【火线100天】2021中考物理 小专题一 热量综合计算.doc

小专题（一）热量综合计算热量计算的内容：热传递过程中吸热与放热的计算，燃料燃烧释放热量的计算，热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用热量的计算.类型1一般吸放热计算吸热公式：Q吸=cmt=cm（tt0）.放热公式：Q放=cmt=cm（t0t）.燃烧放热公式：Q=mq或Q=Vq.电能全部转化为内能时Q放=W=Pt.（2013·大连）用某锅炉把50 kg的水从20 加热到100 水的比热容是4.2×103 J/（kg·）试求：（1）水吸收的热量是多少？（2）这些热量相当于完全燃烧多少千克酒精放出的热量？（酒精的热值3.0×107 J/kg）方法归纳解答有关热量计算问题，应熟练吸热公式Q吸=cmt、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq、Q放=mq的掌握和运用，计算时注意固体燃料热值单位（J/kg）与气体燃料热值单位（J/m3）的区别.类型2热量的利用效率问题能量不能百分之百被利用，做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比叫做效率，即Q有用/Q总=cmtmq×100%.锅炉、太阳能热水器等设备的效率也可以利用公式Q有用Q总计算.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10 kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像若在6 min内完全燃烧了2 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/（kg·），煤的热值约为3×107 J/kg求：（1）煤完全燃烧产生的热量；（2）经过6 min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率.方法归纳解答有关效率的计算题，一定要弄清哪部分能量是有效利用的能量，哪部分能量是总的能量.1.(2014·南充）小明将1 kg温度为10 的水加热到90 时，需要吸收_J的热量，这相当于完全燃烧_m3的天然气放出的热量.已知c水=4.2×103 J/（kg·），天然气的热值为8×107 J/m32有甲、乙两块铁块，质量之比m1m2=53，比热容之比c1c2=_，若它们降低的温度相同，则它们放出的热量之比Q1Q2=_3.（2014·昆明）已知天然气的热值为4.0×107 J/m3，完全燃烧2.1 m3的天然气可以获得_J的热量，不计热量损失，这些热量可以使500 kg的水，温度升高_.4.（2014·建邺一模）在做“观察水的沸腾”实验时，小华对200 g水加热直至沸腾，并根据实验数据作出“温度时间”图像（如图所示）从开始计时到第6分钟，水的内能增加了_J，若这6分钟内水增加的内能全部由酒精燃烧来提供，至少需要燃烧_kg的酒精水的比热容为4.2×103 J/（kg·），酒精的热值为3×107 J/kg5.（2014·临沂）人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领，做了如下探究：天气晴朗时，江涛测得太阳能热水器1 h内使质量为50 kg的水从20 升高到30 ，求：（1）水吸收了多少热量？c水=4.2×103 J/（kg·）（2）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，则至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107 J/m3）6.（2014·江西）莲莲家的汽车尾部上标有“2.0 T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的这辆汽车的最低油耗可达0.2 kg/（kW·h），已知汽油的热值为4.6×107 J/kg温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2 kg/（kW·h）表示获得1 kW·h能量消耗0.2 kg汽油求：（1）0.2 kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）7.（2014·苏州）燃气灶烧水时.把质量为2 kg、初温为20 的水加热到100 ，共燃烧了0.02 m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·)，天然气的热值为8.4×107 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.8.（2014·聊城）煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机.某县在冬季利用地热能为用户取暖.县内有一口自喷状态的热井，出水温度为90 ，出水流量为150 m3/h.（1）求每小时流出的地热水温度降低到50 ，所放出的热量.（2） 这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？水1.0×103 kg/m3，c水4.2×103 J/（kg·），天然气的热值为4×107 J/m3小专题(一)热量综合计算归类例析例1（1）m=50 kg，c=4.2×103 J/（kg·），t=100 ，t0=20 ，水吸收的热量为：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg·）×50 kg×（100 -20 ）=1.68×107 J（2）Q放=mq，q=3.0×107 J/kg，m=Q放q=1.68×107 J3.0×107 J/kg=0.56 kg.例2（1）煤完全燃烧产生的热量Q放=mq=2 kg×3×107 J/kg=6×107 J；（2）Q吸=cmt=4.2×103 J/（kg·）×10 kg×（80 -20 ）=2.52×106 J；（3）煤炉烧水时的热效率=Q吸/Q放×100%=2.52×106 J6×107 J×100%=4.2%专题精练1.3.36×1054.2×10-32.11533.8.4×107404.4.2×1031.4×10-45.（1）水吸收的热量Qcm(tt0)4.2×103 J/(kg·)×50 kg×（30 20 ）2.1×106 J.（2）需要燃烧的液化气V=Qq=2.1×106 J5.0×107 J/m3=4.2×10-2 m3.6.（1）0.2 kg的汽油完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=0.2 kg×4.6×107 J/kg=9.2×106 J；（2）根据题意可知，完全燃烧0.2 kg汽油获得的能量为W=1 kW·h=3.6×106 J，汽车发动机的效率：=WQ放×100%=3.6×106 J9.2×106 J×100%39%7.（1）水吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·)×2 kg×(100 -20 )=6.72×105 J.(2)天然气完全燃烧放出的热量：Q放=qV=8.4×107 J/m3×2×10-2 m3=1.68×106 J.(3)燃气灶的效率：=Q吸Q放×100%=6.72×105 J1.68×106 J×100%=40%.8.（1）1小时出水的体积为150 m3,出水质量m水=水V水=1×103 kg/m3×150 m3=1.5×105 kg.地热水放出的热量Q放=c水m(t0-t)=4.2×103 J/(kg·)×1.5×105 kg×(90 -50 )=2.52×1010 J.（2）因为热利用效率=Q放Q放，所以燃烧天然气放出热量Q放=Q放=2.52×1010 J90%=2.8×1010 J因为Q放=qV，所以天然气体积V=Q放q=2.8×1010 J4×107 J/m3=700 m3.3