专项训练,热学计算题

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中考专练 热学计算题(含答案版)

中考专练  热学计算题(含答案版)

专练热学计算题一、比热容、热值1.液化石油气的热值高达4.6×107 J/kg,一些不法商贩为谋取暴利,常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107 J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。

质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测:将质量为100 kg、初始温度为50 ℃的水装入容器内,用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100 ℃恰好沸腾,瓶内燃气消耗了0.75 kg。

通过高效炉灶,水能吸收燃气完全燃烧释放热量的70%。

已知水的比热容为c水=4.2×103 J/(kg·℃)。

(1)在检测过程中,水吸收了多少热量?(2)瓶内燃气的热值是多少?该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚?【答案】(1)2.1×107 J (2)4×107 J/kg 掺了混二甲醚【解析】(1)水吸收的热量为:Q吸=cm(t−t0)=4.2×103 J/(kg⋅℃)×100 kg×(100 ℃−50 ℃)=2.1×107 J,(2)燃气燃烧放出的热量为:Q放=72.1J107%Qη⨯吸==3×107 J,瓶内燃气的热值为:q=7310.75kgJQm⨯放==4×107 J/kg74.610J/kg≠⨯,该液化石油气站销售的瓶装液化石油气掺了混二甲醚。

2.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。

现有一成型的合金钢刀具的质量为1 kg,温度为20 ℃,放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5 kg、20 ℃的水中冷却。

最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103 J/(kg·℃),c合金钢=0.42×103 J/(kg·℃)]。

求:(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?解:(1)此刀具在火炉中吸收的热量Q合吸=c合金钢m合金钢( t-t0)=0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃-20 ℃)=3.4272×105 J(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20 ℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t',则有Q水吸=Q合放即c水m水(t'-t0')=c合金钢m合金钢(t-t')代入数据可得,4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(t'-20 ℃)=0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836℃-t')解得t'=36 ℃3.为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如图所示,某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000 kg,所受阻力为总重力的0.01倍。

初中物理中考热学专项练习(计算题)1301-1400(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)1301-1400(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)1301-1400(含答案解析) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题1.油耗是开车人们关注的焦点,通常都以“百公里油耗”来衡量,现在大多对外公布的理论油耗指的是汽车在道路上以90公里/小时行驶时每百公里的平均汽油消耗量.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0.75×103kg/m3,热值为4.6×107J/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.2.一个热水袋内装有1 kg的水,水的温度是90 ℃,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),问热水袋内的水放出1.68×105 J的热量后,水的末温是多少?3.我国长春第一汽车制造厂研制一款新型汽车,它的铭牌如下表所示.(1)车停放在水平路面,轮胎与路面的接触面积为200cm2,求:车对路面的压强?(g=10N/kg)(2)若车以90km/h的速度匀速行驶1小时,行驶中受到的平均阻力为600N,求:发动机对外做的功.(3)若车以90km/h的速度匀速行驶1小时,油耗为5L,求:这些汽油完全燃烧放出多少热量?(汽油密度0.8g/cm3,热值4.6×107J/kg)4.在一次课外活动中,小悦同学对家用电水壶进行了相关的观察和研究,并记录了电水壶及她家电能表的有关数据,如下表:请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料,求解在这段时间内: (1)水所吸收的热量; (2)电水壶的实际功率;(3)电水壶烧水的效率.5.如图所示是一种常见的封闭电热水袋,其性能参数如表中所示。

已知电热水袋热效率为80%,水的比热容c 水=4.2×103J/(kg ·℃).将袋内20℃的水加热到自动断电,求:(1)袋内水吸收的热量;(2)需要的加热时间。

初中物理中考热学专项练习(计算题)1401-1500(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)1401-1500(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)1401-1500(含答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题1.以汽油为燃料的观光汽车沿某盘山公路以36km/h 的速度匀速行驶,经过15min 从山脚到达山顶;汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N .已知汽油完全燃 烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%,汽油热值q=4.6×107 J/kg ,求: (1)汽车上山时牵引力的功率;___________(2)从山脚到山顶汽车发动机做的功;____________(3)汽车从山脚到山顶消耗汽油的质量._______________2.某县在冬季利用地热能为用户取暖.县内有一口自喷状态地热井,出水温度为90°C ,出水质量为2×105kg .c 水=4.2×103J /(kg ⋅°C ),天然气的热值为4×107J /m 3. 求:(1)当流出的地热水温度降低到40°C ,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84%,则需要多少天然气?3.质量为100g 、初温是24℃的实心金属小球吸收2.3×103J 的热量之后,温度升高到74℃.那么,这种金属的比热容是多少?从下表可知此金属是什么?4.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:其中太阳辐射功率是指1h 内投射到21m 面积上的太阳能。

(补充说明:太阳能热水器,它的吸热板面积为22.5m ,内装100L 水,太阳每小时辐射到21m 面积上的热量是61.6810J ⨯,这些水在10h 内由20℃升高到70)℃。

求: ()1水在10h 内吸收的热量;()2如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少3m 的天然气;(天然气的热值为()738.410J /m )3⨯该太阳能热水器的能量转化效率。

初中物理中考热学专项练习(计算题)201-300(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)201-300(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)201-300(含答案解析) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题1.小强家买了一个自动电热水壶,其铭牌如下表,小强装了1L的水,加热6min后把水烧开,水壶自动断电.已知大气压为1个标准大气压,家庭电路电压为220V,电热水壶的电阻不变,水的初温为20℃,c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3.求:(1)这壶水吸收的热量;(2)电热水壶的热效率;(3)在用电高峰期,电路中的实际电压降为198V时,电热水壶的实际功率.2.某太阳能热水器装有100kg, 20℃的冷水,经过一天,水温升高到60℃,若用效率为20%的燃气灶对这些水加热,达到同样的效果需要2kg的燃气.求:(1)水吸收的热量;(2)燃气的热值.[水的比热容为4.2X103J / (kg·℃)]3.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎.图乙是某品牌养生壶简化电路图.(ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg)(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;(2)求R1的阻值;(3)养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;(4)在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间.4.某锅炉将水从25℃加热到100℃消耗了6kg无烟煤,已知水的比热容(4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg,求:(1)锅炉内200kg水吸收的热量是多少?(2)完全燃烧6kg无烟煤放出的热量是多少?(3)烧水过程中,锅炉的效率是多少?(保留一位小数)5.如图所示的电动共享汽车环保节能.若某电动共享汽车驱动电机的输入电压U=300 V,电流I=100 A,且以v=72 km/h的速度匀速直线行驶,求在此状态下行驶10 min:(1)汽车行驶的路程;(2)驱动电机做的功;(3)若在该行驶状态下,汽车所受阻力是1 350 N,求驱动电机的效率6.将500 g温度为80 ℃的水兑入2.5kg温度为20 ℃的水中,假设没有热量的损失,那么平衡后的水温为多少?7.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10dm3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线。

