2022年初三物理热学计算题训练 .pdf
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1、学而不思则惘,思而不学则殆2、某同学在实验室用酒精灯把0.1kg 的水从 20加热到 100。求:(1)水吸收的热量。( 2)如果这些热量由酒精燃烧提供,至少要完全燃烧多少千克酒精? 水的比热容 c=4.2l03J(kg? );酒精的热值q=3.0l07Jkg 解:( 1)根据 Q吸=cm (t2-t1)水吸收的热量 Q吸=4.2103J/ (kg? )0.1kg (100 - 20)=3.36104J (2)由 Q吸=Q放,Q放=mq 得酒精的质量:答:水吸收的热量是3.36104J;至少完全燃烧 1.1210-2kg 的酒精。3、用燃气灶烧水燃烧0.5kg 的煤气使 50kg 的水从 20
2、升高到 70已知水的比热容为 42103J(kg ? ) 煤气的热值为 42107Jkg求:( 1)05kg 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:(1)Q 放=mq=0.5kg 4.2107J/kg=2.1 107J(2)Q 吸=mc t=50kg4.2103J/(kg? 度)(70 -20) 度=1.05107J (3) (Q 吸/ Q 放)100% (1.05 107J /2.1 107J)100%=50%4、小彤家使用的是瓶装液化气, 每瓶中装入的液化气质量为21kg。液化气的热值取5107Jkg(1)1kg 的液化气完全燃烧,释放的热量是多少?(2)若
3、整瓶液化气完全燃烧释放热量的60被利用,那么散失的热量是多少?(3)小彤想节约能源、降低能耗,若将上述散失的热量全部利用起来,可以把多少温度为20的水加热到 100?【 c水=4.2103J(kg ) 】解:( 1)液化气的热值取5 107J/kg,1kg 的液化气完全燃烧,释放的热量是5 107J;(2)整瓶液化气完全燃烧释放热量:Q放=mq=21kg 5 107J/kg=1.05 109J,被利用的热量:Q有用=Q放 60%=1.05 109J 60%=6.3108J,散失的热量:Q散失=Q放-Q有用=1.05 109J-6.3 108J=4.2 108J;(3)由题知, Q散失=Q吸=c
4、水m水t=4.2 108J,水的质量:m水= =1250kg = 5、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20,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请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;水吸收的热量【c水=4.2103J(kg )】(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,求至少需要燃烧多少煤气(煤气的热值为 q=4.2107Jkg)解:( 1)水的体积: V=200L=200 10-3m3,水的质量: m= V=1 103kg/m3 200 10-3m3=200kg ,
5、水吸收的热量:Q吸=cmt=4.2 103J/(kg?) 200kg (45-20)=2.1 107J;(2)Q吸=m q40%4.2 108J4.2 103J/(kg?) (100- 20) 4.2 108Jc水tQ吸精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 11 页 - - - - - - - - - - 学而不思则惘,思而不学则殆m = =1.25kg6、如图简易太阳能热水器受光面积12m2,内装 80kg 水,太阳每分钟辐射到 1m2面积上水吸收的热量是756104J。问:(1)
6、 太阳能热水器内壁为什么涂成黑色? (2)20 的水晒 3h 后水温达多少度 ? (3) 煤气的燃烧值是42107Jkg,若煤气灶的效率为40,烧热这些水需燃烧多少煤气? (1) 因为黑色表面吸收太阳辐射的能力强(2) 由太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是 7.56104J 所以太阳能热水器3h 吸收太阳辐射的热量若水达到的温度为t 则有即)得 t=68.6 (3) 烧热这些水需完全燃烧M0煤气则有即m0=0.972kg 8、小王学习热学的知识后,知道水的比热容是4.2 103J(kg ? ) (1) 如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为 20的水加热到 100,则水需要吸收多少热量? (
7、2) 若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2 107J/kg 的煤气,且燃气灶烧水时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比) 为 20,则实际消耗的煤气为多少千克 ? (3) 为了节约能源,小王对燃气灶进行了改进,使燃气灶的热效率得到了提高若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为 20的水加热到 100,可比原来节省 0.04kg 的煤气,则现在燃气灶烧水时的热效率为多少?解:( 1)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2 103J/(kg?) 5kg (100-20)=1.68 106J (2)m= =0.2kg (3)改进后需要的天然气(0.2kg-0.04kg )放
8、热为:Q放=mq= (0.2kg-0.04kg ) 4.2 107J/kg=6.72 106J 所以现在燃气灶的热效率为:=100%= 100%=25% 9、某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg 的水从 25加热到 l00 ,燃烧了 6kg 的无烟煤,试求:(1)锅炉内的水共吸收多少热量?(2)6kg 无烟煤完全燃烧共放出的热量是多少?(3)该锅炉的热效率是多少?(4)请你简要说明该锅炉的热效率较低的可能原因。解:( 1)q 40% 2.1 107J4.2 107J/kg 40% Q放qQ吸20% q1.68 10620% 4.2 107J/kgQ吸Q放1.68 106J6.72 106J
9、精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 11 页 - - - - - - - - - - 学而不思则惘,思而不学则殆(2)(3)(4)原因:无烟煤不能完全燃烧锅炉本身吸收大量的热量,并且不断向外界散热废气带走大量的热量等10、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50,所吸收的热量是多少?(C水=4.2103J(kg ? ) (2) 柴油在某汽车发动机汽缸
