用公式Q＝cmΔt判斷；
【解答】解：由熱量公式Q＝cmΔt可知，質量相等的銅和鉛，吸收相同的熱量，由于銅的比熱容大于鉛的比熱容，所以銅溫度升高的少；質量相同的銅和鉛升高相同的溫度，由熱量公式Q＝cmΔt可知，由于銅的比熱容大于鉛的比熱容，所以銅吸收熱量多。
【點評】在分析有關比熱容的知識時，由公式Q＝cmΔt可看出，這里面的變量有多個，故在分析時要用控制變量的思維來考慮。
【變式練2】（2023 廣州）以下過程不發生物態變化。初溫相同的兩塊金屬甲、乙吸收了相同熱量，甲的末溫比乙的低；那么，初溫相同的甲、乙放出相同熱量，（　　）
A．甲的末溫比乙的低，但無法判斷甲、乙比熱容哪一個大
B．甲的末溫比乙的高，但無法判斷甲、乙比熱容哪一個大
C．甲的末溫比乙的高，且可以判斷甲、乙比熱容哪一個大
D．無法判斷甲、乙的末溫哪一個高，且無法判斷甲、乙比熱容哪一個大
【答案】B
【分析】根據題意分析末溫的高低；根據c分析比熱容的大小。
【解答】解：根據題意可知，甲、乙的初溫相同，吸收相同熱量后，甲的末溫比乙的低，這說明甲的溫度變化較小，則初溫相同的甲、乙，放出相同的熱量后，甲的溫度變化小，所以甲的末溫高；由于不知道甲、乙的質量大小關系，根據c可知，無法判定甲、乙比熱容的大小，故B正確。
【點評】本題考查了比熱容計算公式的應用，難度不大。
【變式練3】（2023 尤溪縣三模）如圖是質量相等的甲、乙兩種液體吸收的熱量與溫度變化的關系圖像。根據圖像信息可判斷，　 　 液體的比熱容較大。若質量相等的甲、乙兩種液體降低相同的溫度，它們放出的熱量　　 。
【答案】乙；。
【分析】根據吸收熱量的公式△，質量相等的甲、乙液體，吸收相同的熱量，溫度升高的比熱容就小。
【解答】解：（1）根據圖象判斷甲、乙液體，吸收相同的熱量，甲溫度升高的多，甲比熱容就小，所以乙比熱容大；
（2）根據△，質量相等的甲、乙兩種液體降低相同的溫度，甲比熱容小的，甲放出的熱量也小。
模型3 水的比熱容大及其應用
（2022 恩施州）夏季，混凝土護欄被太陽曬得很熱，池塘中太陽下的水卻不很熱，主要原因是（　　）[c混凝土＝0.84×103J/（kg ℃），c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
A．水不吸熱 B．混凝土初溫高
C．水的比熱容大 D．混凝土放熱
【答案】C
【分析】水的比熱容大，和質量相等的其它物質相比，在吸收和放出相同熱量時，水的溫度變化小。
【解答】解：根據Δt知，質量相等的水和混凝土，太陽照射同樣的時間，吸收相同熱量，由于水的比熱容較大，水的溫度升高較小，因此，水的溫度比混凝土低，所以太陽下的混凝土護欄很熱，而旁邊池塘里的水卻不怎么熱，故C正確。故選：C。
名師點撥：本題考查學生利用所學物理知識解決生活實際問題的能力，是物理學習的主要目標，也是中考熱點。
【變式練1】（2023 蘇州）在沿海地區，炎熱、晴朗的天氣里常常出現“海陸風”，當出現如圖所示風向時，通常（　　）
A．發生在白天，且陸地溫度較高
B．發生在白天，且海水溫度較高
C．發生在夜晚，且陸地溫度較高
D．發生在夜晚，且海水溫度較高
【答案】D
【分析】根據水的比熱容比泥土、沙石的比熱容大的特點以及風是從高壓區吹向低壓區來分析海風的形成過程。
【解答】解：水的比熱容比泥土、沙石的大，白天太陽照射時，水面溫度上升得慢，陸地溫度上升得快，熱空氣上升，冷空氣補充，風從海面吹向陸地，形成海風；晚上，氣溫下降，水面溫度下降得慢，溫度高一些，熱空氣上升，風從陸地吹向海面，形成陸風，由圖可知，此時地面附近的空氣從陸地吹向海洋，形成陸風，故出現如圖所示風向時，通常發生在夜晚，且海水溫度較高。故選：D。
【點評】本題主要考查學生對水的比熱容較大的應用的了解和掌握，涉及到海陸風的形成。
【變式練2】（2023 眉山）日常生活中，用水作為汽車發動機的冷卻液，是因為它的　　大。在標準大氣壓下，質量為5kg水溫度從30℃升高20℃，吸收熱量 　 　J。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】比熱容；4.2×105。
【分析】（1）水的比熱容較大，相同質量的水和其它物質相比，升高相同的溫度，水吸收的熱量較多；（2）根據Q吸＝cmΔt求出水吸收的熱量。
【解答】解：日常生活中，用水作為汽車發動機的冷卻液，是因為它的比熱容大，相同質量的水和其它物質相比，升高相同的溫度，水吸收的熱量較多；
（2）水吸收的熱量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×20℃＝4.2×105J。
【變式練3】（2023 連云港）沿海地區的晝夜溫差較小，而內陸地區（尤其是沙漠）的晝夜溫差較大，這主要是因為（　　）