初中物理中考热学专项练习(计算题)1701-1800(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)1701-1800(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)1701-1800(含答案解析) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题1.羊汤是很多地方喜爱的特色菜肴.它的制作主要步骤是熬汤:在锅中放入水和羊骨、羊肉、羊杂,用大火将水煮至沸腾,然后转用文火持续煮沸,若煮一锅羊汤需加水10kg,水、羊骨、羊肉、羊杂三者共5kg,设锅中水、羊骨、羊肉、羊杂初始温度都为20℃,水、羊骨、羊肉、羊杂平均比热容为3.5×103J/(kg•℃),然后用掉2kg木材将汤烧开(汤的沸点为100℃),木材的热值q木材=1.2×107J/kg.求:(1)羊汤吸收的热量是多少?(2)2kg木材完全燃烧放出的热量是多少?(3)本次煮羊汤的加热效率为多少?2.明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图所示,该电热水壶可以将水从桶中抽到壶中并自动加热至水烧开,明亮同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不清晰,其它铭牌标记均清晰(如表所示);烧水前他关掉家里其它用电器,只接通电热水壶控制开关,小电动机将水从桶中提升至电热水壶满刻度处自动停止加水,此时显示水温为20℃,电热水壶加满水后开始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作.明亮同学还观察到,在电热水壶烧水的过程中,家里标有3000r/kW•h 的电能表在60s内转盘转了121r.求:(1)小电动机工作时将电能转化为______能和______________能.(2)电热水壶的额定加热功率_______ ;(3)如果在用电高峰时明亮同学家中的实际电压是额定电压的10/11,电热水壶在此电压下烧水时的加热效率为80%,试计算在用电高峰时烧开该壶水需要多长时间_________?3.新能源公交车已经投入运营,因此天燃气被称为绿色能源.其它性能指标的比较根据下表提供的信息,通过计算说明:①天然气车燃烧1m3天然气所做的有用功是多少?②做同样多的有用功,汽油车需要燃烧多少千克汽油?③若某公交汽车每天消耗100m3的天然气,与用汽油相比,它每天节约的运行成本是多少?4.已知天然气的热值是4×107 J/m3,若某家庭一个月用8 m3的天然气,则这些天然气完全燃烧时放出的热量是多少J?若这些热量全部由热值是3.0×107 J/kg的焦炭来提供,应完全燃烧多少千克的焦炭?5.(4分)如图是某品牌家用贮水式电热水器,装满水,其主要参数如表所示.某次加热,水吸收的热量为8.4×104J.已知ρ水=1.0×103Kg/m3,c水=4.2×103J/(Kg•℃).贮水式电热水器(2)正常工作时,如果电热水器的热效率为80%,完成上述加热,需通电多长时间.6.爱好科学的小明同学找来了一种电热饮水机.如图:甲是饮水机的简化示意图,S是温控开关,当S、S1都闭合时为加热状态,S断开、S1闭合为保温状态.图乙是饮水机的铭牌参数.请你帮他求出:(1)初温为20℃的一满箱水,用此饮水机将水加热到90℃需要吸收的热量是多少?[c=4.2×103J/(kg℃)]水(2)电阻丝R2的阻值多大?(3)在正常加热状态工作下,加热5min需要消耗的电能是多少J?(4)如果水吸收的热量由天然气来提供,需要完全燃烧多少体积的天然气?(天然气的热值为8.4×107J/m3,天然气完全燃烧放出的热量50%给水吸收)7.在“家电下乡”活动中,小刚家买了一台微渡炉.小刚对铭牌中加热效率大于92%有点怀疑,他动手进行了测量. 他用容积是250mL的废矿泉水瓶装满20℃的自来水,倒入专用塑料杯中,放入微波炉中用最大加热功率加热1min,取出后测得温度为78℃. 请你计算这台微波炉的加热效率. [c 水=4.2×103J/(kg•℃)]8.可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为100kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了2.4m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:(2)燃气锅炉烧水时的效率;(3)若换用可燃冰,应使用多少m3可燃冰.9.使用电热水壶烧水,具有便捷、环保等优点,下表是小明家电热水壶的铭牌.使用该电热器将1kg水从20℃加热到100℃,正常工作情况下,实际用时7分钟,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg.℃)求:(1)水吸收的热量是多少?如果这些热量通过燃烧煤气来获得,至少需要多少kg煤气?已知煤气的热值q=4.2×107J/kg.(2)电热水壶加热水的效率.10.小王学习了有关热学的知识后,知道水的比热容是 4.2×103J/(kg•℃)。

(完整版)专项训练,热学计算题

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专项训练一热学计算题一、玻璃管分类1、(10分) 如图所示,一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置,管中用一段长H o=38cm 的水银柱封闭一段长L1=20cm的空气,此时水银柱上端到管口的距离t=27℃,取0℃为为L2=4cm,大气压强恒为P o=76cmHg,开始时封闭气体温度为273K。

求:(ⅰ) 缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出,此时封闭气体的温度;(ⅱ) 保持封闭气体温度不变,在竖直平面内缓慢转动玻璃管至水银开始从管口溢出,玻璃管转过的角度。

2、(10分)如图所示,在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃,大气压强p0=76cmHg.①若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度;②若保持管内温度始终为33℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时管中气体的压强。

3、(10分)如图所示,两端等高、粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置,右端与大气相通,左端用水银柱封闭着长L1=40cm的气柱(可视为理想气体),左管的水银面比右管的水银面高出Δh=12.5cm。

现从右端管口缓慢注入水银,稳定后右管水银面与管口等高。

若环境温度不变,取大气压强P0=75C mHg。

求稳定后加入管中水银柱的长度。

变式一、(10分)如图所示,粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置,右端与大气相通,左端用水银柱封闭着L1=40cm的气柱(可视为理想气体),左管的水银面比右管的水银面高出△h1= 15cm。

现将U形管右端与一低压舱(图中未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面△h2=5cm。

若环境温度不变,取大气压强P0 =75cmHg。

求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。

变式二、如图所示,U形管两臂粗细不等,开口向上,右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76cmHg。

初中物理中考热学专项练习(计算题)501-600(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)501-600(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)501-600(含答案解析) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题1.推土机在城乡建设中发挥了很大的作用,某推土机的质量是8t,某次推土作业时,在平直的场地上以1m/s的速度匀速前进了10m,推土机的功率为400kW。

