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文档简介

1、热量计算组卷1一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量约为 8.4X106 J,这些能量相当于完全燃 烧0.7kg的干木柴才能得到.将这些干木材放在煤炉中用来烧水, 可以使8kg的水温度升高 50C,已知水的比热容为 4.2X I 03 J/ (kg.C).求:(1) 干木材的热值.(2) 8kg的水温度升高50C所吸收的热量.(3) 此煤炉烧水时的效率.2. 将质量为4千克的水加热,水温升高了 50C.求:水吸收的热量Q吸.C水=4.2X103焦 / (千克?C).3. 质量为1千克的铝块温度升高了 20C,求铝块吸收的热量Q 吸. c铝=0.9X 103焦/ (千克 ?C).4. 邻水县的煤

2、炭资源比较丰富,在我县广阔的农村,人们普遍采用烧煤的方式来烧水与做饭.问:(1) 煤炭是能源(选填 可再生”或 不可再生”.(2) 小康用烧煤的方式给一锅装有初温为 20 C的水加热,水吸收1.68X10J热量,温度升 高了 40 E,则水的质量为多少kg? c水=4.2 x 103J/ (kg?C ).5. 质量为5kg的水,温度从30C升高到50C,需要吸收多少热量?(已知水的比热容是4.2 x 103J/ (kg?°C)6. 某家庭需要将50kg、20C的水加热到60C作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需 燃烧0.8kg煤气.已知煤气的热值 q=4.2x 107j/kg,水的

3、比热容c=4.2x 103J/ (kg?C ). 求:(1) 50kg、20C的水加热到60C需吸收的热量;(2)完全燃烧0.8kg煤气放出多少的热量.7. 质量为2kg的金属,温度从25C升高到105C,吸收的热量是7.52X I04J.求这种金属 的比热容.8. 一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶 100km,消耗汽油10L.若这些汽油完全 燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功,已知:所用汽油的热值为 4.6X107j/kg,密 度为 0.7X 103kg/m3,求:(1) 这些汽油完全燃烧放出的热量;(2) 这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力.9用燃气灶烧水,燃烧0.5kg

4、的煤气,使50kg的水从20C升高到70C 已知水的比热容为 4.2X 103J/ (kg?C),煤气的热值为 4.2X 107j/kg.求:(1) 0.5kg煤气完全燃烧放出的热量.(2) 水吸收的热量.(3) 燃气灶烧水的效率.10. 小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为 20C,然后给热水器水箱送满水,中午时温度传感器”显示水箱中的水温为45 °C .请你求解下列问题:(1) 水箱中水的质量;(2) 水吸收的热量【c水=4.2X 103J/ ( kg?C)】(3) 如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气

5、灶的效率为40%,求至少需要燃 烧多少煤气?(煤气的热值为 q=4.2X 107J/kg)11. 小星用燃气灶将质量为2kg,温度为25C的水加热到100C,则水要收多少热量?该燃 气灶的效率为25%,则加热这些水需要燃气多少千克? C水=4.2X 103J/ (kg?C ),燃气的热 值是 4.5X 107J/kg.12. 同种物质组成的甲、乙两物体,它们的质量之比是2: 1,吸收的热量之比是1: 2,则甲、乙两物体的比热容之比为 ,它们升高的温度之比是.13. 用凉水冷却滚烫的鸡蛋,鸡蛋内能是通过 的方式改变的.如果水的质量是lkg, 初温为20 C,鸡蛋取出时水温为30 C,水吸收的热量

6、为多少J. c水=4.2X l03J/ (kg?C ).14. 有一种太阳能热水器,铭牌上的部分参数如下表所示.将它安装在阳光充足的水平台 面上,并送满水.型 号JL- 88水容量/L80自身质量/kg40(1) 晴天平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为 2.8X 106j.若该热水器接受太 阳能的有效面积为1.5m 如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧 的煤气的质量是多少?. ( c水=4.2X 101 2 3J/ (kg?C ),煤气的热值为q=4.2X 107J/kg)20. 如图所示是一定质量的冰升温及熔化过程,从加热开始到冰开始熔化,冰

7、吸收了4.2X103J的热,不计热量损失.(1) 冰熔化后的升温过程吸热多少?(2) 若加热方式始终不变,整个过程冰的内能增加多少?【水的比热容c水=4.2X 103J/,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(巳约为多 少?(2) 若这些太阳能有 60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?c水=4.2X 103J/ (kg?C)15比热容反映了物质 的能力小雪给水加热,使其从 20°C升高到40°C,水吸收的热量为4.2X10J,则水的质量是kg.16某电热水壶的铭牌如表所示,当此电热水壶正常工作时,用时8分钟将额定容量的水在一个标准大气压下从20 C加热到沸

