2020年春人教版物理中考专题复习《热学综合计算》考点专练课件(共21张PPT)

4．在标准大气压下，把一壶盛有质量为 2 kg、温度为 20 ℃的水烧开(不计
热量损失)，需要吸收的热量为__6_._7_2×__1_0_5_ J；如果这些热量由天然气燃烧 来提供，需要完全燃烧__2_._1_×_1_0_－_2_ m3 的天然气。[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)，
q 天然气＝3.2×107 J/m3] 5．在标准大气压下，质量为 0.5 kg、温度为 70 ℃的水放出 4.2×104 J 的热
类型二 有关热效率的计算 10．小明用燃气灶把质量为 12 kg、初温为 20 ℃的水加热到 100 ℃，燃烧掉 0.42 m3 的 天 然 气 ， 则 燃 烧 的 天 然 气 放 出 的 热 量 是 _1_._3_4_4_×__1_0_7 J ， 燃 气 灶 的 热 效 率 是 ____3_0_%____。(天然气的热值是 3.2×107 J/m3) 11．已知天然气的热值为 3.2×107 J/m3，完全燃烧 2.5 m3 的天然气可以获得 ___8_×__1_0_7__ J 的热量。若天然气烧水的热效率为 80%，在标准大气压下，要将 400 L 水，从 20 ℃加热到沸腾，水需要吸收___1_.3_4_4_×__1_0_8__ J 的热量，这个过程需要消耗 ____5_._2_5___ m3 天然气。
16．为了保障学生安全，某县城区运行着一批大鼻子校车，如图所示，有一款大 鼻子校车满载时总重为2×105 N，最大功率是80 kW，若以最大功率匀速行驶时 受到的阻力是车总重的0.02，百公里耗油量是25 L，已知柴油的热值为4×107 J/L。 求： (1)完全燃烧25 L柴油放出的热量； (2)校车消耗25 L柴油做的机械功； (3)校车以最大功率匀速行驶时的效率； (4)校车以最大功率匀速行驶时的速度。
(3)校车以最大功率匀速行驶时的效率 η＝WQ×100%＝14××110098 JJ×100%＝40% (4)由 P＝Wt ＝Fts＝Fv 得，校车以最大功率匀速行驶时的速度 v＝PF＝840000000NW＝20 m/s
(1)水的体积 V＝50 L＝0.05 m3 由 ρ＝mV得，水的质量 m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×0.05 m3＝50 kg 在标准大气压下，水的沸点 t＝100 ℃ 则水需要吸收的热量 Q 吸＝c 水 m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(100 ℃ －40 ℃)＝1.26×107 J
【答案】 (1)1.6×107 J (2)8.4×106 J (3)52.5%
15．小宜学习了热学的知识后，知道水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，他想估算 一下自己家中每天烧水、做饭需要的热量，于是他仔细记录了家中每天烧水、煮 饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将50 kg、20 ℃的水 烧开(加热到100 ℃)。 (1)求小宜家每天烧水、做饭需要多少热量？ (2)如果木柴的热值为1.2×107 J/kg，从理论上讲小宜家中每天烧水、做饭需要多 少千克的木柴？ (3)但实际生活中小宜家中每天烧水、做饭需要完全燃烧2 kg的木柴，则2 kg的木 柴完全燃烧放出的热量是多少？ (4)此时炉子的效率是多少？
(1)100 g 可燃冰完全燃烧放出的热量 Q 放＝q 可燃冰 m 可燃冰＝4.2×108 J/kg×0.1 kg＝4.2×107 J
(2)已知加热效率η＝45%，由 η＝QQ吸 放得，水吸收的热量
Q 吸＝ηQ 放＝45%×4.2×107 J＝1.89×107 J
14．用天然气灶烧水，燃烧0.5 m3的天然气，可使100 kg的水从20 ℃升高20 ℃。 已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝3.2×107 J/m3。求： (1)0.5 m3天然气完全燃烧放出的热量Q放； (2)水吸收的热量Q吸； (3)燃气灶的效率η。
(1)水吸收的热量 Q 吸 ＝ c 水 m 水 (t2 － t1)＝ 4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(100 ℃ － 20 ℃)＝ 1.68×107 J (2)木柴释放的热量 Q 放＝Q 吸＝1.68×107 J 由 Q＝qm 可知，需要木柴的质量 m 木柴＝qQ木放柴＝11.2.6×8×1017 0J7/kJg＝1.4 kg (3)2 kg 木柴完全燃烧释放的热量 Q 放′＝m 木柴′q 木柴＝2 kg×1.2×107 J/kg＝2.4×107 J (4)炉子的效率 η＝QQ放吸′×100%＝12.6.48××110077JJ×100%＝70%
(3)相同时间内酒精燃烧放出的热量相同，在 2 min 的时间内， Q 沙吸＝Q 水吸＝4.2×104 J 由题图甲知，加热 2 min 时，沙子的温度从 20 ℃上升到 250 ℃，则 Δt 沙＝250 ℃－20 ℃＝230 ℃ 沙子的质量 m 沙＝200 g＝0.2 kg 由 Q 吸＝cmΔt 可得，沙子的比热容 c 沙＝mQ沙沙Δ吸t沙＝0.24.k2g××120340J℃≈0.91×103 J/(kg·℃)