(g=10N/kg)求:(1)这次推土作业,推土机牵引力做了多少功?(2)推土机匀速前进时受到的阻力?(3)该推土机以柴油作为燃料,热机效率为40%,完成这次推土作业要消耗多少千克柴油?(q柴油=4×107J/kg)2.如图所示为一款雪地摩托车,空车质量为90kg.求:(燃油的热值取q=4.0×107J/kg,g取10N/kg)(1)雪地车载着质量为50kg的人静止在水平地面上,雪地车与地面接触的总面积为20dm2,雪地车对地面的压强是多少?(2)雪地车以36km/h的速度在水平地面匀速直线行驶,输出功率为8kW,则雪地车所受阻力是多少?(3)若雪地车以8kW的输出功率行驶2h,消耗了3.6kg燃油,则雪地车发动机的效率是多少?3.使20g冰的温度从-10℃升高到0℃,但未熔化成水,需要多少热量?如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水来供给的,需要多少质量的5℃的水?[已知c水=4.2×103J/(kg·℃),c冰=2.1×103J/(kg·℃)。

]4.某品牌电热水壶如图所示.其铭牌如下表,在1个标准大气压下.让该壶正常工作,用时10min将2kg初温为20℃的水烧开[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)].求(1)水吸收的热量.(2)这次烧水的效率(3)在用电高峰期,小红用标有“1 200r/kW•h”字样的电能表测量电热水壶加热时的实际耗电情况,发现电能表转盘5min内转过了100转.此时电路的实际功率是多大?电路实际电压是多大?5.下表是小明家未拆封的电热水器包装箱的铭牌.电热水器安装完毕后注满水,电热水器正常工作,电热水器中的水从15℃升高到35℃用了40min.请你根据表中的有关信息解决以下问题.(1)“堆码层数极限4”是指包装箱平放时最大堆放层数为4.现在水平地面上平放着4个未拆封的电热水器包装箱,小明将它们整齐堆放成如图所示的情景.请计算图中包装箱对水平地面的压强;(g取10N/kg)(2)如果(1)中的堆放过程用时15秒,请计算小明堆放过程中,克服包装箱重力做功的功率;(3)求电热水器中的水从15℃升高到35℃吸收的热量;(4)求电热水器的加热效率.6.一家大型焚烧生活垃圾的发电厂,每天通过焚烧垃圾可生产出4.2×1012焦耳电能。

2023年中考物理题型专项训练:计算题(热、力、电)

2023年中考物理题型专项训练:计算题(热、力、电)

计算题一、热学计算1.太阳能热水器是将太阳能转化为内能的设备之一。

某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,使热水器中100 L、初温为20 ℃的水温度升高至40 ℃。

已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,天然气的热值q=3.2×107 J/m3。

求:(1)热水器中的水吸收的热量;(2)热水器的效率;(3)不计热量损失,用燃烧天然气来提供热量,需要完全燃烧天然气的体积。

2.某汽车在水平地面上以25 m/s的速度匀速行驶300 s,汽车发动机牵引力所做的功为1.5×107 J,消耗汽油0.75 kg。

(汽油热值取q=5×107 J/kg, g取10 N/kg)求:(1)发动机的输出功率;(2)汽车受到的阻力;(3)汽车发动机的效率。

3.近年来,市区的天然气管道铺进乡村,小明同学家也用上了天然气灶。

小明同学用天然气给10 kg的水加热,并绘制出加热过程中水温随时间变化的图线,如图所示。

若天然气灶的热效率是50%,天然气的热值约为3.0×107 J/m3,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)。

当加热4 min时,求:(1)水吸收的热量;(2)天然气完全燃烧放出的热量;(3)完全燃烧的天然气体积。

二、力学计算4.电动车是人们便捷出行的交通工具。

某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了800 m,已知他和电动车的总重为860 N,轮胎和地面的总接触面积为20 cm2。

假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50 N,在此骑行过程中,求:(1)牵引力做的功。

(2)电动车对水平路面的压强。

5.为保障今年夏粮丰收增产,我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业,如图所示。

某品牌植保无人机加满农药和汽油后总质量为20 kg,底部支架与水平地面的接触面积为50 cm2。

初中物理中考热学专项练习(计算题)1201-1300(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)1201-1300(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)1201-1300(含答案解析) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题1.一根烧红的铁钉,温度是500℃,质量是1.0×10-3 kg,它的温度降低到400℃,要放出多少热量?(已知铁的比热容C铁=0.46×103 J/(kg•℃)2.小明家新安装了一台太阳能热水器,经过4h日光照射可以将500kg的水从20℃℃升高到40℃。

若已知太阳能加热水的效率为60%,则4h内吸收太阳能_________J。

如果水吸收的热量由燃烧天然气来提供,需要完全燃烧_________m3的天然气。

(水的比热容为C水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为q=8×107J/m3)3.甲、乙两物体的质量之比为4:1,用两个相同的酒精灯分别给它们加热,(设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收)如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线,若甲的比热容为0.42×103J/(kg·℃),则乙的比热容是多少?4.电热水壶由于使用方便、高效,巳成为家庭常用的电器之一.上面是某电热水壶的铭牌.要将lL 20℃的水烧开(在标准大气压下),此电热水壶需正常工作3min 20s的时间.则:(1)水吸收的热量是多少?(2)电热水壶消耗多少电能?(3)电热水壶的热效率是多少?5.用酒精灯加热水,从室温加热至80 ℃,需要5分钟,用同一盏酒精灯加热同质量的另一种液体,也从室温加热至80 ℃,只需3分钟,求这种液体的比热是多少?(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃))6.如图甲是自动冲泡咖啡机,图乙是其简化电路图,咖啡机的铭牌如下表。

咖啡机可以通过自动控制开关S分别进行打磨和加热。

请计算:(1)咖啡机正常打磨时,通过电动机线圈的电流是多少安?(2)电热丝R的阻值是多少欧?(3)若忽略热量损失,咖啡机把1L水从20℃加热到100℃,正常工作需要加热多少秒?[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3,1L=1dm3]7.已知某国产轿车每行驶100km消耗汽油8L,汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×107J/kg.求:(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少;(2)该汽车行驶100km消耗汽油的质量是多少.(3)若汽车匀速行驶时受到的阻力为653.2N,则该轿车的效率多大?8.(1)奥运场馆“鸟巢”的主体钢结构质量为4.2×105 kg,靠自身的24根钢柱支撑.若每根钢柱的横截面积为1.5 m2,则平均每根柱子承受的压强有多大?(g取10 N/kg) (2)若功率为1 000 kW的太阳能供电系统为“水立方”连续工作5 h,可得到多少电能?如果这些电能有42%转化为水的内能,可使游泳池里200 t的水温度升高多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]9.一辆汽车,发动机的输出功率是40kW,热机效率为20%,它带有16kg汽油,如果车速72km/h,它能行驶多远?(汽油的热值为4.6×107J/kg)10.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如下,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m.求:(1)在0~10s内汽车的平均速度.(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳.(3)若发动机的转化效率为80%,则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功.(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)11.11.小明家的电饭锅铭牌上标有“220V 1000W”的字样。