A．水的內能多，沙石的內能少
B．水的導熱性好，沙石的導熱性差
C．水的比熱容大，沙石的比熱容小
D．水吸收的熱量多，沙石吸收的熱量少
【答案】C
【分析】因為沙子的比熱容比水的小，白天，相同質量的不同物質，吸收相同的熱量后，比熱容小的溫度升高的多；夜晚，相同質量的不同物質放出相同的熱量后，比熱容小的溫度下降的多，氣溫較低，據此回答產生這種氣候的原因。
【解答】解：因為沙子的比熱容較小、水的比熱容較大，白天，吸收熱量后，沙子的溫度升高的多，氣溫較高；夜晚，放出熱量后，沙子的溫度下降的多，氣溫較低；所以沿海地區晝夜溫差較小，而內陸地區（尤其是沙漠）的晝夜溫差較大。故選：C。
【點評】本題是“比熱容知識”的一個應用，我們要學會使用所學物理知識來解釋我們生活中的有關現象。
模型4 熱值
（2023 長沙）磚的制作工藝流傳數千年，從曬制到燒制，從青磚到紅磚，小小的磚塊見證了人類邁向文明的歷程，下列說法正確的是（　　）
A．曬制泥坯時，泥坯溫度越高含有的熱量越多
B．高溫燒制時，通過熱傳遞的方式改變磚塊的內能
C．燒制紅磚時，燃料燃燒越充分，其熱值越大
D．在質地均勻的磚上雕刻花紋，磚的密度變小
【答案】B
【分析】（1）熱量是一個過程量，不能用含有、具有等來修飾；
（2）物體放出熱量，溫度不一定降低，如水凝固過程中放出熱量，內能減少，溫度不變；
（3）1kg某種燃料完全燃燒放出的能量，叫做這種燃料的熱值。熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度等均無關；
（4）密度是物質的特性，密度的大小與質量、體積無關。
【解答】解：A、熱量是一個過程量，只能說吸收（或者放出）了多少熱量，不能說某物體含有多少熱量，故A錯誤；B、高溫燒制時，通過熱傳遞的方法增加磚塊的內能，故選項B正確；C、燃料的熱值僅與燃料的種類有關，而與燃料的燃燒程度、質量都無關，故C錯誤；D、若在質地均勻的磚上雕刻花紋，磚的質量變小，磚的密度不會變化，故D錯誤。
名師點撥：本題是一道熱學綜合題，主要考查學生對熱量、內能、熱值以及密度等概念以及熱傳遞條件的理解，難度不大。
【變式練1】（2023 東營）下列說法正確的是（　　）
A．打掃衛生時塵土飛揚，屬于擴散現象
B．天然氣燃燒越充分，其熱值就越大
C．熾熱的鐵水具有內能，冰冷的鐵塊也具有內能
D．樓房中的“暖氣”用水作為介質，是因為水的比熱容較小
【答案】C
【分析】（1）擴散現象是指不同物質相互接觸時彼此進入對方的現象，表明分子在不停地作無規則運動；
（2）熱值是燃料本身的特性，與燃料的種類有關，與燃料的質量、放熱多少和是否充分燃燒無關；
（3）一切物體在任何情況都有內能；
（4）水的比熱容較大，相同質量的水和其它物質相比，降低相同的溫度，水放出的熱量較多。
【解答】解：A、打掃衛生時，塵土飛揚是固體顆粒的運動，不屬于擴散現象，故A錯誤；B、熱值是燃料本身的特性，與燃料的種類有關，與是否充分燃燒無關，所以天然氣燃燒越充分，其熱值不變，故B錯誤；C、一切物體在任何情況都有內能，所以熾熱的鐵水具有內能，冰冷的鐵塊也具有內能，故C正確；D、樓房中的“暖氣”用水作為介質，是因為水的比熱容較大，相同質量的水和其它物質相比，降低相同的溫度，水放出的熱量較多，故D錯誤。
【變式練2】（2022 宜昌）關于燃料及其熱值，下列說法中正確的是（　　）
A．沒有燃燒的燃料，熱值等于零
B．燃料完全燃燒時，它的熱值最大
C．燃料的熱值與質量和燃燒狀態無關
D．燃料燃燒時溫度越高，放出的熱量越多
【答案】C
【分析】（1）某種燃料完全燃燒放出的熱量和質量的比值叫熱值；熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度等均無關；（2）根據Q放＝mq分析燃料燃燒放出熱量多少的影響因素。
【解答】解：熱值是燃料本身的特性，只與燃料的種類有關，與燃料的質量無關，與燃料是否完全燃燒無關，與產生的熱量無關，故AB錯誤、C正確；由Q放＝mq可知，燃料燃燒放出的熱量，與燃料的質量、熱值和是否完全燃燒有關，與燃燒的溫度無關，故D錯誤。
【變式練3】（2022 菏澤）三峽水電站年發電量約為8×1010kW h，合 　 　J（用科學記數法表示）。已知燃煤發電的效率為40%，標準煤的熱值為3×107J/kg，三峽水電站運行一年大約為國家節約　 　 萬噸標準煤。
【答案】2.88×1017；2400。
【分析】（1）根據1kW h＝3.6×106J換算單位；（2）由題知平均每年發電量W年，而W電＝40%×Q放，可求需要完全燃燒煤放出的熱量，再利用Q放＝mq求煤的質量。
【解答】解：（1）年發電量W年＝8×1010kW h＝8×1010×3.6×106J＝2.88×1017J；