8、腾,求:(1) 水吸收的热量为多少?(2) 此电热水壶的效率为多少?型号WS- 1217额定电压220V额定功率1200W额定容量1.2L17. 太阳光垂直照射时,每平方厘米的面积上每年共获得 4.3X105焦的热量,用这些热量 给水加热,可以使多少质量的水从温度15 C升高到55C ?这些热量与完全燃烧多少汽油放 出的热量相等?18. 可燃冰”作为新型能源,或为未来替代能源,其热值 q=4.2X107J/kg.(1) 用 可燃冰”烧水,0.1kg可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少?(2) 若加热效率仅为50%,则被水吸收的热量是多少?19.小华同学家的太阳能热水器, 他用温度计测得自来水的温度

9、为 示水箱中的水温为45C,.求:水箱容积是 200L,小华进行了一次观察活动:某天早上,20C,然后给热水器水箱送满水,中午时 温度传感器”显21. 某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖.地热温泉每天出水量为2.5Xl04kg,温泉水的初 温是80C,供暖后温度降低到40C .温泉水的比热容是4.2X 103J/ (kg?C).试求:(1) 这些温泉水每天放出的热量是多少?(2) 若这些热量由热值为3.0Xl07J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃烧多少千克的焦炭?22. 用锅炉将200kg的水从20C加热到100C ,水吸收的热量是多少?如将这些水送到 15m 高的楼上,对水做的功是多少J?如提

10、水时所做的总功是4 X 104J,贝U机械效率是多少?水 的比热容 4.2X 103J (kg?°C).23. 用煤气灶把1kg、初温为20C的水烧到70C,消耗了 10g煤气.已知水的比热容是4.2 X 103J/ (kg?C ),煤气的热值为 4.2X 107J/kg,求:(1) 水吸收的热量为多少?(2) 煤气完全燃烧放出的热量为多少?(3) 煤气灶烧水的效率为多少?24. 设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题.(1) 为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在 冷却系统中升高50C,所吸收的热量是多少? C水=4

11、.2X 103J/ (kg?C)(2) 柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2X 107J的能量,发动机输出 的功率是8.5X 104W,则此汽车发动机的效率是多少?25. 小高家里原来用液化石油气烧水, 每天用60C的热水100kg.她参加 探究性学习”活动 后,在老师和同学的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器.(1) 若用这台热水器每天可将100kg的水从20C加热到60C,这些水吸收的热量是多少?(2) 若液化石油气燃烧放出的热量有 70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可 节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0 X 107J/kg)26. 随着生活条

12、件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气.小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里装入2kg温度为20C的水,大火加热直至沸腾.又在物理书中查到天然气热值为 8X 107J/m3.气压为1标准大气 压;c水=4.2X 103j/ ( kg?C)(1) 烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2) 如果小明家天然气炉具的效率是 40%,烧开这壶水,需要燃烧多少 m3的天然气?27. 质量为1kg的铁锅内装有3kg的水,如果它们共吸收6.74X 105 J的热量,则上升的温 度是多少?铁的比热容为 0.88X 103 J/ (kg?°C)28如图是一种家

13、用电熨斗,该电熨斗金属底板质量500g,预热时使金属底板的温度从20C 升高到熨衣服所需的220C,电熨斗需要正常工作1min 40s,金属底板的比热容为0.46X 103J/ (kg?C ).若电熨斗发热体放出的热量有 92%被金属底板吸收,求预热时:(1) 金属底板吸收的热量;(2) 电熨斗的额定功率.29. 某太阳能热水器水箱中装有100kg的水,阳光照射一段时间后,水温从20C 升高到40C .水的比热容是4.2X 103J/ (kg. C).试求:(1) 这段时间水吸收的热量是多少?(2) 焦炭的热值是3.0X 107J/kg,这些水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克焦炭放出的 热量?

14、(3) 该热水器加热水的效率为40%,这段时间内热水器接收到的太阳能是多少?30. 小明在家使用的是天然气烧开水,小明想:怎样计算天然气的热值呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入2000cm3、20C的水,大火加热直至沸腾,天然气灶具的效率是40%,消耗天然气0.021m3,(气压为1个标准大气压;c水=4.2X103j/(kg?C )求:(1) 烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2) 天然气的热值是多少J/m3?31. 汽车给我们的生活提供了便利,某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶 30km 消耗了汽油2kg.(1)请计算2kg汽油完全燃烧,放出的热量.(q汽油=4.6X 10