初中物理中考热学专项练习(计算题)1-100(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)1-100(含答案解析)
汽车的行驶速度;
汽车的功率;
汽车发动机的热机效率。
2.某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为3.2×107J/m3。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
7.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其 图象如图所示,在第10s时速度达到 ,通过的路程为120m。求:
在 内汽车的平均速度;
设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为 那么在 内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳?
若发动机的转化效率为 ,则 内燃烧了多少千克汽油? 已知汽油的热值大约为 。
初中物理中考热学专项练习(计算题)1-100(含答案解析)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试,已知汽车的总质量为2t,该车在某段长 的水平路面做匀速直线运动,用时40s,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的 倍,汽车在此过程中消耗的汽油产生了 热量。 取 求在该段测试过程中:
(1)干木材的热值.
(2)8kg的水温度升高50℃所吸收的热量.
(3)此煤炉烧水时的效率.
17.在一个标准大气压下,用炉子将10 kg的水从20 ℃加热至沸腾,燃烧了0.5 kg的焦炭,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),焦炭的热值为3.0×107J/kg.求:
(1)水吸收的热量;
(2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量;
(1)该车满载时静止在水平路面上时对路面的压强;

热学计算大题专项训练(含答案)

热学计算大题专项训练(含答案)

热学计算综合1、吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶.为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈用60℃的热水给牛奶加热.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg•℃)].问:(1)在加热过程中,牛奶吸收了多少热量?(2)若热水放出热量的40%被牛奶吸收,问妈妈要用热水多少千克?2、德国某处农场的牛棚里,关了90头奶牛,由于棚内牛屁浓度太高,结果静电引发了牛屁爆炸,把屋顶都炸塌了下来.这是因为牛屁中含有大量的甲烷所致.据此,阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”,在牛背上装有一个大塑料袋,通过导管收集牛体内排除的气体.若一头奶牛一天收集的气体中的甲烷,完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使56kg的水从30℃升高到80℃.(甲烷的热值为5.6×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),煤的热值是2.94×107J/kg).(1)求一头牛一天排出的气体中甲烷的质量是多少?(2)如果这些热量由燃烧煤来提供,煤燃烧放出的热量有40%被水吸收,则需要多少煤?3、液化石油气的热值高达4.9×107/kg,一些不法商贩为谋取暴利,常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg 的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户.重庆市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测:在一个标准大气压下,将体积为0.1m3的容器内装满水,已知水的初始温度为30℃,用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至恰好沸腾,瓶内液化石油气消耗了1.2kg.通过高效炉灶,水能吸收液化石油气完全燃烧释放热量的70%.已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃),问:(1)容器内水的质量?(2)容器内的水加热至沸腾时需要吸热多少?(3)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚?4、在比较“水和煤油谁吸热升温快”的过程中,某实验小组选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g、初温都是20℃的水和煤油加热。

热学计算题专题训练(附答案)

热学计算题专题训练(附答案)

热学计算题专题训练1、小洋家煮饭,烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为8.4×107J/m3,放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4㎏,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全然烧多少立方米的天然气?答案 0.03米32、实验室某玻璃瓶中盛有质量为140g、体积为1.72×10-4 m3的酒精,已知酒精的热值为3×107J/㎏,水的比热容为4.2×103J/(㎏·℃).试求⑴瓶中酒精的密度⑵将这些酒精完全燃烧,可放出多少热量⑶这些热量能使20㎏的水温度升高多少度答案⑴0.81×103⑵4.2×106⑶50℃3、一台用液化石油气烧水的热水器,平均每天可将100㎏的水从20℃加热到60℃。

求:⑴水吸收的热量为多少?⑵若石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,好家改用太阳能热水器后,平均每天可节约液化石油气多少千克?(液化石油气的热值为8.0×107J/㎏)⑶请你说出太阳能热水器的优点(至少说出一点)答案:⑴1.68×107⑵0.3㎏⑶节能环保太阳能取之不尽4.一台效率为40%的柴油机,当输出66000J的有用功时,消耗的柴油为多少?(柴油的热值为4.3×107J/㎏)答案 3.84×10-35、质量为500g的铁锅中放有3㎏的水,把它们从15℃加热到85℃,吸收了多少热量(铁的比热为0.46×103J/(㎏·℃)答案 8.981×105 J6、质量为0.5㎏的铝壶里装了2㎏水,初温为20℃,如果它们吸收了2.652×105J的热量,温度能升高到多少摄氏度?铝的比热为0.88×103J/(㎏·℃)答案 50℃7、为了获得100千克50℃的温水,需要多少温度为100℃的开水和多少温度为20℃的冷水混合而成(不计热损失)答案:热水37.5千克冷水62.5千克8、功率为6KW的汽车,用热值为4.6×107J/㎏的汽油作燃料,汽车发动机的效率为35%,油箱内装有40千克的汽油,使用这些汽油行驶800千米,求汽车速度答案 7.45m/s9、太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点。

初中物理中考热学专项练习(计算题)101-200(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)101-200(含答案解析)

初中物理中考热学专项练习(计算题)101-200(含答案解析) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题1.如图甲所示,是小明的爷爷网购的一台电热足浴器内部等效电路图,R1和R2均为发热丝,其中R1的阻值是80Ω;该足浴器有:低温、中温和高温档等3个档位;其铭牌的部分参数如图乙所示,电热足浴器开关S0闭合、S接3时,控制面板显示如图丙所示,求:(1)这台电热足浴器内部电路中R2的阻值是多少?(2)该足浴器低温档的数据模糊不清(图丙),请你计算出低温档的功率是多少?(取整数)(3)足浴器装入最大容量初温为22℃的水,正常加热,当水温达到控制面板上显示的温度时,加热过程耗时400s,则该足浴器的热电效率约是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]2.一辆小汽车以108 km/h的速度在水平路面上匀速行驶了6.9min,已知汽车的质量是1400kg,汽车受到的阻力是汽车重力的0.05倍,汽车在这段时间内消耗了0.63 kg 汽油,汽油的热值q=4.6×107J/kg,g取10N/kg,试求汽车发动机的:(1)牵引力;(2)功率;(3)效率.3.太阳能具有环保、可再生等优点,某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内,将热水器中质量为50kg、初温为15℃的水升高到55℃.(水的比热容c水=4.2×103J/kg•℃)求:(1)热水器中水吸收的热量Q;(2)若改用焦炭来加热这些水,需要完全燃烧多少千克焦炭?(焦炭的热值q=3×107J/kg,设焦炭放出的热量全部被水吸收)4.下表是某品牌小轿车的一些技术参数.其中排气量是指发动机气缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大.空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比.汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量.该发动机以最大功率工作时,气缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3, 1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次.请你计算发动机在最大功率工作时,(1)1min内做的有用功(2)做一次功消耗汽油的质量(3)发动机的效率5.小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示),内部由加热系统和按摩系统两部分组成。

(word完整版)(含)九年级物理热学计算题训练,文档

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九年级热学计算专题练习1、某同学在实验室用酒精灯把0.1kg 的水从 20℃加热到 100℃。