（2）若是燃煤火力發電，需要完全燃燒煤放出的熱量：Q放7.2×1017J，
由Q放＝m煤q得需要煤的質量：m煤2.4×1010kg＝2400×104t＝2400萬噸。
故答案為：2.88×1017；2400。
【點評】本題綜合考查燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的應用，由于數值較大，要細心，利用好科學記數法。
模型5 探究不同物體的吸熱能力
（2023 盤錦）如圖甲所示，小明用相同的實驗裝置分別加熱質量均為200g的水和食用油，根據實驗數據繪制了如圖乙所示的溫度隨時間變化圖象。
標準大氣壓下
物質 沸點/℃
酒精 78
煤油 150
水銀 357
（1）由圖乙和表丙可知，小明選用的是　 　（選填“酒精”、“煤油”或“水銀”）溫度計。
（2）由圖乙可知，　 　的吸熱能力較強。
（3）水在0～4min吸收的熱量是　 　J。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（4）小明分析圖乙后，想到端午節媽媽煮粽子時，先用大火將水燒開，再改用小火加熱，這樣既可以節約能源，又能保持水繼續沸騰將粽子煮熟。原因是水沸騰時持續吸熱，溫度　　 。
【答案】（1）水銀；（2）水； （3）6.72×10 ； （4）不變。
【分析】（1）由圖乙，比較食用油、酒精和煤油的沸點大小關系，據此回答；
（2）我們使用相同的加熱器通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這種方法叫轉換法；比較物質吸熱能力的2種方法：使相同質量的不同物質升高相同的溫度，比較吸收的熱量（即比較加熱時間），吸收熱量多的吸熱能力強；
（3）根據圖乙得出水在0～4min升高的溫度，根據Q吸＝c水m（t﹣t0）得出水吸收的熱量；
（4）沸騰是吸熱過程，但溫度保持不變。
【解答】解：（1）由圖乙可知，食用油的沸點為260℃，大于酒精和煤油的沸點，小于水銀的沸點，故小明選用的是水銀溫度計。
（2）由圖乙可知，升高相同的溫度，水加熱時間長，故水的吸熱能力較強。
（3）水在0～4min升高的溫度為：100℃﹣20℃＝80℃
水吸收的熱量是：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×80℃＝6.72×104J；
（4）沸騰是吸熱過程，但溫度保持不變，小明分析圖乙后，想到端午節媽媽煮粽子時，先用大火將水燒開，再改用小火加熱，這樣既可以節約能源，又能保持水繼續沸騰將粽子煮熟。原因是水沸騰時持續吸熱，溫度不變。
名師點撥：本題比較不同物質的吸熱能力，考查溫度計的選擇、沸騰的現象、轉換法的應用和比較吸熱能力的方法和Q＝cmΔt的運用，為熱學中的重要實驗。
【變式練1】（2022 廣安）為了探究“不同物質的吸熱能力”，在兩個相同的容器中分別裝入質量、初溫都相同的兩種液體A、B，并且用相同的裝置加熱，如圖甲所示。
（1）實驗中，可以通過比較 　 　（選填“升高的溫度”或“加熱時間”）來反映兩種液體吸收熱量的多少；
（2）加熱到4min時，液體B的溫度如圖乙所示，此時溫度計示數是 　 　℃；
（3）冬天，如果你想自制暖手袋，應選液體 　 　（選填“A”或“B”）作為供暖物質，其效果更佳；
（4）上述實驗中，主要用到的科學探究方法有轉換法和 　 　法。
【答案】（1）加熱時間；（2）42；（3）A；（4）控制變量。
【分析】（1）相同裝置加熱相同時間，加熱器放出的熱量相等，甲、乙吸收的熱量相等；
（2）溫度計讀數要注意分度值，并注意液面在0℃上方還是下方；
（3）由丙圖可知吸收相同的熱量，A的溫度變化慢，說明A的比熱容大；
（4）我們使用相同的加熱器通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這種方法叫轉換法；
使相同質量的不同物質吸收相同的熱量（即加熱相同的時間），比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強，這種方法叫做控制變量法。
【解答】解：（1）實驗中選用相同的加熱裝置，相同的時間內放出的熱量相同，液體吸收的熱量相同；
（2）溫度計分度值為1℃，讀數為42℃；
（3）由丙圖可知吸收相同的熱量，A的溫度變化慢，說明A的比熱容大；冬天要選比熱容大的液體作為供暖物質，故選A；
（4）上述實驗中，主要用到的科學探究方法有轉換法和控制變量法。
【變式練2】（2022 常州）小組同學比較沙子和水的比熱容，實驗裝置如圖甲、乙所示。
（1）在兩個相同的易拉罐內分別裝入初溫、　 　相同的沙子和水。