15、7J/kg)(2)已知车以72km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率为 12kW,求汽车受到的阻力.5 / 26第5页(共26页)32现在我市许多家庭浴室使用天然气热水器来加热水某同学家安装了天然气热水器,在一次使用时,进入热水器前水的温度是 20C,流出热水器热水的温度为40C,所用水的 体积为 20L( 1L=1dm3).求:( 1 )水从热水器中吸收了多少热量?(2)若天然气完全燃烧释放热量的 70%被水吸收,需要消耗多少体积的天然气?(天然气 的热值 q=4X 107J/m3)33. 某学校小组想研究酒精灯烧水时的热效率. 他们用酒精灯给100g初温为20T的水加热, 经过一段时间测得

16、水温升高了 60C、消耗了 4.2g酒精.已知:水的比热容为 4.2X 103J/(kgC),酒精的热值为3 X107j/kg.求:(1) 此过程中水吸收的热量;(2) 4.2g酒精完全燃烧放出的热量;(3) 酒精灯烧水时的热效率.34. 小明家燃气灶烧水时,把质量为4kg、初温为20E的水加热到100C ,共燃烧了 0.04m3 的天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2X10J/ (kg?C),天然气的热值 为 8.4X 107 J/m3.求:(1) 水吸收的热量;(2) 天然气完全燃烧放出的热量;(3) 燃气灶烧水时的效率.35. 百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平

17、均燃料消耗量,是汽车耗油量的一个衡量指标.由于多数车辆在 90 公里/时接近经济车速,因此大多对外公布的理论油耗通 常为90公里/小时的百公里匀速油耗.经出厂测试,某品牌汽车百公里理论油耗为8L,汽车发动机的输出功率为23kW(已知汽油的密度为0.75X 103kg/m3,热值为4.6X 107J/kg).试 求:(1) 8L 汽油完全燃烧放出的热量;(2) 测试时间内发动机所做的功;(3) 该品牌汽车发动机的热机效率36某自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示,问:全自动不锈钢开水器频率 50Hz型号 SYP- K D30额定电压220V额定进水压力w 500kpa额定功率3000W容量30L(1

18、) 该开水器正常工作时的电流是多大?(2) 若不计热损失,用该开水器将质量为20kg,初温为30C的水加热至90C,需供给水 多少热量?(3) 若开水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收,则用它将质量为 20kg,温度为 30C的水加热到100C,需要多少时间?37小明家里每天的生活用热水原来都使用液化石油气烧,现为了节约家庭开支,她家新 安装了一台太阳能热水器.(1) 若使用这台太阳能热水器,每天可将100kg的水从20r加热到60C,这些水吸收的 热量是多少?(水的比热容是 4.2X 103J/ (kg?°C)(2) 若使用液化石油气烧这些水,已知液化石油气完全燃烧放出的热量

19、有50%被水吸收,那她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0x 107J/kg)38.物理科研小组的同学做了下面的实验,取500g水放在烧杯中,测得水的温度为 20C,然后点燃酒精灯通过石棉网给烧杯里水加热,并将温度计插在水中观察水温的变化,当温 度计的示数为70C时,装有10g的酒精刚好烧完.C水=4.2X103j/(kg?C)(1) 计算:实验中水吸收了多少热量?(2) 有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值,请你分析这种做法是否可行?(3) 如果从资料中查出酒精的热值为 q=3.0X107 j/kg,请你计算出此次实验中的热效率?39用燃气灶

20、烧水,使100千克的水从20C 升高到60C,实际共燃烧了 0.8千克的煤气; 已知水的比热容为4.2X 103J/ ( kg?C ),煤气的热值为q=4.2x 107J/kg.求:(1) 0.8千克煤气完全燃烧放出的热量.(2) 水吸收的热量.(3) 燃气灶烧水的效率.二解答题(共1小题)40如图是某太阳能热水器,向其中注入 50kg水,阳光照射一段时间后,水温从10C升高 到 50E,已知 c 水=4.2X 103j/ (kg?C),求:(1)热水器中的水从10C升高到50r所吸收的热量是多少?(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供,至少需要燃烧多少千克煤炭?(煤 炭的热值q

21、=3X 107J/kg)热量计算组卷参考答案与试题解析一 选择题(共39小题)1一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量约为8.4X 106 J,这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到.将这些干木材放在煤炉中用来烧水,可以使 8kg的水温度升高 50C,已知水的比热容为 4.2X I 03 J/ (kg.C).求:(1) 干木材的热值.(2) 8kg的水温度升高50C所吸收的热量.(3) 此煤炉烧水时的效率.【解答】解:(1) 因为 Q放=mq,所以=1.2X 107j/kg;m 0. 7kg(2) 8kg 的水温度升高 50 E 所吸收的热量 Q 吸=cmAt=4.2X I 03 J

22、/(kg?°C)x 8kg X 50°C =1.68 x 106j./3)煤炉烧水时的效率:nx 100%= r : Ix 100%=20%Q彼8, 4X106J答:/1)干木材的热值是1.2X 107J/kg;/2) 8kg的水温度升高50C所吸收的热量是1.68X10J./ 3)此煤炉烧水时的效率是20%.2.将质量为4千克的水加热,水温升高了 50C .求:水吸收的热量Q吸.c水=4.2X 103焦 / (千克?C).【解答】解:水吸收的热量为:Q 吸=cmAt=4.2 X 103J/ / kg?C)X 4kgX 50C =8.4X 105J .答:水吸收的热量为8.