求:〔 1〕水吸取的热量。

〔 2〕若是这些热量由酒精燃烧供给,最少要完满燃烧多少千克酒精 ?[ 水的比热容 c=4.2 ×l0 3J/〔 kg? ℃〕;酒精的热值 q=3.0 ×l0 7J/kg]解:〔 1〕依照 Q吸 =cm〔t 2-t 1〕3水吸取的热量 Q吸 =4.2 ×10 J/ 〔kg? ℃〕× 0.1kg ×〔 100℃ - 20℃〕4=3.36 ×10 J(2〕由 Q吸 =Q放,Q放 =mq 得酒精的质量:4-2答:水吸取的热量是 3.36 ×10 J;最少完满燃烧 1.12 ×10 kg 的酒精。

为 4.2× 103J/(kg ? ℃) .煤气的热值为 4.2×107 J/ kg.求:〔 1〕0.5kg 煤气完满燃烧放出的热量.〔 2〕水吸取的热量.〔 3〕燃气灶烧水的效率.解: (1)Q 放×4.2 ×107J/kg=2.1 ×107J(2)Q 吸=mc⊿t=50kg ×4.2 ×103J/(kg? 度) ×(70 -20) 度=1.05 ×107J(3)η=(Q吸/ Q放)×100%=× ×107J)×100%=50%3、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5×107J /kg.(1〕 1kg 的液化气完满燃烧,释放的热量是多少?(2〕假设整瓶液化气完满燃烧释放热量的 60%被利用,那么消失的热量是多少?(3〕小彤想节约能源、降低能耗,假设将上述消失的热量全部利用起来,能够把多少温度为20℃的水加热到 100℃?【 c 水=4.2 ×103J/(kg ·℃ ) 】解:〔 1〕∵液化气的热值取 5×107 J/kg ,∴ 1kg 的液化气完满燃烧,释放的热量是 5×107J ;(2〕整瓶液化气完满燃烧释放热量:Q 放=mq=21kg× 5×107J/kg=1.05 ×10 9J,被利用的热量:Q 适用 =Q 放×× 10 9J××108J,消失的热量:Q 消失 =Q 放 -Q 适用 =1.05 ×109 J-6.3 ×108J=4.2 ×10 8J;(3〕由题知, Q 消失 =Q 吸=c 水 m 水△t=4.2 ×108J,水的质量:4.2 ×108 J ×108 Jm 水==×103J/(kg?℃) ×(100℃- 20℃)=1250kg .c 水△t4、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:某天清早,他用温度计测得自来水的温度为 20℃,尔后给热水器水箱送满水,中中午“温度传感器〞显示水箱中的水温为 45℃.请你求解以下问题:(1〕水箱中水的质量;水吸取的热量【 c 水× 103J/(kg ·℃ ) 】〔 2〕若是水吸取的这些热量,由燃烧煤气来供给,而煤气灶的效率为 40%,求最少需要燃烧多少煤气〔煤气的热值为 q=4.2 ×107J/kg〕解:〔 1〕水的体积: V=200L=200× 10 -3m 3,水的质量: m=ρV=1×103 kg/m 3×200×10-3m3=200kg ,水吸取的热量:Q 吸 =cm△ t=4.2 ×10 3J/〔 kg?℃〕×200kg×〔 45℃-20 ℃〕 =2.1 ×10 7J;(2〕∵ Q 吸 =m′q×40%∴ m′=Q×107J吸×107 J/kg.q×40%×40%2水,太阳5、如图简单太阳能热水器受光面积 1.2m,内装 80kg24每分钟辐射到 1m面积上水吸取的热量是7. 56×10 J。

中考物理复习《热学计算》专项提升训练(附答案)

中考物理复习《热学计算》专项提升训练(附答案)

中考物理复习《热学计算》专项提升训练(附答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________公式梳理1.热量的计算:(1)利用比热容计算吸、放热:Q=cm∆t(2)利用热值计算放热:①固、液体燃料:Q=qm②气体燃料:Q=qv2.热机的效率:η=W有Q×100%3.电功率的计算:P=W/t 或P=UI4.电热效率的计算:η=QW×100%专题练习1.在一个标准大气压下,用天然气灶将 5kg 的水从 20℃加热至沸腾,消耗了 0.075m3的天然气,已知水的比热容为 4.2×103J/(kg ·℃) ,天然气的热值为 3.2×107J/m3。

求:(1)水吸收的热量;(2)0.075m3的天然气完全燃烧释放的热量;(3)天然气灶烧水的效率。

2.小明用酒精灯给质量为 0.2kg 的水加热,他绘制出水的温度随加热时间变化的图像如图所示。

已知酒精的热值q酒=3.0×107J/kg,加热时酒精灯平均每 1min 消耗2.8×10-3kg 的酒精。

随后小明用该酒精灯以完全相同的加热方式给质量为 0.4kg 的沙子加热,测得沙子在 1min 内温度升高了35℃。

已知水的比热容 c水=4.2×103J/ (kg·℃),求:(1)加热2min 水吸收的热量 Q;(2)该酒精灯对水的加热效率η;(3)沙子的比热容c沙。

3.小明要将50kg的冷水从20℃加热到80℃作为生活用水,他用煤气灶烧热这些水需要燃烧1kg的煤气,已知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃)。

试求:(1)把50kg的冷水从20℃加热到80℃需要吸收的热量;(2)1kg的煤气完全燃烧时放出的热量;(3)煤气灶烧水的效率。

4.如图是某太阳能热水器,向其中注入50kg的水,阳光照射一段时间后,水温从20℃升高到60℃,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)。

高中物理3-3《热学》计算题专项练习题(含答案)

高中物理3-3《热学》计算题专项练习题(含答案)

热学计算题(二)1.如图所示,一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置,管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱.已知大气压强为75cmHg,玻璃管周围环境温度为27℃.求:Ⅰ.若将玻璃管缓慢倒转至开口向下,玻璃管中气柱将变成多长?Ⅱ.若使玻璃管开口水平放置,缓慢升高管内气体温度,温度最高升高到多少摄氏度时,管内水银不能溢出.2.如图所示,两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱,气体温度为300K时,空气柱在U形管的左侧.(i)若保持气体的温度不变,从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱,管内的空气柱长为多少?(ii)为了使空气柱的长度恢复到15cm,且回到原位置,可以向U形管内再注入一些水银,并改变气体的温度,应从哪一侧注入长度为多少的水银柱?气体的温度变为多少?(大气压强P0=75cmHg,图中标注的长度单位均为cm)3.如图所示,U形管两臂粗细不等,开口向上,右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76cmHg。