（2）用兩盞相同的酒精燈同時加熱沙子和水，加熱過程中需用玻璃棒不斷攪拌，攪拌的目的是：　使沙子和水受熱均勻　，測得實驗數據如表格所示。
加熱時間/min 0 1 2 3 4 5
溫度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 ﹣
水 18 19 21 23 25 27
（3）5min時，溫度計顯示沙子的溫度如圖丙所示，其讀數為 　 　℃。
（4）加熱相同的時間，發現沙子的溫度升得更高，有同學認為此過程中沙子吸收熱量比水吸收熱量多，該觀點 　 　（正確/錯誤）。
（5）分析數據可得沙子的比熱容 　 　（小于/等于/大于）水的比熱容。
【答案】（1）質量；（2）使沙子和水受熱均勻；（3）52；（4）錯誤；（5）小于
【分析】（1）（5）比較物質吸熱能力的2種方法：
①使相同質量的不同物質升高相同的溫度，比較吸收的熱量（即比較加熱時間），吸收熱量多的吸熱能力強；
②使相同質量的不同物質吸收相同的熱量（即加熱相同的時間），比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強；
（2）實驗中應使沙子和水受熱均勻；
（3）溫度計的讀數：確定每一個小格代表的示數，然后根據液面的位置讀數；
（4）我們使用相同的酒精燈通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這種方法叫轉換法。
【解答】解：（1）根據比較吸熱能力的兩種方法，應控制不同物質的質量相同，故在兩燒杯中分別裝入初溫相同且質量相等的沙子和水；
（2）為了使沙子和水受熱均勻，實驗中應用玻璃棒不斷攪拌；
（3）溫度計每一個小格代表1℃，示數是52℃；
（4）實驗中用相同的酒精燈加熱，加熱相同的時間，水和沙子吸收的熱量相同；有同學認為此過程中沙子吸收熱量比水吸收熱量多，該觀點是錯誤的；
（5）根據表格中的數據可知，質量相同的水和沙子，加熱相同的時間，吸收相同的熱量，水的溫度升高的慢，則水的吸熱能力大，水的比熱容大，沙子的比熱容小于水的比熱容。
【點評】本題比較水和沙子吸熱本領的大小，考查了轉換法和控制變量法的應用，是熱學中的重要實驗。
【變式練3】（2023 瀘州）小明學習了比熱容知識后，想比較A、B兩種未知液體的比熱容大小，進行如下實驗：
（1）找來兩個帶保溫層的相同電熱杯，不計與外界發生的熱傳遞，如圖甲所示。
（2）將 　 　相等的A、B兩種液體分別倒入兩個電熱杯中，然后將兩種液體均加熱到60℃。
（3）將長時間處于室溫的兩個完全相同的銅塊，分別浸沒在兩種液體中，蓋好蓋子。
（4）經過一段時間，溫度計示數穩定后，A液體中溫度計示數如圖乙所示，則A液體溫度降為 　 　℃，B液體溫度降為53.0℃。
（5）分析可知，　 　液體放出的熱量多，　 　液體的比熱容較大。
【答案】（2）質量；（4）56.0；（5）A；A。
【分析】比較A、B兩種未知液體的比熱容大小，根據控制變量法可知需要控制兩液體的質量相等；
根據溫度計的分度值讀數，由乙圖可知A液體的溫度，即A液中則銅塊的末溫，由題意可知B液體中銅塊的末溫，銅塊的初溫相同，根據Q＝cmΔt可知哪種液體中銅塊吸收的熱量較多，則哪種液體放出的熱量多；
根據Q＝cmΔt列不等式，代入數據可比較兩液體的比熱容大小。
【解答】解：比較A、B兩種未知液體的比熱容大小，根據控制變量法可知需要控制兩液體的質量相等；由乙圖可知A液體溫度降為56℃，則A液體則銅塊的末溫為56℃，B液體溫度降為53℃，則B液體中銅塊的末溫為53℃，銅塊的初溫相同，根據Q＝cmΔt可知A液體中銅塊吸收的熱量較多，則A液體放出的熱量多；即cAmΔtA＞cBmΔtB，代入數據可得cAm（60℃﹣56℃）＞cBm（60℃﹣53℃），整理可得cAcB，所以A液體的比熱容較大。
模型6 探究燃料的熱值實驗
（2023 揚州）如圖所示，在估測薯片熱值的實驗中，小軍設計了兩種對水加熱的方式。
方式一：薯片在小燒杯中燃燒；
方式二：薯片在燃燒皿中燃燒。
兩種加熱方式中合理的是 　 　。在進行實驗時，要讓薯片充分燃燒，操作是　 　。
用天平量取100g水，并測出一片薯片的質量，用以上選取的方式燃盡薯片，并用溫度計測出水升高的溫度，所測出的薯片熱值偏 　 　，原因是 　 　。
【答案】方式二；用吹風機加快薯片周圍的空氣流動速度；小；薯片燃燒放出的熱量不能完全被水吸收。
【分析】薯片在燃燒皿中燃燒符合實驗操作要求；
加快燃料周圍的空氣流動速度，使燃料與氧氣充分接觸，可使燃料燃燒更充分；
熱傳遞過程存在熱損耗，薯片燃燒放出的熱量不能完全被水吸收，據此分析所測出的薯片熱值變化。
