初中物理热量知识点
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发布时间：2022-04-22 00:58
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时间：2022-05-13 04:16
一、简介
热量，是指当系统状态的改变来源于热学平衡条件的破坏，也即来源于系统与外界间存在温度差时，我们就称系统与外界间存在热学相互作用。作用的结果有能量从高温物体传递给低温物体，这时所传递的能量称为热量。
热量和功是系统状态变化中伴随发生的两种不同的能量传递形式，是不同形式能量传递的量度，它们都与状态变化的中间过程有关,因而不是系统状态的函数。
二、具体介绍
什么是热量
1、什么是热量：人体每时每刻都在消耗能量，这些能量是由食物中的产热营养素提供的。食物中能产生热量的营养素有蛋白质、脂肪、糖类和碳水化合物。它们经过氧化产生热量供身体维持生命、生长发育和运动。热能供给过多时，多余的热量就会变成脂肪贮存起来，时间久了，身体就胖起来了。
2、热量的单位：营养学中用“千卡”做热量的单位。1千卡是1L水由15℃升高1度所需要的热量
热量消耗的途径主要有三个部分，第一部分是基础代谢率，约占了人体总热量消耗的65~70%，第二部分是身体活动，约占总热量消耗的15~30%，第三部分是食物的热效应，占的比例最少约10%，这三者的比例大致已经固定。
热量的单位：大卡， 1大卡 = 1000卡
饮食中可以提供热量的营养素是糖类（碳水化合物）、脂肪、蛋白质、酒精、有机酸等。它们所含的热量，以每克为单位，分别是：糖类（碳水化合物） 4大卡、脂肪 9大卡、蛋白质 4大卡、酒精7大卡、有机酸2.4大卡。
计算食物或饮食所含的热量，首先要知道其中热量营养素的重量，然后利用以下公式计算：
热量(kcal)=糖类克数×4+蛋白质克数×4+脂肪克数×9+酒精克数×7
成年人消耗的热量利用在三方面：基础代谢量、活动量、食物热效应；成长阶段与怀孕阶段还需要额外的热量以供建构组织。
热与内能
热量(Heat)与内能之间的关系就好比是做功与机械能之间的关系一样。热量是物体内能改变的一种量度。若两区域之间尚未达至热平衡，那么热便在它们中间温度高的地方向温度低的另一方传递。任何物质都有一定数量的内能，这和组成物质的原子、分子的无序运动有关。当两不同温度的物质处于热接触时，它们便交换内能，直至双方温度一致，也就是达致热平衡。这里，所传递的能量数便等同于所交换的热量数。
许多人把热量跟内能弄混，其实热量指的是内能的变化、系统的做功。热量描述内能的变化量，而内能是状态量，是系统的态函数，对应系统的一个状态点。充分了解热量与内能的区别是明白热力学第一定律的关键。热传递过程中物体之间传递的热量与过程（绝热，等温，等压）相联系，即吸热或放热必在某一过程中进行。物体处于某一状态时不能说它含有多少热量（热量是过程量，变化量)。
热学定律
热力学第零定律：如果两个热力系的每一个都与第三个热力系处于热平衡，则它们彼此也处于热平衡。
热力学第一定律：系统在任一过程中包括能量的传递和转化，其总能量的值保持不变。也即能量守恒。
热力学第二定律：热量在自发的情况下只能从高温物体传向低温物体。热传递的方向和温度梯度的方向相反。这是克劳休斯的表述，也叫熵增加原理，它表明世界将变得越来越没有秩序，越来越混乱。
热力学第三定律：绝对零度不可能达到。
公式单位
①经某一过程温度变化为△t，它吸收(或放出)的热量。Q表示热量(J)，
Q=c·m·Δt
Q吸=c·m·（t－t0）
Q放=c·m·（t0－t）
（t0是初温；t是末温）
其中C是与这个过程相关的比热(容)．
热量的单位与功、能量的单位相同。在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦，缩写为J)(为纪念科学家焦耳而立）。历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡，缩写为cal)，只作为能量的辅助单位，1卡=4.184焦。
注意：1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
某一区域在某一时段内吸收的热量与释放、储存的热量所维持的均衡关系。
△T=（t1-t0）
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq；
气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq。 Q表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m3）。
热能计算公式：
换算
焦耳--卡路里：
1千卡(KCAL)=4.184千焦耳(KJ)
1千焦耳(KJ)=0.239千卡(KCAL)
1卡=4.184焦耳
1焦耳=0.239卡
焦耳--瓦特：
1焦耳(J)=1瓦特×秒(W·s)
1度(1kw·h)=3.6×106焦耳(J)
焦耳--牛顿：
1焦耳(J)=1牛顿×米(N·m)
比热容是C、质量是m、Δt是温度差
三、人体热量
人体在生命活动过程中，一切生命活动都需要能量，如物质代谢的合成反应、肌肉收缩、腺体分泌等等。而这些能量主要来源于食物。动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类：碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质和维生素，加上水则为六大类。其中，碳水化合物、脂肪(脂肪也可以储存热量）和蛋白质经体内氧化可释放能量。三者统称为“产能营养素”或“热源质”。
发现历史
人类一直在为自身的变化而不断进行研究探索。直到19世纪末前后。各国科学家陆续发现代谢率与人体表面积成正比，食物特殊动力作用，证实能量守恒定律也适用于人体，编制出食物热值表以及能量转换系数。
生化反应