左端开口管中水银面到管口距离为11cm,且水银面比封闭管内高4cm,封闭管内空气柱长为11cm。

现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:①粗管中气体的最终压强;②活塞推动的距离。

4.如图所示,内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7℃的环境中,左侧管上端开口,并用轻质活塞封闭有长l1=14cm,的理想气体,右侧管上端封闭,管上部有长l2=24cm的理想气体,左右两管内水银面高度差h=6cm,若把该装置移至温度恒为27℃的房间中(依然竖直放置),大气压强恒为p0=76cmHg,不计活塞与管壁间的摩擦,分别求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度.5.如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分.初状态整个装置静止不动且处于平衡状态,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0,温度为T0.设外界大气压强为P0保持不变,活塞横截面积为S,且mg=P0S,环境温度保持不变.求:在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡,活塞B下降的高度.6.如图,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为S A:S B=1:2,两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时,A、B 中气体的体积皆为V0,温度皆为T0=300K.A中气体压强P A=1.5P0,P0是气缸外的大气压强.现对A加热,使其中气体的体积增大V0/4,,温度升到某一温度T.同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体压强(用P0表示结果)和温度(用热力学温标表达)7.如图所示为一简易火灾报警装置.其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声.27℃时,空气柱长度L1为20cm,水银上表面与导线下端的距离L2为10cm,管内水银柱的高度h为13cm,大气压强P0=75cmHg. (1)当温度达到多少摄氏度时,报警器会报警?(2)如果要使该装置在87℃时报警,则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱?8.如图所示,导热气缸A与导热气缸B均固定于地面,由刚性杆连接的导热活塞与两气缸间均无摩擦,两活塞面积S A、S B的比值4:1,两气缸都不漏气;初始状态系统处于平衡,两气缸中气体的长度皆为L,温度皆为t0=27℃,A中气体压强P A=7P0/8,P0是气缸外的大气压强;(Ⅰ)求B中气体的压强;(Ⅱ)若使环境温度缓慢升高,并且大气压保持不变,求在活塞移动位移为L/2时环境温度为多少摄氏度?9.如图,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热.两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为P0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的1/4,活塞b在气缸的正中央.(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部时,求氮气的温度;(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度的1/16时,求氧气的压强.10.A 、B 汽缸的水平长度均为20 cm 、截面积均为10 cm 2,C 是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D 为阀门.整个装置均由导热材料制成.起初阀门关闭,A 内有压强A P =4.0×105 Pa 的氮气.B 内有压强=B P 2.0×105 Pa 的氧气.阀门打开后,活塞C 向右移动,最后达到平衡.求活塞C 移动的距离及平衡后B 中气体的压强.11.如图所示,内壁光滑长度为4l 、横截面积为S 的汽缸A 、B ,A 水平、B 竖直固定,之间由一段容积可忽略的细管相连,整个装置置于温度27℃、大气压为p 0的环境中,活塞C 、D 的质量及厚度均忽略不计.原长3l 、劲度系数03p S k l=的轻弹簧,一端连接活塞C 、另一端固定在位于汽缸A 缸口的O 点.开始活塞D 距汽缸B 的底部3l .后在D 上放一质量为0p S m g =的物体.求: (1)稳定后活塞D 下降的距离;(2)改变汽缸内气体的温度使活塞D 再回到初位置,则气体的温度应变为多少?热学计算题(二)答案解析1.解:Ⅰ.以玻璃管内封闭气体为研究对象,设玻璃管横截面积为S,初态压强为:P1=P0+h=75+25=100cmHg,V1=L1S=30S,倒转后压强为:P2=P0﹣h=75﹣25=50cmHg,V2=L2S,由玻意耳定律可得:P1L1=P2L2 ,100×30S=50×L2S,解得:L2=60cm;Ⅱ.T1=273+27=300K,当水银柱与管口相平时,管中气柱长为:L3=L﹣h=100﹣25cm=75cm,体积为:V3=L3S=75S,P3=P0﹣h=75﹣25=50cmHg,由理想气体状态方程可得:代入数据解得:T3=375K,t=102℃2.解:(ⅰ)由于气柱上面的水银柱的长度是25cm,所以右侧水银柱的液面的高度比气柱的下表面高25cm,所以右侧的水银柱的总长度是25+5=30cm,试管的下面与右侧段的水银柱的总长45cm,所以在左侧注入25cm长的水银后,设有长度为x的水银处于底部水平管中,则 50﹣x=45解得 x=5cm即5cm水银处于底部的水平管中,末态压强为75+(25+25)﹣5=120cmHg,由玻意耳定律p1V1=p2V2代入数据,解得:L2=12.5cm(ⅱ)由水银柱的平衡条件可知需要也向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间.这时空气柱的压强为:P3=(75+50)cmHg=125cmHg由查理定律,有: =解得T3=375K3.①88cmHg;②4.5cm①设左管横截面积为S,则右管横截面积为3S,以右管封闭气体为研究对象.初状态p1=80 cmHg,V1=11×3S=33S,两管液面相平时,Sh1=3Sh2,h1+h2=4 cm,解得h2=1 cm,此时右端封闭管内空气柱长l=10 cm,V2=10×3S=30S气体做等温变化有p1V1=p2V2即80×33S=p2×30S 解得p2=88cmHg②以左管被活塞封闭气体为研究对象p1′=76 cmHg,V1′=11S,p2=p2′=88 cmHg气体做等温变化有p1′V1′=p2′V2′解得V2′=9.5S活塞推动的距离为L=11 cm+3 cm-9.5 cm=4.5cm4.解:设管的横截面积为S,活塞再次平衡时左侧管中气体的长度为l′,左侧管做等压变化,则有:其中,T=280K,T′=300K,解得:设平衡时右侧管气体长度增加x,则由理想气体状态方程可知:其中,h=6cmHg解得:x=1cm所以活塞平衡时右侧管中气体的长度为25cm.5.解:对I气体,初状态,末状态由玻意耳定律得:所以,对 II气体,初状态,末状态由玻意耳定律得:所以,l2=l0B活塞下降的高度为: =l0;6.解:活塞平衡时,由平衡条件得:P A S A+P B S B=P0(S A+S B)①,P A′S A+P B′S B=P0(S A+S B)②,已知S B =2S A ③,B 中气体初、末态温度相等,设末态体积为V B ,由玻意耳定律得:P B ′V B =P B V 0 ④,设A 中气体末态的体积为V A ,因为两活塞移动的距离相等, 故有=⑤,对A 中气体,由理想气体状态方程得:⑥, 代入数据解得:P B =,P B ′=,P A ′=2P 0,V A =,V B =,T A ==500K ,7.①177℃②8 cm ①封闭气体做等压变化,设试管横截面积为S ,则初态:V 1=20S ,T 1=300K ,末态:V 2=30S ,由盖吕萨克定律可得:1v T =22v T ,解得T 2=450K ,所以t 2=177℃. ②设当有xcm 水银柱注入时会在87℃报警,由理想气体状态方程可得:111p v T =222p v T , 代入数据解得x=8 cm .8.解:(1)设初态汽缸B 内的压强为p B ,对两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有:p A S A +p 0S B =p B S B +p 0S A …①据已知条件有:S A :S B =4:1…②联立①②有:p B =;(2)设末态汽缸A 内的压强为p A ',汽缸B 内的压强为p B ',环境温度由上升至的过程中活塞向右移动位移为x ,则对汽缸A 中的气体由理想气体状态方程得:…③对汽缸B 中的气体,由理想气体状态方程得:…④对末态两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有:p A 'S A +p 0S B =p B 'S B +p 0S A …⑤联立③④⑤得:t=402℃.9.解:(ⅰ)活塞b 升至顶部的过程中,活塞a 不动,活塞a 、b 下方的氮气经历等压过程.设气缸A 的容积为V 0,氮气初态体积为V 1,温度为T 1,末态体积为V 2,温度为T 2,按题意,气缸B 的容积为V 0,则得:V 1=V 0+•V 0=V 0,①V 2=V 0+V 0=V 0,②根据盖•吕萨克定律得: =,③由①②③式和题给数据得:T 2=320K ; ④(ⅱ)活塞b 升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a 开始向上移动,直至活塞上升的距离是气缸高度的时,活塞a 上方的氧气经历等温过程,设氧气初态体积为V 1′,压强为P 1′,末态体积为V 2′,压强为P 2′,由题给数据有,V 1′=V 0,P 1′=P 0,V 2′=V 0,⑤由玻意耳定律得:P 1′V 1′=P 2′V 2′,⑥由⑤⑥式得:P 2′=P 0.⑦ 10.7.6cm 3×105Pa 解析:由玻意耳定律,对A 部分气体有 S x L P LS P A )(+= ① 对B 部分气体有S x L P LS P B )(-= ②代入相关数据解得x =320=7.6cm ,P =3×105 Pa11.解:(1)开始时被封闭气体的压强为,活塞C 距气缸A 的底部为l ,被封气体的体积为4lS ,重物放在活塞D 上稳定后,被封气体的压强为:活塞C 将弹簧向左压缩了距离,则活塞C 受力平衡,有:根据玻意耳定律,得:解得:x=2l活塞D 下降的距离为:(2)升高温度过程中,气体做等压变化,活塞C 的位置不动,最终被封气体的体积为,对最初和最终状态,根据理想气体状态方程得解得:。