【解答】解：若采用方式一對水加熱，通過熱傳遞能使燒杯上部水的溫度升高，而溫度較高的水，其密度較小，不能實現水的對流，則燒杯下部水的溫度幾乎不變，所以溫度計測得的示數不準確，故兩種加熱方式中合理的是薯片在燃燒皿中燃燒（即方式二），能保證燒杯中水的溫度逐漸升高，溫度計的示數能準確反映水的溫度變化；
在進行實驗時，要讓薯片充分燃燒，操作是用吹風機加快薯片周圍的空氣流動速度；
所測出的薯片熱值偏小，熱傳遞過程存在熱損耗，薯片燃燒放出的熱量不能完全被水吸收。
故答案為：方式二；用吹風機加快薯片周圍的空氣流動速度；小；薯片燃燒放出的熱量不能完全被水吸收。
名師點撥：本題估測薯片的熱值實驗，考查操作過程和對實驗結論的分析。
【變式練1】（2023 鎮江）小兵利用圖示裝置測算酒精的熱值。燃燒皿中酒精的質量為12g，燒杯中水的質量為200g，初溫為23℃，點燃酒精，當水溫升高到43℃時，立即熄滅火焰。該過程水吸收的熱量Q＝　 　J。他想利用Q放＝Q計算酒精的熱值，還需進行的實驗操作是 　 　，他所測算出的熱值與真實值相比偏 　 　。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】1.68×104；測出剩余酒精的質量；小。
【分析】根據Q＝cmΔt計算水吸收的熱量；已知Q放時，由q可知，還需計算出燃燒酒精的質量，才能計算酒精的熱值；由于存在熱量損失，酒精燃燒放出的熱量沒有被水全部吸收，再根據q分析即可。
【解答】解：根據題意可得，水吸收的熱量Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）]×200×10﹣3g×（43℃﹣23℃）＝1.68×104J；根據題意可知，Q放已知，由q可知，還需計算出燃燒酒精的質量，才能計算酒精的熱值，所以應測量出剩余酒精的質量；由于存在熱量損失，酒精燃燒放出的熱量沒有被水全部吸收，即Q＜Q放，又因為燃燒掉酒精的質量是一定的，根據q可知，所測算出的熱值與真實值相比偏小。
【點評】本題考查熱值的相關計算、吸熱公式的應用以及對測量熱值的偏差分析，有一定難度。
【變式練2】如圖所示，用完全相同的裝置利用燃料加熱液體。已知燃料的質量、燒杯內的液體質量、加熱方式等均相同，不計熱量損失，將燃料點燃直至燃盡，甲、乙、丙三套裝置的燒杯中液體升高的溫度隨時間變化的圖像如圖丁所示，則下列說法錯誤的是　　
A．選擇甲、乙兩圖可比較不同燃料的熱值
B．選擇甲、丙兩圖可比較不同液體的比熱容
C．液體和液體的比熱容之比為
D．燃料1和燃料2的熱值之比為
【答案】D
【解答】解：．為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質量相同，通過溫度計的示數高低得出吸熱多少，進而判斷熱值大小，需要選擇甲、乙兩圖進行實驗，故正確；
．為了比較兩種液體的吸熱能力的大小，需要燃燒同種燃料，加熱不同的液體，且液體的質量相同，在加熱時間相同時，根據轉換法可知，通過溫度計的示數高低進而判斷兩種比熱容的大小關系，需要選擇甲、丙兩圖進行實驗，故正確；
．由圖丁可知，相同質量的、液體，被加熱相同的時間（吸收相同的熱量），液體升溫快，液體升溫慢，說明液體的吸熱本領強；根據圖丁可知，、都加熱，溫度變化量為，溫度變化量為；由△可得：△△，則△△；則：△：△，故正確；
．根據圖丁可知，燃料燃燒完時，燃料1燃燒了，燃料2燃燒了，且甲圖中液體溫度變化量為，乙圖中液體溫度變化量為，不計熱量損失，且兩杯液體的質量、比熱容均相同，根據公式△可知，二者放出的熱量之比為；燃料的質量相同，根據公式可知，燃料1與燃料2的熱值之比為，故錯誤。
模型7 溫度-時間圖像相關計算
（2023 宜昌）在兩個相同的燒杯中分別裝有質量和初溫相同的水和某種液體，用兩個完全相同的電加熱器對其加熱，每隔一段時間用溫度計分別測量它們的溫度，并畫出了溫度隨時間變化的圖像如圖，由圖像可知（　　）
A．a液體比熱容小
B．b液體是水
C．0～3min內a液體吸收的熱量少
D．升高相同的溫度時，b液體吸收的熱量少
【答案】D
【分析】（1）實驗中，使用相同的加熱器，可以通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這種方法叫轉換法。
使相同質量的不同物質升高相同的溫度，比較吸收的熱量（加熱時間），吸收熱量多的吸熱能力強、比熱容大；
（2）使用相同的加熱器，在相同的加熱時間內吸收的熱量相等。
【解答】解：ABD、由圖可知，將水和另一種液體都從15℃加熱到35℃，b需要加熱3min，a需要加熱6min，說明b液體吸收的熱量少、a液體吸收的熱量多，則a的吸熱能力強、比熱容大，故a液體是水，故AB錯誤、D正確。C、使用相同的加熱器，在相同的加熱時間內吸收的熱量相等，則0～3min內a、b液體吸收的熱量相等，故C錯誤。
