例 3 用煤气给水加热.已知水的比热容为 4.2×10³ J/(kg·℃),容器中水的温度为 30℃,质量为 5 kg 水的温度升高 40℃时吸收的热量是J.这些热量相当于kg 煤气完全燃烧产生的热量$.(q_{煤气}=4.2×10⁷ J/kg)$

8.4×10⁵；0.02

水吸收的热量：$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}×5\ \mathrm{kg}×40\ \mathrm{℃}=8.4×10^{5}\ \mathrm{J}$；煤气的质量：$m_{煤气}=\frac{Q_{放}}{q_{煤气}}=\frac{Q_{吸}}{q_{煤气}}=\frac{8.4×10^{5}\ \mathrm{J}}{4.2×10^{7}\ \mathrm{J/kg}}=0.02\ \mathrm{kg}$

例 4 如图是某种四冲程内燃机某一冲程的示意图.

(1)这种内燃机是(选填“汽油机”或“柴油机”).
(2)它表示的是冲程.
(3)在这个冲程中,能转化为能.
(4)完成这一冲程,曲轴和飞轮转圈.
(5)该内燃机的铭牌上标有“1 800 r/min”字样,则它正常工作时,每秒对外做功次,完成个冲程.

(1)柴油机(2)做功(3)内；机械(4)0.5(5)15；60

(1)由图中存在喷油嘴可知，该内燃机是柴油机。
(2)图中进气门和排气门均关闭，活塞向下运动，为做功冲程。
(3)做功冲程中，燃气内能转化为活塞机械能。
(4)四冲程内燃机一个工作循环飞轮转2圈，包含4个冲程，故一个冲程飞轮转0.5圈。
(5)1800 r/min=30 r/s，每秒飞轮转30圈，因一个工作循环飞轮转2圈、对外做功1次、完成4个冲程，所以每秒对外做功15次，完成60个冲程。

例 5 下列关于热值的说法正确的是()。

A.2 kg 煤的热值大于 1 kg 煤的热值
B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C.燃料燃烧不完全时热值变小
D.燃料的热值是燃料本身的一种特性

D

热值是燃料本身的一种特性，取决于燃料的种类，与燃料的质量、燃烧是否完全等因素无关。A选项中，同种燃料热值相同，2kg煤和1kg煤热值一样，A错误；B选项，燃料燃烧放出的热量还与质量有关，热值大但质量小，放出热量不一定多，B错误；C选项，燃烧不完全不影响热值，C错误；D选项正确。

例 6 某班同学利用如图所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力.

(1)加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过来判断的.
(2)实验中火箭组与奋进组两个小组记录的实验数据如下表:

通过分析实验数据,能够得出结论:质量相同的水和煤油,升高相同的温度,吸收的热量多.
(3)如图是火箭组同学绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是(填字母)。

(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但火箭、奋进两组的同学在交流实验数据时发现:火箭组的加热时间明显偏长,其原因可能是(填一条即可)。
(5)这两组同学对实验装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图所示,而不是用两个酒精灯分别加热.这样做的好处是.

【变式延伸】结合上例探究以下问题:
(1)分析表格中的第 1 次实验数据可以得出:烧杯中的水吸收的热量为$J.[c_{水}=4.2×10³ J/(kg·℃)]$
(2)分析表格中的第 1、2 次实验数据可以得出:煤油的比热容为J/(kg·℃).
(3)小明实验时用天平测出了如图所示烧杯中水的质量及对水加热的酒精灯中所用酒精的质量,并记录数据,利用公式$ Q_{吸}=cm(t - t₀)$计算出了水吸收的热量.他认为通过这些数据能准确地计算出酒精的热值,他的计算结果可靠吗?.为什么?.
(4)若再用 50 g 水和 100 g 水做实验,以吸收的热量 Q 为纵坐标,升高的温度 Δt 为横坐标,分别画出 50 g 水和 100 g 水的 Q - Δt 图像.它们都是过原点的直线,即 Q = kΔt.进一步分析,发现这两条直线的 k 值与对应水的之比相等.

(1)加热时间
(2)水
(3)C
(4)火箭组的酒精灯火焰较小(或烧杯未加盖等合理答案)
(5)使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同
【变式延伸】
(1)12600
(2)2.1×10³
(3)不可靠；酒精燃烧放出的热量没有全部被水吸收(存在热量损失)
(4)质量