2020年中考物理试题专题训练——专题三十一:热学计算

2020年中考物理试题专题训练——专题三十一:热学计算

2020年中考物理试题专题训练——专题三十一:热学计算1.(2020黄石,19)可燃冰是一种新能源,它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质,主要成分是甲烷,我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平,用燃气锅炉烧水时,将500kg初温20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.1m3的可燃冰,这个过程中水吸收的热量为______J。

完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J,燃气锅炉烧水时的效率为______。

[c水=4.2×103J/(kg·℃),可燃冰热值q=6.0×109J/m3]2.(2020巴中,22)一台汽油机飞轮的转速为3600 r/min,在1s内汽油机对外做了_______ 次功。

如果汽油机在一段时间内消耗了 0.5kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量______ J。

汽油机用水作冷却液,是利用水的_______大的特点。

(q汽油=4.6×107J/kg)3.(2020泰州,20)如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。

(1)北斗导航卫星是通过__________向插秧机发送位置信息的;(2)该插秧机使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于__________冲程。

如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功__________次;(3)汽油属于__________(选填“清洁”或“非清洁”)能源,某段时间插秧机消耗汽油0.21kg,汽油完全燃烧放出的热量是__________J;若这些热量完全被40kg初温15°C的水吸收,则水温升高__________°C。

[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·°C)]4.(2020南充,15)若一辆小汽车一年行驶一万公里,消耗1t汽油,这此汽油完全燃烧放出 J的热量;某次行驶过程中,该汽车汽油机曲轴的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做功次(q汽=4.6x107J/kg)5.(2020西宁,13)青海油田涩北天然气田连续10年保持稳产,为西宁人民的生产、生活用气提供了有力保障。

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专项训练一热学计算题一、玻璃管分类1、(10分) 如图所示,一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置,管中用一段长Ho =38cm 的水银柱封闭一段长L1=20cm的空气,此时水银柱上端到管口的距离为L2=4cm,大气压强恒为Po=76cmHg,开始时封闭气体温度为t=27℃,取0℃为273K。

求:(ⅰ) 缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出,此时封闭气体的温度;(ⅱ) 保持封闭气体温度不变,在竖直平面内缓慢转动玻璃管至水银开始从管口溢出,玻璃管转过的角度。

2、(10分)如图所示,在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃,大气压强p0=76cmHg.①若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度;②若保持管内温度始终为33℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时管中气体的压强。

3、 (10分)如图所示,两端等高、粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置,右端与大气相通,左端用水银柱封闭着长L1=40cm的气柱(可视为理想气体),左管的水银面比右管的水银面高出Δh=。

现从右端管口缓慢注入水银,稳定后右管水银面与管口等高。

若环境温度不变,取大气压强P0=75C mHg。

求稳定后加入管中水银柱的长度。

变式一、(10分)如图所示,粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置,右端与大气相通,左端用水银柱封闭着L1=40cm的气柱(可视为理想气体),左管的水银面比右管的水银面高出△h1= 15cm。

现将U形管右端与一低压舱(图中未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面△h2=5cm。

若环境温度不变,取大气压强P0=75cmHg。

求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。

变式二、如图所示,U形管两臂粗细不等,开口向上,右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76cmHg。

左端开口管中水银面到管口距离为11cm,且水银面比封闭管内高4cm,封闭管内空气柱长为11cm。

现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:①粗管中气体的最终压强;②活塞推动的距离。

4、如图所示,一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内,管内封闭有一定质量的空气,水银槽的截面积上下相同,是玻璃管截面积的5倍.开始时管内空气长度为6cm,管内外水银面高度差为50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口末离开槽中水银),使管内外水银面高度差变成60cm.(大气压相当于75cmHg),求:(1)此时管内空气柱的长度;(2)水银槽内水银面下降的高度.5、(10分)如图所示,粗细均匀内壁光滑的细玻璃管长L=90cm,用长为h=15cm的水银柱封闭一段气柱(可视为理想气体),开始时玻璃管水平放置,气柱长l=30cm,取大气压强P0=75cmHg。

将玻璃管由水平位置缓慢转至竖直放置(管口向上),求:①玻璃管转至竖直放置后气柱的长度;②保持玻璃管沿竖直方向放置,向玻璃管内缓慢注入水银,当水银柱上端与管口相平时封闭气柱的长度。

二、汽缸类6、(10分)如图所示,圆柱形绝热汽缸放置于水平桌面上,质量为m的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中,开始时活塞距汽缸底部高度为h1=0.40 m,现缓慢将气缸倒置,稳定后活塞到汽缸底部的距离为h2= 0.60 m,已知活塞面积S=,取大气压强Po=l.0×l05 Pa,g=l0N/kg,不计活塞与汽缸之间的摩擦。