10、内燃烧时,如果每分钟释放1.2 107J 的能量,则该汽车每分钟的耗油量是多少 ?(柴油的燃烧值是3.3 103Jkg) 解:( 1) (2 分) (2)发动机的总功率 (2 分) 发动机的效率 (2 分) 12、从 20XX年 12 月起,我市开始推广使用乙醇汽油。乙醇汽一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源,其中普通汽油体积占90,乙醇 (即酒精 ) 体积占 10。乙醇汽油能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的行驶性能,还能减少有害气体的排放量。乙醇汽油的推广及使用, 可以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力,乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点。 (
11、1) 根据下表给出的一些液体的密度, 求乙醇汽油的密度。(2) 某型号汽车使用上述乙醇汽油,在水平路面上匀速行驶,受到的阻力是920N ,每行驶100Km耗油 10L,求该车此时的效率。 ( 乙醇汽油的热值为 4.6 107Jkg,计算结果保留百分数的整数位 ) (1)可供参考的答案降低污染物的排放(或保护环境);节约石油资源;一种新型清洁燃料(2)乙醇汽油密度为 = (汽V汽酒V酒)/ ( V汽V酒) (0.7 103kg/m390% V+0.8103kg/m310% V) / V 0.71103kg/m3(3)汽车行驶 100km做的有用功为 W有 FS 920N 105 9.2107J
12、总功为 W总 Q放Vq=0.711031010-34.6107J = 3.266 108J 所以效率为 W有/ W总 9.2107J/3.266 108J = 28% 14、某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg 的水,水的表面积为0.1m2,经过太阳光垂直照射15min,水温升高了 5. 问:(1)实验时 6kg 的水 15min 内吸收了多少热能?(2)平均每分钟 1m2水面吸收的热量是多少?(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,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 107J/ m3)
13、物质名称 密度(kg/m3) 物质名称 密度(kg/m3) 纯水1.0103酒精0.8103煤油0.8103普通汽油 0.7103精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 11 页 - - - - - - - - - - 学而不思则惘,思而不学则殆解:( 1)水吸收的热量:Q吸=cmt=4.2 103J/(kg?) 6kg 5=1.26 105J;(2)平均每分钟 1m2水面吸收的热量:Q= = =6.3 104J/(min?m2);(3)由题知, Q放=Vq=Q吸=1.26 105J,
14、需要液化气的体积:V=2.5210-3m33、小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的 20升高到了 40问:在这4h内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为20的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭? 水的比热容 c水 4. 2103J/( kg) 、焦炭的热值 g3. 0107J/ kg 太阳能热水器内水的质量mV1.0103kg/m30.5m3500kg 需要吸收的热量:Q 吸cmt4.2103J/( kg)500m3( 4020) 4.2107J 焦炭放出的热量Q 放m 炭q 火炉的转化效率:774. 21 03. 01 0/QJ
15、QmJk g吸放炭774.2 10720% 3.0 10/JmkgJ kg炭则需要燃烧7kg 千克焦炭4、有一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如右表所示. 将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水 . (1)晴天平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8106J. 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(E)约为多少?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=4.2103J/(kg) (2)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值 q=4.2107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?(3)
16、请你:从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由;说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难(可从自然因素或技术因素等方面思考). (1)E=2.81061.58J=3.36107 J Q吸=E =60%3.36106 J=2.016106 J 由 Q吸=cmt 得: 632.016 10 J=cm4.2 10 J/(kg80Qtkg吸)=60(2)Q放= mq Q吸t S1.26 105J20min 0.1m21.26 105J5.0 107J/m3Q放q型号JL88 水 容 量/L 80 自身质量 /kg 40 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - -
17、- - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 11 页 - - - - - - - - - - 学而不思则惘,思而不学则殆77E3.36 10 J=80qq4.2 10 J/kgQmkg吸(3) 利用太阳能可节约化石类能源(或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源” ) ;减少环境污染(或“减少污染” 、 “无污染”)受天气影响(或“受夜晚影响” ) ;或转换效率低,或提供的功率小5、铜的比热容是铝的比热容的3 倍,现有质量相等的铜块和铝块,如果供给它们的热量一样,铜块温度升高的度数是铝块温度升高度数的几倍?解:从题中可知,13CC铝铜
18、 m铜=m铝Q吸铜=Q吸铝从 Q=Cmt得t=CmQ则:31CCmCQmCQtt铜铝铝铝铝铜铜铜铝铜6、甲、乙二物体的质量之比为2:1,吸收的热量之比是4:3,它们升高的温度之比是1:3,则甲、乙两种物质的比热之比是。因2.1.22221111tmCQtmCQ(1)/(2)得21212121ttmmCCQQ代入数据31123421CC得1221CC7、 地热资源越来越被人们所重视, 并得到广泛利用 , 例如, 广西某地的温泉很早就被开发和利用. 若该处地下热水每日开采量为3105Kg,平均水温为 66. 问(1) 如果改用锅炉燃烧无烟煤来供给热水 , 则每日将等量的冷水由16加热到 66, 水
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