23、4X 105J.3 质量为1千克的铝块温度升高了?C).【解答】解:铝块吸收的热量:20°C ,求铝块吸收的热量Q吸.c铝=0.9X 103焦/ (千克Q吸=。铝mAt=0.9x 103J/ (kg?C)x 1kgx 20C=1.8X 104J.答:铝块吸收的热量为1.8x104j.4. 邻水县的煤炭资源比较丰富,在我县广阔的农村,人们普遍采用烧煤的方式来烧水与做饭.问:(1) 煤炭是 不可再生 能源(选填 可再生”或 不可再生”.(2) 小康用烧煤的方式给一锅装有初温为 20 C的水加热,水吸收1.68X 106J热量,温度升高了 40 C,则水的质量为多少kg? c水=4.2 x

24、 103J/ (kg?C ).【解答】解:(1)煤是在自然界里短时间不能及时补充的,属于不可再生能源. m=心 4. 2X 103J/(kg-t)X40r=10kg.(2)v Q 吸=cmAt,答:(1)不可再生;(2)水的质量为10kg.5. 质量为5kg的水,温度从30C 升高到50C,需要吸收多少热量?(已知水的比热容是4.2 x 103J/ (kg?C)【解答】解:水吸收的热量:Q 吸=cmA t =4.2X 103J/ (kg?C)x 5kgx( 50C - 30C)=4.2X 105J.答:需要吸收4.2x105J的热量.6某家庭需要将50kg、20C的水加热到60C作为生活用热水

25、,他们利用煤气灶烧水,需 燃烧0.8kg煤气.已知煤气的热值 q=4.2X 107j/kg,水的比热容c=4.2X 103J/ (kg?°C).求:(1) 50kg、20C的水加热到60C需吸收的热量;(2)完全燃烧0.8kg煤气放出多少的热量.【解答】解:(1)水吸收的热量:Q 吸=cm (t - t0)=4.2x 103J/ (kg?C )x 50kgX( 60C - 20C ) =8.4X 106J;(2) 完全燃烧 0.8kg煤气放出的热量:Q mq=0.8kgx 4.2X 107j/kg=3.36X 107J.答:(1) 50kg、20C的水加热到60C需吸收的热量为8.4

26、X 106J;(2)完全燃烧0.8kg煤气放出3.36X 107j的热量.7.质量为2kg的金属,温度从25C升高到105C,吸收的热量是7.52X I04J.求这种金属 的比热容.=J=intt-吐kx (105匸-251)【解答】解:由Q K=cm (t - t0)得金属的比热容:故答案为:这种金属的比热容为 0.47X 103J/ (kg?C ).103J/ (kg?C ).8.一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km,消耗汽油10L.若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功,已知:所用汽油的热值为4.6X107j/kg,密度为0.7X 103kg/m3,求:(

27、1)这些汽油完全燃烧放出的热量;(2)这辆轿车以该速度匀速 行驶时受到的阻力.【解答】解:(1)v p=,V=10L=10X 10-3m3,vm=p V=0.7X 103kg/m3X 10X 10 3m3=7kg,汽油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=7kgx 4.6X 107J/kg=3.22X 108J;(2)由题知,用来驱动汽车做的有用功:W w=Q放X 30%=3.22X I08jx 30%=9.66X 107J W有=Fs轿车牵引力:f="有=966N,s 100X 103m又.轿车匀速行驶,.轿车受到的阻力:f=F=966N.答:(1)这些汽油完全燃烧放出的热量为 3.22

28、X I08J;(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N.9用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20C升高到70C 已知水的比热容为 4.2X 103J/ (kg?C),煤气的热值为 4.2X 107J/kg.求:(1) 0.5kg煤气完全燃烧放出的热量.(2)水吸收的热量.(3)燃气灶烧水的效率.【解答】解:(1)煤气的质量:m煤气=0.5kg,这些煤气完全燃烧放出的热量:Q放=m煤气q=0.5kgx 4.2 x 107J/kg=2.1x 107J;(2) 水吸收的热量:Q 吸=cm (t - t0) =4.2 x 103J/ (kg?°C )x 50kg