求:(i)活塞的质量m;(ii)气体内能的变化量△U。

7、(9分)一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内,活塞质量为m 、横截面积为S ,可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性,整个装置与外界绝热,初始时封闭气体的温度为T 1,活塞距离气缸底部的高度为H ,大气压强为P o 。

现用一电热丝对气体缓慢加热,若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q ,活塞上升的高度为4H,求: Ⅰ.此时气体的温度; Ⅱ.气体内能的增加量。

8、(9分)有一个高度为h =的金属容器放置在水平地面上,容器内有温度为t 1=27 ℃的空气,容器左侧壁有一阀门距底面高度为h 1=,阀门细管直径忽略不计.容器内有一质量为m = kg 的水平活塞,横截面积为S =20 cm 2,活塞与容器壁紧密接触又可自由活动,不计摩擦,现打开阀门,让活塞下降直至静止并处于稳定状态。

外界大气压强为p 0=×105Pa.阀门打开时,容器内气体压强与大气压相等,g 取10 m/s 2。

求:(1)若不考虑气体温度变化,则活塞静止时距容器底部的高度h 2; (2)活塞静止后关闭阀门,对气体加热使容器内气体温度升高到327 ℃,求此时活塞距容器底部的高度h 39、(10分) 如图22所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。

活塞的质量为m ,横截面积为S ,此时气体的温度为T o ,体积为V o ;现通过电热丝缓慢加热气体,使活塞上升至气体体积增大到原来的2倍。

已知大气压强为P 0,重力加速度为g ,不计活塞与气缸的摩擦。

ⅰ.求加热过程中气体对外做了多少功;ⅱ.现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当添加砂粒的质量为m o 时,活塞恰好回到原来的位置,求此时气体的温度。

10、(2017年全国1卷)(10分)如图,容积均为V 的汽缸A 、B 下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K 2位于细管的中部,A 、B 的顶部各有一阀门K 1、K 3;B 中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。

初始时,三个阀门均打开,活塞在B 的底部;关闭K 2、K 3,通过K 1给汽缸充气,使A 中气体的压强达到大气压p 0的3倍后关闭K 1。

已知室温为27 ℃,汽缸导热。

(i )打开K 2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;(ii )接着打开K 3,求稳定时活塞的位置;(iii )再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强。

11、(2016年全国1卷)(10分)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压强差p ∆与气泡半径r 之间的关系为2p rσ∆=,其中0.070N/m σ=。

现让水下10m 处一半径为0.50cm 的气泡缓慢上升。

已知大气压强50 1.010Pa p =⨯,水的密度331.010kg /m ρ=⨯,重力加速度大小210m/s g =。

(i)求在水下10m 处气泡内外的压强差;(ii)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。

12、(2015全国1卷)(10分)如图,一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为1 2.50m kg =,横截面积为2180.0s cm =,小活塞的质量为2 1.50m kg =,横截面积为2240.0s cm =;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为40.0l cm =,气缸外大气压强为51.0010p Pa =⨯,温度为303T K =。

初始时大活塞与大圆筒底部相距2l, 两活塞间封闭气体的温度为1495T k =,现气缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度g 取210/m s ,求(i )在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度(ii )缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强13、(2014全国1卷)(9分)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。

开始时气体压强为p ,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h ,外界的温度为T0。

现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4。

若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积。

已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g。

14、(2013全国1卷) (9分)如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0,气缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略)。

开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为P o和P o/3;左活塞在气缸正中间,其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V0/4。

现使气缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至气缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡。

已知外界温度为To,不计活塞与气缸壁间的摩擦。

求:(i)恒温热源的温度T;(ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V X。

三、图像问题15.如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象。

已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。

①说出A→B过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中T A的温度值.②请在图乙坐标系中,作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的P—T图象,并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.16.一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示,气体在状态A时的压强p A=p0,温度T A=T0,线段AB与V轴平行,BC的延长线过原点。

求:(1)气体在状态B时的压强p B;(2)气体从状态A变化到状态B的过程中,对外界做的功为10J,该过程中气体吸收的热量为多少;(3)气体在状态C时的压强p C和温度T C。

四、其他17.如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具,小明同学在17o C的室内对蹦蹦球充气,已知两球的体积约为2L,充气前的气压为1atm,充气筒每次充入的气体,忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化,求:(1)充气多少次可以让气体压强增大至3atm;(2)室外温度达到了-13o C,蹦蹦球拿到室外后,压强将变为多少专项训练一、热学计算题答案1、2、(2)(10分)①设玻璃管横截面积为S ,以管内封闭气体为研究对象, 气体经等压膨胀:初状态:V 1=51S T 1=306K末状态:V 2=53S T 2=(1分)由盖—吕萨克定律:1212T V V T(2分)得T 2=318K (1分)②当水银柱上表面与管口相平,设此时管中气体压强为P ,水银柱的高度为H ,管内气体经等温压缩: 初状态:V 1=51S P 1= 80cmHg (1分) 末状态:V 2=(57-H )SP 2=(76+H ) cmHg (1分)由玻意耳定律:P 1 V 1 =P 2V 2(2分)得 H =9cm (1分) 故P 2=85cmHg (1分)3、设管的横截面积为S ,以管内封闭气体为研究对象, 为加水银前,气体的状态参量:V1=L1S ,p1=p0-△h , 加水银气体稳定后,气体状态参量:V2=L2S ,p2=p0+L2, 由玻意耳定律得:p1V1=p2V2,即:()×40S=(75+L2)×L2S ,解得:L2=25cm , 加入管中的水银柱长度为:△L=L1+△h+L1-L2=; 答:稳定后加入管中水银柱的长度为.变式一、变式二、4、(1)玻璃管内的空气作等温变化,有:((p 0-ρgH1)l 1=(p 0-ρgH 2)l 2 所以l 2=l 1=(m).故此时管内空气柱的长度为.(2)设水银槽内水银面下降△x,水银体积不变,有: S 1△H=S 2△x 所以△x=(H 2−H 1)=(m)故水银槽内水银面下降的高度为.5、解:①等温变化,根据理想气体状态方程:6、P 0lS=(P 0+P h )x 1S7、解得:x 1=25cm8、②当水银柱上端与管口相平时封闭气柱的长度为x 2,则: 9、P 0lS=(P 0+(90-x 2))x 2S 10、解得:x 2=15cm 11、p 0−ρgH 1p 0−ρgH 2127、解:Ⅰ. 气体加热缓慢上升过程中,处于等压过程,设上升4H时温度为2T ,则 1V SH = ① 2()4HV S H =+ ②1212V V T T = ③1245T T = ④ 得:Ⅱ. 上升过程中,据热力学第一定律得:U Q W ∆=+ ⑤式中:0()4HW P S mg =-+ ⑥因此:0()4HU Q P S mg ∆=-+ ⑦ 评分标准:本题共9分。

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