12．一台四冲程汽油机的热机效率为 40%，已知所用汽油的热值是 4.6×107 J/kg， 则完全燃烧 2 g 汽油转化的机械能是__3_.6_8_×__1_0_4_ J。若此机械能全部用于发热，能使 标准大气压下质量为 1 kg、初温为 95 ℃的水的温度升高_____5_____ ℃。[c 水＝ 4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)因为沙子和水的质量相等，沙子的比热容比水小，吸收相同热量时(加 热相同时间)，由 Δt＝cQm可知，沙子的温度升高得多，则题图乙表示的是水 吸热升温的过程。由题和题图可知，m 水＝200 g＝0.2 kg，Δt 水＝70 ℃－20 ℃ ＝50 ℃ 水吸收的热量 Q 水吸＝c 水 m 水 Δt 水＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×50 ℃＝ 4.2×104 J (2)加热时酒精灯平均每分钟消耗 1 g 酒精，加热 2 min 时间消耗酒精的质 量 m＝ 2×1 g＝2 g＝2×10－3 kg 这些酒精完全燃烧放出的热量
(1)由 Q＝qV 得，完全燃烧 25 L 柴油放出的热量 Q＝qV＝4×107 J/L×25 L＝1×109 J (2)由题意知，校车匀速行驶时所受的阻力 f＝0.02G＝0.02×2×105 N＝4 000 N 由二力平衡可知，校车受到的牵引力 F＝f＝4 000 N 校车消耗 25 L 柴油做的机械功 W＝Fs＝4 000 N×100×103 m＝4×108 J
量，水的温度降低了_____2_0____ ℃。[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
6．假如完全燃烧 0.2 m3 天然气放出的热量全部被 100 kg、初温为
25 ℃的水吸收，可以使水的温度升高到_____4_0____ ℃。[已知 天然气＝3.2×107 J/m3]
(2)由题意知，焦炭完全燃烧放出的热量 Q 放＝Q 吸＝1.26×107 J 由 Q 放＝qm 得，需要完全燃烧焦炭的质量 m 焦炭＝qQ焦放炭＝31.0.2×6×1017 0J7/kJg＝0.42 kg
9．某学校九年级物理兴趣小组的同学在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时， 选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热，他们绘制出 沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知酒精的热值是3.0×107 J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗1 g酒精，c水＝ 4.2×103 J/(kg·℃)。求： (1)加热2 min时，水吸收了多少热量； (2)给水加热的2 min时间内，如果酒精完 全燃烧将放出多少热量； (3)沙子的比热容。
13．中国科学家在南海试采可燃冰，并取得了圆满成功，实现了我国天然气水合 物开发的历史性突破，可燃冰清洁无污染，储量很大，是一种理想的新型能源。 [可燃冰的热值q＝4.2×108 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求： (1)用可燃冰烧水，100 g可燃冰完全燃烧放出的热量。 (2)若加热效率为45%，被水吸收的热量。
7．将装有温度约为90 ℃、质量约为0.5 kg热牛奶的奶瓶，放入室温下盛有温度为 20 ℃、质量为1 kg水的容器中，经过一段时间后，测量出容器中的水和奶瓶中牛 奶的温度均为40 ℃，若牛奶放出的热量全部被水吸收，则牛奶的比热容为多少？ [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
8．在标准大气压下，将50 L的水从40 ℃加热到沸腾。求： (1)水需要吸收的热量； (2) 提 供 这 些 热 量 ， 需 要 完 全 燃 烧 焦 炭 的 质 量 。 [q 焦 炭 ＝ 3.0×107 J/kg ， c 水 ＝ 4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)0.5 m3 天然气完全燃烧放出的热量 Q 放＝qV＝3.2×107 J/m3×0.5 m3＝1.6×107 J (2)水吸收的热量 Q 吸＝c 水 mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×20 ℃＝ 8.4×106 J (3)燃气灶的效率 η＝QQ放 吸×100%＝81..46× ×110067 JJ×100%＝52.5%
《热学综合计算》考点突破
类型一 比热容、热值的相关计算 1．一台太阳能热水器储有 100 kg 的水，若水温从 20 ℃升高到 70 ℃，这些水吸收了 __2_.1_×__1_0_7__ J 的热量。[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 2．质量之比为 3∶2 的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为 5∶7 时，升高的 温度之比为 2∶3，则甲、乙两种液体的比热容之比为____5_∶_7____。 3．天然气的热值为 4.2×107 J/kg，表示的物理意义：1 kg 天然气_完__全__燃__烧___放出的 热量为 4.2×107 J。某市出租车用天然气代替燃油，减小了污染，降低了运营成本。 一出 租车在一 段时间内 消耗了 500 g 天然气，若 这些天然 气完全燃 烧可放出 __2_.1_×__1_0_7__ J 的热量。