29、X( 70°C 20°C) =1.05x 107J;(3) 煤气灶的效率:nL x 100%=_ x 100%=50%Q 議zixio7j答:(1) 0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为2.1 x 107J;(2) 水吸收的热量为1.05x 107J;(3) 燃气灶烧水的效率为50%.10. 小星家的太阳能热水器,水箱容积是 200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他 用温度计测得自来水的温度为 20C,然后给热水器水箱送满水,中午时温度传感器”显示水箱中的水温为45 C .请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;(2)水吸收的热量【c水=4.2x 103J/ (kg?C

30、)】;(3) 如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气?(煤气的热值为 q=4.2x 107J/kg)【解答】解:(1) 水的体积:V=200L=200K 10-3m3,水的质量:m=p V=1x 103kg/m3x 200x10-3m3=200kg,(2) 水吸收的热量:Q 吸=cmt=4.2x 103J/ (kg?C )x 200kgx(45C - 20C ) =2.1x 107J;(3) 由题知Q k=Q放x 40%而 Q 放=卅 q Q 吸=m x 40%, Q 呱2.1X1 O7J-m 二宀z =:=1.25kg.4. 2X 10TJ/k

31、g X40%答:(1)水箱中水的质量为200kg;(2) 水吸收的热量为2.1x 107J;(3) 至少需要燃烧1.25kg煤气.11. 小星用燃气灶将质量为2kg,温度为25C的水加热到100C,则水要收多少热量?该 燃气灶的效率为25%,则加热这些水需要燃气多少千克? C水=4.2X 103J/ (kg?C),燃气的 热值是 4.5X 107J/kg.【解答】解:(1) v C=4.2X 103J/ (kg?°C), m=2kg,A t=t-t0=100°C-25°C =75°C ,水吸收的热量为:Q 吸=cmAt=4.2 X 103J/ (kg?C

32、 )X 2kgX 75C =6.3X 105J.(2) v n =25%燃气完全燃烧放出的热量为:Q放="'=2.52X 106J,nil又 v q=4.5X 107J/kg,燃气的质量为:m燃气="“=0.056kg.q 4.5X10TJ/kg答:水要吸收6.3 X 105J的热量;该燃气灶的效率为25%,则加热这些水需要燃气0.056kg.12. 同种物质组成的甲、乙两物体,它们的质量之比是2: 1,吸收的热量之比是1: 2,则甲、乙两物体的比热容之比为1: 1 ,它们升高的温度之比是 1: 4 .【解答】解:因为甲乙是同种物质,它们的比热容相等,即比热容之比为

33、1: 1;Q甲 t甲 住佃甲 Q甲口石_1 _i t乙Q乙Q乙口甲22 4 ?v Q=cmA t,两物体升高的温度之比:故答案为:1: 1; 1 : 4.13. 用凉水冷却滚烫的鸡蛋,鸡蛋内能是通过热传递 的方式改变的.如果水的质量是lkg,初温为20C ,鸡蛋取出时水温为30C ,水吸收的热量为多少J.c水=4.2X l03J/(kg?C).【解答】解:/1)鸡蛋在水中放出热量,内能减少、温度降低,是通过热传递的方式改变内能的;(2)水吸收的热量:Q=cmt=4.2 X l03J/ / kg?C )X 1kgX( 30C - 20C ) =4.2X 104J;故答案为:热传递;水吸收的热量为

34、 4.2X10J.14 有一种太阳能热水器,铭牌上的部分参数如下表所示将它安装在阳光充足的水平 台面上,并送满水.型 号JL- 88水容量/L80自身质量/kg40(1) 晴天平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为 2.8X 106j.若该热水器接受太 阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(巳约为多 少?(2) 若这些太阳能有 60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?c水=4.2X 103J/(kg?r)【解答】 解:(1) E=2.8X 106j/ ( h?m2)x 1.5m2X 8h=3.36X 107J.答:它一天中接收的太阳能(E)约为

35、3.36X 107j.(2) 80L=80X 103m3,m 水=p v=1.X103kg/m3 X 80X 103m3=80kg,Q 吸=n E=60% E=60%X 3.36X 107J=2.016X 107J,根据Q吸=cmA t得: t=±=60C .答:水温升高60C .15. 比热容反映了物质 吸收或放出热量 的能力.小雪给水加热,使其从20°C升高到40°C, 水吸收的热量为4.2X10J,贝沐的质量是 5 kg.【解答】解:比热是物质的特性之一,是比较物体吸收或放出热量本领大小的物理量;由Q吸=cmAt得,水的质量:二 眼=4.2X1 辭m=cAt