通常每克碳水化合物、脂肪、蛋白质在人体内平均可产生代谢能力分别为4kcal、9kcal、4kcal。同时一般情况下一个人在5-7天内的热能摄入量等于消耗量。
一般作用
维持人体体温的正常和向外界散发热能。
正常需要
中国营养学会2000年提出中国居民膳食能量参考摄入量指出，成年男性轻、中体力劳动者每日需要能量为2400-2700kcal；女性轻、中体力劳动者每日需要能量为2100-2300kcal.婴儿、儿童和青少年、孕妇和乳母、老年人各自的生理特点不同，能量需要也不尽相同。
缺乏症
人体每日摄入的能量不足，机体会运用自身储备的能量甚至消耗自身的组织以满足生命活动的能量需要。人长期处于饥饿状态，在一定时期内机体会出现基础代谢降低、体力活动减少和体重下降以减少能量的消耗，使机体产生对于能量摄入的适应状态，此时，能量代谢由负平衡达到新的低水平上的平衡。其结果引起儿童生长发育停滞，*消瘦和工作能力下降。
过量表现
能量摄入过剩，则会在体内贮存起来。人体内能量的贮存形式是脂肪，脂肪在体内的异常堆积，会导致肥胖和机体不必要的负担，并可成为心血管疾病、某些癌症、糖尿病等流行性疾病的危险因素。
食物来源
人体的能量来源是食物中的碳水化合物、脂类和蛋白质。这三类营养素普遍存在于各种食物中。粮谷类和薯类食物碳水化合物较多，是膳食能力最经济的来源；油料作物富含脂肪；动物性食物一般比植物性食物含有更多的脂肪和蛋白质；但大豆和硬果类例外，它们含丰富的油脂和蛋白质；蔬菜和水果一般含量较少。
需要人群
体力消耗量大和需要减肥的人群，应按照参考摄入量适当增加或减少摄入热能。
补充周期
所有人群每日都应补充摄入和自身基础代谢、生理状况、体力劳动等情况相均衡的膳食能量。
备注
处于生长发育期的婴儿、儿童青少年，孕妇和泌乳的乳母，康复期的病人等， 其一天的能量摄入中还有一部份用于组织增长和特殊的生理变化中。
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时间：2022-05-13 05:34
计算公式：
①经某一过程温度变化为△t，它吸收(或放出)的热量．Q表示热量(J)，
Q=c×m×△t．
Q吸=c×m×（t－t0）
Q放=c×m×（t0－t）
（t0是初温；t是末温）
其中c是与这个过程相关的比热容
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq
气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq
Q表示热量(J)，q表示热值(J/kg)，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m3）。
q=Q放/m(固体）；q=Q放/v(气体）
Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳J
m———表示某种燃料的质量———千克kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克J/kg
单位：
热量的单位与功、能量的单位相同．在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦，缩写为J)．历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡，缩写为cal)，只作为能量的辅助单位，1卡=4.184焦．
注意：1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
例题详解：
例1 将100g水从20℃加热至90℃，要供给多少热量?一根铁钉的质量约10g，从1000℃的红热状态冷却至25℃，会放出多少热量?[c水=4．2× 103J／(kg·℃)；c铁=0．46×103J／(kg·℃)]
解析：水吸收的热量Q吸=c水m1(t1-t01)=4．2 ×103J／(kg·℃)×0．1kg×(90℃一20℃)=2．94× 104J，铁钉放出的热量Q放=c铁m2(t02一t2)=0．46× 103J／(kg·℃)×0．01kg×(1000℃一25℃)=4．485 ×103J。
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时间：2022-05-13 07:08
1.温度、热量和内能是热学中三个基本的物理量，在日常生活中都用“热”来表示，但三者的实质又有不同，十分容易混淆。温度描述了物体的冷热程度，热时描述了物体内能的变化量;内能表示了物体内所有分子所具有能量的多少。
2.理解多变的“热”字
(1)“天气热”表示气温高，这里的热指“温度”
(2)“摩擦生热”表示用摩擦做功的方式消耗了机械能，增加了内能，这里的“热”指内能
(3)“热运动”是指大量分子的无规则运动，这里的“热”跟温度有关。
(4)“热膨胀”指温度升高时体积增大，“热”指温度变化。
热力学温度：
热力学温度以宇宙温度的下限——绝对零度(约一273℃)为起点的温度，叫做热力学温度。国际单位制中所采用的温度是热力学温度，它的单位名称是开尔文，简称开，符号是“K”。冰水混合物的热力学温度是273K。热力学温度(T)和摄氏温度 (t)的换算关系是：T=273+t。研究表明，无论人类如何改进低温技术，0K的温度都达不到。在微观粒子和天体研究方面都采用热力学温度。
· 初中物理 热量典型例题
题目
为了衡量在______过程中能量转移的多少，物理学中引入的物理量是______，单位是______.
答案
物体在热传递过程中传递能量的多少叫热量，符号为Q;国际单位是焦耳，符号J.
故答案为：热传递;热量;焦耳.
题目
酒精的热值是3.0 ×10 7 J/kg，酒精的比热容是2.4×10 3 J/(kg·℃)，如果100g酒精烧去一半，那么剩余一半酒精热值是 ____________ ，比热容是 ___________ 。
答案
3.0×10 7 J/kg;2.4×10 3 J/(kg·℃)
