第十章电磁现象专题训练3.热量和热效率的相关计算课件北师大版物理九年级全一册

第十章机械能、内能及其转化专题训练3.热量和热效率的相关计算

利用吸、放热公式进行计算1.[2024·宁德月考改编]小红一家到某基地露营时，用火炉燃

烧木炭将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃，则

水吸收的热量为

J；假设木炭完全燃烧放出

的热量全部被水吸收，该过程需要完全燃烧木炭的质量

为

kg。[水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)，木炭

的热值q＝3.36×107J/kg]3.36×105

0.01

23456712.工人师傅为了测量锅炉内温度，他将质量1000g的铁钉放

在锅炉内，一段时间后，取出来迅速放到质量为5kg、

初

温为20℃的冷水中，达到热平衡时两者共同温度为50

℃，忽略热量损失，求：[铁的比热容为0.46×103

J/(kg·℃)](1)水吸收的热量；解：(1)水吸收的热量：Q吸＝c水m水(t水－t0水)＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(50℃

－20℃)＝6.3×105J；23456712.工人师傅为了测量锅炉内温度，他将质量1000g的铁钉放

在锅炉内，一段时间后，取出来迅速放到质量为5kg、

初

温为20℃的冷水中，达到热平衡时两者共同温度为50

℃，忽略热量损失，求：[铁的比热容为0.46×103

J/(kg·℃)](2)锅炉内的温度。(结果保留整数)

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利用热效率公式进行计算

与烧水相关的热效率计算23456713.[2024·济宁月考]一大锅里装有温度为30℃、质量为50kg

的水，当地气压为标准大气压，某同学用煤对水加热，当

水刚好沸腾时，便停止加热，用煤1.2kg。已知水的比热

容是4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值是3×107J/kg。求：(1)水从30℃到刚沸腾时，吸收的热量；解：(1)已知标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末

温为100℃，则水从30℃到刚沸腾时吸收的热量为：Q

吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(100℃－

30℃)＝1.47×107J；23456713.[2024·济宁月考]一大锅里装有温度为30℃、质量为50kg的水，当

地气压为标准大气压，某同学用煤对水加热，当水刚好沸腾时，便

停止加热，用煤1.2kg。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤的

热值是3×107J/kg。求：(2)完全燃烧1.2kg煤放出的热量；解：(2)煤完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝1.2

kg×3×107J/kg＝3.6×107J；(3)此次烧水过程中的效率。(结果保留到0.1％)

23456714.[科学素质·科学实践][2023·南阳期末]小宁同学学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他上网查得天然气灶的效率约为36％。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]求：(1)在这个过程中水吸收的热量；解：(1)水吸收的热量：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃－20℃)＝5.04×105J；23456714.[科学素质·科学实践][2023·南阳期末]小宁同学学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他上网查得天然气灶的效率约为36％。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]求：(2)天然气的热值。

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热机相关的效率计算5.[2024·南阳月考改编]某氢能源公交车以140kW的恒定功率

匀速行驶300s消耗了0.5kg的氢燃料。则该公交车行驶300

s所做的功为

J，公交车的热机效率为

⁠

。(q氢＝1.4×108J/kg)4.2×107

60％

23456716.[科学素质·科学实践]小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车。经查阅资料，小明了解到以下信息：“该车若以80km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为1288N，百公里油耗：10L/100km”。(百公里油耗是指汽车行驶100km，需要消耗的燃油量)已知：汽油密度ρ＝0.7×103

kg/m3，汽油热值q＝4.6×107J/kg。(1)完全燃烧10L汽油所放出的热量是多少？解：(1)已知燃烧汽油的体积V＝10L＝10dm3＝0.01

m3，燃烧汽油的质量为：m＝ρV＝0.7×103

kg/m3×0.01m3＝7kg，则这些汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×7kg＝3.22×108J；23456716.[科学素质·科学实践]小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车。经查阅资料，小明了解到以下信息：“该车若以80km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为1288N，百公里油耗：10L/100km”。(百公里油耗是指汽车行驶100km，需要消耗的燃油量)已知：汽油密度ρ＝0.7×103

kg/m3，汽油热值q＝4.6×107J/kg。(2)汽车行驶100km，牵引力做的功是多少？解：(2)已知发动机牵引力F＝1288N，则汽车行驶100

km，牵引力做的功为：W＝Fs＝1288N×100×103m＝1.288×108J；23456716.[科学素质·科学实践]小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车。经查阅资料，小明了解到以下信息：“该车若以80km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为1288N，百公里油耗：10L/100km”。(百公里油耗是指汽车行驶100km，需要消耗的燃油量)已知：汽油密度ρ＝0.7×103

kg/m3，汽油热值q＝4.6×107J/kg。(3)该车以80km/h的速度匀速行驶时，它的发动机效率是多少？

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与太阳能相关的效率计算7.[2024·郑州月考]太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，如图是某品牌太阳能热水器，水箱内可容纳100kg的水。它的吸热板面积为2.5m2，若在有效日照情况下1m2吸热板1h内接收的太阳能约为2.1×106J，即吸热指数为2.1×106J/(m2·h)。每日有效日照时间为4h。[水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)](1)若水箱装满水，在有效日照时间内水的温度从22℃升

高到32℃，求水吸收的热量；解：(1)水吸收的热量为Q吸＝c水mΔt＝

4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(32℃－22

℃)＝4.2×106J。23456717.[2024·郑州月考]太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，如图是某品牌太阳能热水器，水箱内可容纳100kg的水。它的吸热板面积为2.5m2，若在有效日照情况下1m2吸热板1h内接收的太阳能约为2.1×106J，即吸热指数为2.1×106J/(m2·h)。每日有效日照时间为4h。[水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)](2)请仿照吸热公式，计算每日有效日照时间内该吸热板吸

收的太阳能；(注意：吸热指数用“k”表示，面积用

“S”表示，时间用“t”表示)解：(2)由题意知E＝kSt＝2.1×106

J/(m2·h)×2.5m2×4h＝2.1×107J。23456717.[2024·郑州月考]太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热

的装置，