36、 =丄律 1 2"应x C40C-20t)= g故答案为:吸收或放出热量;5.8分钟将额定容量的水16. 某电热水壶的铭牌如表所示,当此电热水壶正常工作时,用时 在一个标准大气压下从20 °C加热到沸腾,求:(1) 水吸收的热量为多少?(2) 此电热水壶的效率为多少?型号WS- 1217额定电压220V额定功率1200W额定容量1.2L【解答】解:(1)- P=,水的质量:m=p V=1000kg/mi3x 1.2X 10 3m3=1.2kg.水吸收的热量:Q 吸=cm (t - t0)=4.2x 103J/ (kg?C )x 1.2kgX( 100C - 20C ) =4

37、.032X 105J.(2)消耗的电能: W=Pt=1200WX 8 X60s=5.76X 105J.4. 032X 1 05J5.76X105J电热水壶的热效率nX 100%=70%答:(1)水吸收的热量为4.032X 105J; (2)此电热水壶的效率为70%.17. 太阳光垂直照射时,每平方厘米的面积上每年共获得 4.3X105焦的热量,用这些热量 给水加热,可以使多少质量的水从温度15 C升高到55C ?这些热量与完全燃烧多少汽油放 出的热量相等?【解答】解:(1)因用这些热量给水加热可使 m千克水从15C升高到55C,由 Q=cmAt 得:Q4. 3X 1 05昨心厂工亦10醮川千克

38、r C)(55(2)设这些热量与质量为 M的汽油完全燃烧所释放的热量相等,则 Q=Mq,Q 二 4,3X10焦 一厂丄6 乂焦F千克9.35X 10-3 千克;答:可以使2.56kg的水从温度15C升高到55C ;这些热量与完全燃烧9.35X 10-3千克的汽 油放出的热量相等.18. 可燃冰”作为新型能源,或为未来替代能源,其热值q=4.2X107J/kg.(1) 用 可燃冰”烧水,0.1kg可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少?(2) 若加热效率仅为50%,则被水吸收的热量是多少?【解答】解:(1) 0.1kg 可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q 放=mq=0.1kgX 4.2 x 107J/kg

39、=4.2X l06J;(2) 由 n=-得被水吸收的热量:Q 吸=nQ放=50%x 4.2X I06j=2.1x 106J.%答:(1) 0.1kg 可燃冰”完全燃烧放出的热量为4.2X I0J;(2)若加热效率仅为50%,则被水吸收的热量是2.1 X 106J.19小华同学家的太阳能热水器,水箱容积是 200L,小华进行了一次观察活动:某天早上, 他用温度计测得自来水的温度为20C,然后给热水器水箱送满水,中午时温度传感器”显示水箱中的水温为45°C,求:(1) 水吸收的热量是多少?(2) 如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧 的煤气的质量是

40、多少?. ( c水=4.2X 103J/ (kg?C ),煤气的热值为q=4.2X 107J/kg)【解答】解:(1)水的体积:V=200L=200X103m3,水的质量:m=p V=X 103kg/m3 X 200 X 103m3=200kg,水吸收的热量:Q 吸=cmt=4.2 X 103J/ (kg?C)X 200kgX( 45C - 20C ) =2.1 X 107J;(2)v Q R=m qX 40% Q眼= 1 =4. 2X10TJAgX40Wm答:(1)水吸收的热量为2.1X 107J;(2)至少需要燃烧1.25kg煤气.20 如图所示是一定质量的冰升温及熔化过程,从加热开 始到

41、冰开始熔化,冰吸收了 4.2 X 103J的热,不计热量损失.(1) 冰熔化后的升温过程吸热多少?(2) 若加热方式始终不变,整个过程冰的内能增加多少?【水的比热容c水=4.2X103j/(kg?C)、冰的比热容c冰=2.1 X 103j/ (kg?C)】【解答】解:(1)由图象可知,冰从-10C到0C时吸收的热量为4.2X 103J,即5min吸收的热量为4.2X 10J,则1min吸收的热量为840J,因加热方式始终不变,所以,冰熔化后的升温过程(10min)吸热:Q吸=840J/minX 10min=8400J;(2)整个过程(95min)吸收的热量:Q吸=840J/miX95min=7

42、9800J,即该物质的内能增加值为79800J.答:(1)冰熔化后的升温过程吸热8400J;(2)若加热方式始终不变,整个过程冰的内能增加了79800J.21. 某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖.地热温泉每天出水量为2.5 X 104kg,温泉水的初温是80E,供暖后温度降低到40C .温泉水的比热容是4.2X 103J/ (kg?C).试求:(1) 这些温泉水每天放出的热量是多少?(2) 若这些热量由热值为3.0X 107J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃烧多少千克的焦炭?【解答】解:(1) 温泉水放出的热量:Q 放=6水m 41=4.2 X 103J/ (kg?°C)X 2.5X

