2023年初三物理热学计算题训练.pdf
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1、优秀学习资料 欢迎下载 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=4.2 l03J(kg);酒精的热值 q=3.0 l07Jkg 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升高到 70已
2、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=0.5kg4.2107J/kg=2.1107J(2)Q 吸=mct=50kg4.2103J/(kg度)(70-20)度=1.05107J (3)(Q 吸/Q 放)100%(1.05107J/2.1107J)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)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的 60被利用,那么散失
3、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=4.2 103J(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=21kg5 107J/kg=1.05109J,被利用的热量:Q有用=Q放 60%=1.05109J 60%=6.3108J,散失的热量:Q散失=Q放-Q有用=1.05109J-6.3 108J=4.2108J;(3)由题知,Q散失=Q吸=c水m水t=4.2 108J,水的质量:m水=1250kg =5
4、、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=4.2 103J(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=4.2 107Jkg)解:(1)水的体积:V=200L=20010-3m3,水的质量:m=V=1103kg/m3 200 10-3m3=200kg,水吸收的热量:Q吸=cm t=4.2 103J/(kg)200kg(45
5、-20)=2.1 107J;(2)Q吸=mq40%4.2 108J 4.2 103J/(kg)(100 20)4.2 108J c水t Q吸 优秀学习资料 欢迎下载 m=1.25kg 6、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)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
6、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?(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
7、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)=1.68106J (2)m=0.2kg(3)改进后需要的天然气(0.2kg-0.04kg)放热为:Q放=mq=(0.2kg-0.04kg)4.2 107J/kg=6.72106J 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
8、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 107J 4.2 107J/kg 40%Q放 q Q吸 20%q 1.68 106 20%4.2 107J/kg Q吸 Q放 1.68 106J 6.72 106J 是至少完全燃烧的酒精用燃气灶烧水燃烧的煤气使的水从升高到已知水化气的热值取的液化气完全燃烧释放的热量是多少若整瓶液化气完全燃气完全燃烧释放的热量是整瓶液化气完全燃烧释放热量被利用的热量散优秀学习资料 欢迎下载(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
9、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=4.2 103J(kg)(2)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,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 9
10、0,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。(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
11、为 =(汽V汽酒V酒)/(V汽V酒)(0.7103kg/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 920N105 9.2107J 总功为W总 Q放Vq=0.711031010-34.6107J=3.266108J 所以效率为 W有/W总 9.2107J/3.266108J=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
12、)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)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 是至少完全燃烧的酒精用燃气灶烧水燃烧的煤气使的水从升高到已知水化气的热值取的液化气完全燃烧释放的热量是多少若整瓶液化气完全燃气完全燃烧释放的热量是整瓶液化气完全燃烧释放热量被利用的热量散优秀学习资料 欢迎下载 解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm t=4.2
13、103J/(kg)6kg 5=1.26105J;(2)平均每分钟 1m2水面吸收的热量:Q=6.3 104J/(minm2);(3)由题知,Q放=Vq=Q吸=1.26105J,需要液化气的体积:V=2.5210-3m3 3、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
14、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/QJQmJkg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=
15、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)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 77E3.36 10 J=80qq4.2 10 J/kgQmkg吸(3)利用
16、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Q吸 t S 1.26 105J 20min 0.1m2 1.26 105J 5.0 107J/m3 Q放 q 型 号 JL88 水 容 量/L 80 自身质量/kg 40 是至少完全燃烧的酒精用燃气灶烧水燃烧的煤气使的水从升高到已知水化气的热值取的液化气完全燃烧释放的热量是多少若整瓶液化气完全燃气完全燃烧释放的热量是整瓶液化气完
17、全燃烧释放热量被利用的热量散优秀学习资料 欢迎下载 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 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1221CC 7、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
18、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,水需要吸收多少热量?(2)若无烟煤完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则每日需要多少无烟煤?已知水的比热容为4.2103J/(Kg),无烟煤的热值为3.4107J/Kg(1)Q吸cm(t-t0)=4.2 1033105(6616)J=6.3 1010J(2)Q放=qm=Q吸 10376.3 10=kg=1.85 10 kgq2.4 10Qm吸 8、用煤气灶既方便又环保一般的煤气灶正常工作时,15 分钟可使 4 千克、23的水沸腾,该城市水的沸点为 93求:(1)水吸收的热量
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- 2023 年初 物理 热学 算题 训练
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