名師點撥：本題比較不同物質的吸熱能力，考查控制變量法、轉換法的應用和比較吸熱能力的方法，為熱學中的重要實驗。
【變式練1】（2022 濰坊）（多選）用相同的加熱裝置分別對固態物質a、b、c加熱，它們的溫度隨加熱時間變化關系如圖所示。不計熱量損失，以下分析正確的是（　　）
A．t1 t2時間內，a、c吸收熱量相同
B．t2 t3時間內，a的內能不變
C．b的比熱容可能大于c的比熱容
D．若a、b是同種物質，則b的質量小于a的質量
【答案】AC
【分析】（1）用相同的加熱裝置，吸收熱量的多少通過加熱時間的長短來表現；（2）液體沸騰或晶體的熔化過程吸熱溫度不變，內能增加；（3）根據Q＝cmΔt分析b、c比熱容的大小；（4）根據Q＝cmΔt分析解答。
【解答】解：由圖象知：A、用相同的加熱裝置，t1 t2時間內，加熱時間相同，所以a、c吸收熱量相同，故A正確；B、t2﹣t3時間內物質a處于熔化過程，溫度雖然不變，但繼續吸收熱量，所以其內能增加，故B錯誤；C、用相同的加熱裝置對b、c兩種物質加熱時，0﹣t3時間內兩種物質吸收的熱量相同，c物質升高的溫度較小，但b、c物質質量不確定，由公式c知，b的比熱容可能大于c的比熱容，故C正確；D、如果a、b是同種物質，比熱容相同，升高相同的溫度時，b的加熱時間長，b吸收的熱量多，根據Q＝cmΔt知，b的質量大于a的質量，故D錯誤。故選：AC。
【點評】此題考查的是我們對物理規律的掌握和對圖象分析的能力，以圖象的形式考查物理規律，具有直觀、客觀的特點，是現在物理測試的熱點考查方式。
【變式練2】（2023 涼山州）小華在探究“不同物質的吸熱能力”時，用相同的電加熱器對質量均為1kg的水和另一種液體同時進行加熱（不考慮熱損失）。已知液體的比熱容小于水的比熱容，通過實驗畫出溫度隨時間變化的圖像如圖所示，分析圖像可知：水在5min內吸收的熱量為　 　 J，液體的比熱容為　 　 J/（kg ℃）。
【答案】3.15×104；2.7×103
【分析】根據Q＝cmΔt求出水20min吸收的熱量；然后根據時間關系求出水在5min吸收的熱量；根據Q＝cmΔt求出液體的比熱容的大小。
【解答】解：根據Q＝cmΔt及圖像可得，水在20min內吸收的熱量為Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×105J，則水在5min內吸收的熱量為Q′Q1.26×105J＝3.15×104J；
根據Q＝cmΔt及圖像可得，液體和水在15min內吸收的熱量相同，可得液體的比熱容為c液2.7×103J/（kg ℃）。
【變式練3】（2023 泰安）質量均為0.5kg的水和另一種液體在相同時間內放出的熱量相等，它們溫度隨時間變化的關系如圖所示。已知水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg ℃），c水＞c液。下列說法中（　　）
①甲物質是水
②0～12min乙溫度降低了20℃
③0～12min甲放出了8.4×104J 的熱量
④乙物質的比熱容為2.1×103J/（kg ℃）
A．只有①②正確 B．只有②④正確 C．只有①③正確 D．只有①④正確
【答案】D
【分析】（1）選同樣的加熱時間，甲和乙吸熱相同，根據溫度變化的多少判斷，溫度變化多的比熱容小，溫度變化少的比熱容大，據此分析判斷；
（2）由圖像知乙液體初溫和末溫；
（3）根據Q放＝cmΔt可求出甲液體放出的熱量；
（4）相同時間水和液體放出的熱量相同，而水和液體的質量相同，變化的溫度由圖可知，根據放熱公式求液體的比熱容。
【解答】解：①時間相等時，兩種液體放出的熱量相等，由圖示可以看出，乙液體的溫度降低的快，甲液體溫度降低慢，根據熱量的計算公式Q放＝cmΔt可知，在質量相等、初溫相同、放熱也相同的情況下，誰的溫度降低得快，它的比熱容小，所以，甲液體的比熱容大，所以若甲、乙兩種液體中，一種液體是水，則這種液體一定是甲液體，故①正確；
②由圖可知：乙液體的初溫是60℃，放熱12分鐘后乙液體的末溫是20℃，乙溫度降低了40℃，故②錯誤；
③讀圖可得，甲在12min內由60℃降低到40℃，降低的溫度是60℃﹣40℃＝20℃，甲液體已判斷出是水，所以甲放出的熱量Q放＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×20℃＝4.2×104J，故③錯誤；
④由圖知，0～12min水放出的熱量：Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×m水×（60℃﹣40℃），0～12min乙液體放出的熱量：Q放＝c乙m乙（60℃﹣20℃），由題知，水和乙液體的質量相同，即m水＝m乙，4.2×103J/（kg ℃）×m水×（60℃﹣40℃）＝c乙m乙（60℃﹣20℃），解得c乙＝2.1×103J/（kg ℃），故④正確。故選：D。