43、 104kgX( 80°C 40°C) =4.2X 109J;(2) 由题知,Q 放=0吸=4.2X 109j,由Q放=口4得需要焦炭的质量:m炭二二= “二=140kg.<13. OX107J/kg答:(1)这些温泉水每天放出的热量是 4.2X 109J;(2)若这些热量由热值为3.0X 107J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃烧140kg的焦炭.22. 用锅炉将200kg的水从20C加热到100C,水吸收的热量是多少?如将这些水送到 15m 高的楼上,对水做的功是多少J?如提水时所做的总功是4 x 104J,贝U机械效率是多少?水 的比热容 4.2X 103J (

44、kg?C).解:(1) Q 吸=cm (t - t0)=4.2X 103J/ (kg?°C)x 200kgX( 100°C 20°C) =6.72X 107J;(2) W 有用=Gh=200kgx 10N/kg x 15m=3X 104J;(3) nx i00%=mJ4X104JX 100%=75%答:水吸收的热量是6.72X 107J;对水做的功是3X104J;机械效率是75%.23. 用煤气灶把1kg、初温为20C的水烧到70C,消耗了 10g煤气.已知水的比热容是4.2X 103J/ (kg?C ),煤气的热值为 4.2X 107J/kg,求:(1) 水吸收

45、的热量为多少?( 2)煤气完全燃烧放出的热量为多少?(3)煤气灶烧水的效率为多少?【解答】解:(1) Q »=Cmt=4.2X 103J/ (kg?C)X 1kgX 50C =2.1 X 105J (3 分)(2) Q 放=m 煤气 q=4.2X 107J/kgX 0.01kg=4.2X 105J (3 分)(3) 耳兽宀咱二50%(2分)Q啟 4. 2X 10BJ答:(1)水吸收的热量为2.1X 105J (2)煤气完全燃烧放出的热量为4.2X105J(3)煤气灶烧水的效率为50%24. 设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题.(1) 为了防止发动机过热

46、,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在 冷却系统中升高50C,所吸收的热量是多少? C水=4.2X 103J/ (kg?C)(2) 柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2X 107J的能量,发动机输出 的功率是8.5X 104W,则此汽车发动机的效率是多少?【解答】解:(1) Q=c水mAt=4.2X 103J/ (kg?C )X 5kgX50C =1.05X 106J;(2)发动机的总功率P总="t 60s发动机的效率 nX 100%- X 100%=42.5%F 总2.0X 105W答:(1)所吸收的热量是1.05X 106J; (2)柴此汽车发

47、动机的效率是42.5%.25. 小高家里原来用液化石油气烧水,每天用60C的热水100kg她参加 探究性学习”活动后,在老师和同学的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器.(1) 若用这台热水器每天可将100kg的水从20T加热到60r,这些水吸收的热量是多少?(2) 若液化石油气燃烧放出的热量有 70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可 节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0 x 107j/kg)【解答】解:(1)v C=4.2x 103J/ (kg?°C),m=100kg,A t=t - t0=60°C - 20°C =40°C,水

48、吸收的热量为:Q 吸=cmt=4.2x 103J/ (kg?C )x 100kgx(60C - 20C) =1.68x 107J.(2)v Q r=Q 放 x 70%,液化石油气燃烧放出的热量为:Q放='' = I - =2.4x 107j,m 70% Q放=m气q气,液化石油气的质量为:m气一 =0.3kg.q气 s. axio7j/ks答:(1)这些水吸收的热量是1.68x 107J. (2)平均每天可节约液化石油气 0.3kg.26. 随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气.小明想:将一壶 水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里装入

49、2kg温度为20C的水,大火加热直至沸腾.又在物理书中查到天然气热值为8x 107j/m3.气压为1标准大气压;c水=4.2x 103J/ ( kg?C )(1) 烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2) 如果小明家天然气炉具的效率是 40%,烧开这壶水,需要燃烧多少 m3的天然气?【解答】解:(1) 水吸收的热量:Q 吸=c 水 m 水(t-t°) =4.2 x 103J/ (kg?C )x 2kg x( 100C - 20C ) =6.72x 105J;(2) 由题知,Q 放H"=1.68x 106j,由 Q Vq 得:V丄-=2.1 x 10-2m3.Q 8X107J/

50、m3答:(1)水需要吸收热量6.72x 105J;(2)烧开这壶水,需要燃烧2.1 x 10-2m3的天然气.27质量为1kg的铁锅内装有3kg的水,如果它们共吸收6.74X 105 J的热量,贝上升的 温度是多少?铁的比热容为 0.88X 103 J/ (kg?°C)t=50C【解答】解:Q吸=Q铁吸+Q水吸=c铁m铁厶t+c水mt.0. 88X 103J/(krC)Xlkg+4.2X103J/(kg-C)X3kg答:上升的温度是50C .28.如图是一种家用电熨斗,该电熨斗金属底板质量500g,预热时使金属底板的温度从20C 升高到熨衣服所需的220C,电熨斗需要正常工作1min