【點評】本題考查了學生對放熱公式的掌握和運用，能從溫度﹣時間圖象得出相關信息是解題的關鍵。
模型8 利用吸熱、放熱公式及其變式解題
（2023 長沙）雷電是大氣中一種劇烈的放電現象，某次雷電釋放了2.1×109J的能量，若這些能量全部被水吸收，可使質量為　 　 kg的水從0℃升高到50℃。為了防雷，高大建筑物頂端都裝有　 　 。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】1×104；避雷裝置。
【分析】（1）根據題意可知水吸收的熱量，根據Q吸＝cm（t﹣t0）求出水的質量；（2）避雷針，是用來保護建筑物等避免雷擊的裝置。在高大建筑物頂端安裝一個金屬體，用導線與埋在地下的一塊金屬板連接起來，利用金屬體尖端放電，把云層所帶的電荷引入大地，保護建筑物。
【解答】解：根據題意可知，水吸收的熱量Q吸＝2.1×109J，由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水的質量：m1×104kg。
為了防雷，高大建筑物頂端都裝有避雷裝置，利用避雷裝置的尖端放電，把云層所帶的電荷引入大地，起到保護建筑物的作用。
名師點撥：本題考查吸熱公式的應用以及對避雷裝置的認識，是一道基礎題。
【變式練1】（2023 恩施州）冬季，某供熱系統中有10kg水，當溫度降低1℃時，可給房間放熱（　　）
A．4.2×102J B．4.2×103J C．4.2×104J D．以上都不對
【答案】C
【分析】已知水的比熱容、質量和降低的溫度，利用Q＝cmΔt計算水放出的熱量。
【解答】解：10kg水溫度降低1℃時，水放出的熱量為Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×1℃＝4.2×104J，故C正確、ABD錯誤。
【點評】本題考查熱量公式的運用，難度不大。
【變式練2】（2022 大慶）“早穿皮襖午穿紗，守著火爐吃西瓜”是對大漠氣候的生動描寫，而沿海地區晝夜溫差則不大，這是由砂石與水的比熱容不同造成的。已知砂石和水的比熱容之比為1：4，砂石和水的密度之比為3：2。當相同體積的砂石和水吸收相同的熱量時，它們升高的溫度之比為　 　。
【答案】8：3。
【分析】根據m＝ρV計算甲、乙兩物體的質量之比，根據Q吸＝cmΔt求出吸收相同的熱量時升高的溫度之比。
【解答】解：砂石和水兩個物體的體積相同，由ρ可得，，由Q吸＝cmΔt可得，砂石和水吸收相同的熱量時升高的溫度之比：。
【變式練3】（2023 株洲模擬）質量相等的、的水分別裝在甲、乙兩容器中，現將一個溫度為的金屬球放入甲容器中，達到溫度相同時，甲容器中水溫升高到，然后迅速取出金屬球放入乙容器中，再次達到溫度相同時，乙容器中水溫是（設不計熱量損失和水的質量損失）　　
A． B． C． D．
【答案】D
【分析】首先利用金屬球放入的水中時，兩者發生熱傳遞，根據兩者溫度的變化，利用熱平衡方程確定水的質量與比熱容的乘積和金屬球的質量與比熱容的乘積的比值關系。
然后利用推導出的水的質量與比熱容的乘積和金屬球的質量與比熱容的乘積的比值關系，結合第二次熱傳遞求出乙容器中水的溫度。
【解答】解：①當將金屬球放入甲容器中時，金屬球放出的熱量與水吸收的熱量相等，即：。設金屬球的質量為比熱容為 水的質量為 水的比熱容為，則：
因為： 所以：
化簡得：
②當將金屬球放入乙容器中時，乙容器中的水放出的熱量與金屬球吸收的熱量相等，即：。
由于甲乙容器中的水的質量相等，又是同一個金屬球，所以仍設金屬球的質量為比熱容為 水的質量為 水的比熱容為 此時兩者共同的溫度為，則：
因為：，即：
解得：
綜上分析，選D。
模型9 熱量計算
（2023 廣元）某研學活動小組在實踐活動期間，粗略測量了一農家柴火灶的熱效率。同學們在柴火灶的鐵鍋里倒入5kg水，蓋上鍋蓋，完全燃燒了1kg干木柴使水溫從20℃升高到80℃，水吸收的熱量為 　 　，該柴火灶的熱效率為 　 　。[水的比熱容是4.2×103J/（kg ℃），這種干木柴的熱值是1.0×107J/kg]
【答案】1.26×106J；12.6%。
【分析】利用Q放＝mq求1kg的干木柴完全燃燒放出的熱量；根據Q吸＝c水m（t﹣t0）求水吸收的熱量；根據η100%求該柴火灶的效率。
【解答】解：（1）1kg的干木柴完全燃燒放出的熱量：Q放＝m干木柴q干木柴＝1kg×1.0×107 J/kg＝1×107J；
（2）水吸收的熱量是：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（80℃﹣20℃）＝1.26×106J；
（3）該柴火灶的效率：η100%100%＝12.6%。
名師點撥：該題考查了吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式和效率公式的應用，是一道基礎題。
【變式練1】（2023 鄂州）小勇同學購買了一款戶外分體式燃氣爐，準備去戶外野炊。用該燃氣爐燒水時，把初溫為20℃的1kg水加熱到100℃，燃燒了0.025m3天然氣。則水吸收的熱量為 　 　J，假設天然氣完全燃燒，則燃氣爐燒水的效率為　 　。c水＝4.2×103J/（kg ℃），天然氣的熱值取4×107J/m3。
【答案】3.36×105；33.6%。
【分析】根據Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；根據Q放＝Vq求出天然氣完全燃燒放出的熱量，根據效率公式求出燃氣爐燒水的效率。
【解答】解：水吸收的熱量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq＝0.025m3×4×107J/m3＝1×106J，
燃氣爐燒水的效率：η33.6%。
【點評】本題考查吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式以及效率公式的應用，是一道熱學綜合計算題，難度不大。
【變式練2】（2022 廣安）小娟準備測量家中燃氣灶正常工作時的效率，于是關閉了其它燃氣設備。在標準大氣壓下，將質量是4kg，初溫是25℃的水加熱到沸騰，她觀察到燃氣表的示數，使用前是210.65m3，使用后是210.77m3。[水的比熱容c＝4.2×103J/（kg ℃），天然氣的熱值為4.0×107J/m3]。求：
（1）水吸收的熱量。
（2）燃氣灶正常工作時的效率。
【答案】（1）水吸收的熱量為1.26×106J；
（2）燃氣灶正常工作時的效率為26.25%。
【分析】（1）一標準大氣壓下水的沸點為100℃，根據Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的熱量；
（2）根據Q放＝Vq求出天然氣完全燃燒放出的熱量，根據η100%求出燃氣灶正常工作時的效率。
【解答】解：（1）一標準大氣壓下水的沸點為100℃，
水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（100℃﹣25℃）＝1.26×106J；
（2）由題意可知，消耗的天然氣的體積：V＝210.77m3﹣210.65m3＝0.12m3，
天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq＝0.12m3×4.0×107J/m3＝4.8×106J，
則燃氣灶正常工作時的效率：η100%100%＝26.25%。
答：（1）水吸收的熱量為1.26×106J；
（2）燃氣灶正常工作時的效率為26.25%。
【點評】本題考查熱量公式、熱值公式和熱效率的計算，是一道基礎題。
【變式練3】（2022 貴港）某學校，需要把1000kg的水從20℃加熱到80℃，[q天然氣＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）這些水吸收的熱量；
（2）若用天然氣加熱，不計熱量損失，需要完全燃燒多少m3的天然氣？
【答案】（1）這些水吸收的熱量為2.52×108J；
（2）加熱這些水所需要天熱氣的體積為6.3m3
【分析】（1）利用Q吸＝cmΔt求水吸收的熱量；
（2）由題知，不計熱量損失，天然氣完全燃燒放出的熱量Q放＝Q吸，再利用Q放＝Vq求加熱這些水所需要天熱氣的體積。
【解答】解：（1）水吸收的熱量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1000kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×108J；
（2）由題知，不計熱量損失，天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Q吸＝2.52×108J，由Q放＝Vq得加熱這些水所需要天熱氣的體積：V6.3m3。
答：（1）這些水吸收的熱量為2.52×108J；
（2）加熱這些水所需要天熱氣的體積為6.3m3。
【點評】本題考查了吸熱公式Q吸＝cmΔt、燃料完全燃燒放熱公式Q放＝Vq的應用，計算時要注意條件：不計熱量損失，Q放＝Q吸。

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