51、 40s, 金属底板的比热容为0.46X 103J/(kg?C).若电熨斗发热体放出的热量有 92%被金属底板吸收,求预热时:/1)金属底板吸收的热量;/ 2)电熨斗的额定功率.【解答】解:(1)金属板吸收的热量:Q=cmt=0.46X 103J/ / kg?C)x 0.5kgX( 220C - 20C ) =4.6X 104J;/2)电流通过电熨斗做功: W=一=5X10J,92%通电时间:t=1min40s=60s+40s=100s电熨斗的额定功率:P±='.'=500W;t 100 s答:/1)预热时金属底板吸收的热量是 4.6X 104J; / 2)电熨斗的额

52、定功率是500W.29某太阳能热水器水箱中装有100kg的水,阳光照射一段时间后,水温从20C 升高到40C .水的比热容是4.2X103J/(kg. C).试求:/1)这段时间水吸收的热量是多少?/2)焦炭的热值是3.0X 107J/kg,这些水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克焦炭放出的 热量? (3)该热水器加热水的效率为40%,这段时间内热水器接收到的太阳能是多少? 解:/1)水吸收的热量:Q 吸=cm水 /1 - t0) =4.2 X 103J/ / kg?C )X 100kgX( 40C - 20 C) =8.4X 106J;/2)由题知,Q 放=0吸=8.4X 106j, 由 Q放

53、=mq 得:m 焦炭=八'='二=0.28kg口 3. OX10TJ/kg由二匸得热水器接收到的太阳能:4X10fiJE=X4锻=2.1 X 107j.答:/1)这段时间水吸收的热量是8.4X106J. /2)相当于完全燃烧0.28kg焦炭所放出的热 量.(3)这段时间内热水器接收到的太阳能是2.1X107j.30 小明在家使用的是天然气烧开水,小明想:怎样计算天然气的热值呢?他通过实践 收集如下数据:水壶里放入 2000cm3、20 C的水,大火加热直至沸腾,天然气灶具的效率 是40%,消耗天然气0.021m3,(气压为1个标准大气压;c水=4.2X1OJ/ (kg?C) 求

54、:(1) 烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2) 天然气的热值是多少J/m3?【解答】解:(1)因为 p=所以 m=p V=1.0 g/cnisx 2000cm3=2000g=2kg水吸收的热量:Q 吸=c水m 水 (t - t0)=4.2x 103J/ (kg?°C)x 2kgx( 100°C 20°C) =6.72x 105J;Q放因为 Q放=Vq 所以 qd=8x 107j/m3答:(1)烧开这壶水,水需要吸收的热量是 6.72x 105J; (2)天然气的热值是8x 107J/m3.31 汽车给我们的生活提供了便利,某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀

55、速行驶 30km消耗了汽油2kg.(1) 请计算2kg汽油完全燃烧,放出的热量.(q汽油=4.6x 107J/kg)(2) 已知车以72km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率为 12kW,求汽车受到的阻力.解:(1)汽油完全燃烧释放的热量 Q放=mq汽油=2kgx 4.6x 107J/kg=9.2x 107j;(2) v=72km/h=20m/s,根据 P= _ =Fv得: 汽车的牵引力F=' =600N,v 20m/s汽车匀速运动,牵引力与阻力平衡, 由平衡条件得:阻力f=F=600N答:(1)请计算2kg汽油完全燃烧,放出的热量是 9.2X10J.(2)汽车受到的阻力为600N.3

56、2.现在我市许多家庭浴室使用天然气热水器来加热水某同学家安装了天然气热水器, 在一次使用时,进入热水器前水的温度是 20C,流出热水器热水的温度为40C,所用水的 体积为20L (1L=1dmP).求:(1)水从热水器中吸收了多少热量?(2)若天然气完全燃烧释放热量的 70%被水吸收,需要消耗多少体积的天然气?(天然气的热值 q=4X 107J/m 酒精灯烧水时的热效率:n='='*1 X 100%=20%)【解答】解:(1)v p=,A热水的质量:m水=卩水V水=1.0X 10Q 議 1.26X105Jkg/m3x 20X 103m3=20kg,水从热水器中吸收的热量:Q 吸=cm (ti- t0) =4.2X 103J/ (kg?°C )X 20kg X( 40°C - 20 C) =1.68X 10(3)酒精灯烧水时的热

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