专项训练-热学计算题
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) 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)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)1501-1600(含答案解析)
初中物理中考热学专项练习(计算题)1501-1600(含答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题1.如果汽车的散热器中装有4kg的水,当水温从15℃升高到35℃时,它吸收了多少热量?[c水=4℃2×103J/℃kg·℃℃]2.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500kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃),天然气热值q=4.2×107J/m3(1)水吸收的热量;(2)燃气锅炉烧水时的效率3.目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示,它具备了风能和太阳能产品的双重优点:该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池,也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池;在风、光都具备时可以同时发电.某种型号的风光互补路灯技术参数如下:(1)假设路灯每晚工作10h,求路灯正常工作时每晚消耗的电能.(2)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/(s•m2)(1s 辐射在每1m2上的光能为800J),若太阳能电池板的面积为1.25m2,太阳能电池光电转换效率为多大?(3)在平均风速为8m/s 的晚上,风力发电机除了保障路灯正常工作外,同时还给蓄电池充电,如果风力发电机一晚上工作时间为8h ,则在这段时间内蓄电池储存电能是多少KW•h?(4)已知风力发电机的输出电功率P 与风速v 的平方成正比.我市沿海风速不低于4m/s 的时间每年不少于4000h ,试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少KW•h?4.某家庭用的燃气热水器,将水箱内的水从10C ︒加热到60C ︒,完全焕然了30.21m 的煤气.已知水的比热容为()34.210J/kg C ⨯⋅︒,煤气的热值为73410J/m ⨯.试求:(1)煤气完全燃烧放出的热量Q 放是多少?(2)该热水器烧水的效率为50%,水吸收的热量Q 吸是多少? (3)水箱内水的质量m 是多少?5.自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示, 电热丝电阻分别为R 1、R 2,请根据说明书提供的信息计算(水的密度ρ水=1×103kg/m 3,水的比热容C 水=4.2×103J/kg ℃)(1)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有80%被水吸收,饮水机的热胆装满水,水温由20℃加热到90℃,需用多长时间?________(2)开关S1断开时,饮水机处于________状态(填“加热”或“保温”).(3)电阻丝R1的阻值.________6.某型号汽车在车型测试中,在一段平直公路上匀速行驶了36 km,用时0.5小时,车的总质量为3×103 kg,受到的阻力为车重的0.1倍,其中g=10 N/kg。
(完整版)专项训练,热学计算题
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) 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。
2022年中考物理专项《热学计算》配套练习附答案(可打印)
下,把水刚加热到 100℃3,水的比热容 c 水×103J/〔kg•℃×107J/m3。求:〔1〕将这些水烧 开,需吸收多少热量;〔2〕在这种情况下,燃烧的天然气放出了多少热量;〔3〕他家天然气 灶的效率。 【思路小结】
1.在运用公式η= ×100%时,一般用公式计算 Q=cm(t 末温-t 初温)计算 Q 吸,根据 q 的单位灵 和选用 Q=mq 或 Q=Vq 求 Q 放。 η= ×100%时,求 Q 放与上面的方法一样,求 W 时,一般有 W=FS=fS=Pt.即用机械做功的常 用公式进行计算。
数〕第二课时
【知识梳理】
1.串联式加热模型:
如上图所示,对于两
个电阻串联后组成的加热装置,都可以等效
为这种模型。当 S 闭合时,
R1 被短路,只有 R2 工作,这时处于加热状态,
R2 为一个阻值较小的电阻。当 S 断开后,R1、R2 串联,电路处于“保温〞状态,R1 是一个阻
值较大的电阻。
对这类问题涉及的主要计算公式为:
=0.7×103kg/m3,q 汽油=4.5×107J/kg,〕求:(1)汽车与驾驶员的总重力;(2)测试过程中消耗汽
油的质量;(3)假设汽油完全燃烧,汽油机的效率为 40%,汽车在测试过程中做的有用功是
多少。
8.〔2021 孝感市 16×103×107J/kg,g=10N/kg〕,求:〔1〕货车受到的牵引力;〔2〕货车匀
把它从 10°C 加热到 40°C 需要吸收 J 的热量。 4.(2021 苏州 19)某燃气热水器将 20kg 的水从 10℃加热到 60℃3 的煤气。水吸收的热量是 J.热 水器烧水的效率是×103J/〔kg•℃〕,煤气的热值为 4×107J/m3] 5.(2021 盐城 18)小华在燃烧皿中放入 5g 酒精,对 300g 水加热,待酒精燃尽后水温升高了 50℃。水的比热容为 4.2×103J/〔kg·℃〕,酒精的热值为 3.0×107J/kg 此过程中,酒精燃烧放 出的热量为 J,水吸收的热量为 J,水的内能是通过方式增加的。 6.(2021 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;
初中物理中考热学专项练习(计算题)301-400(含答案解析)
(2)发动机所做的功;
(3)消耗汽油的质量.
18.(2016·临沂卷)容量为5.0L的某品牌电热水壶如图甲所示,其加热功率为2kW,保温功率为121W.简化电路图如图乙所示,s是保温和加热的自动转换开关,在1个标准大气压下,让该壶正常工作,将一满壶初温为20℃的水烧开.求:(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃))
(1)牵引力做了多少功?
(2)汽车通过的距离多长?
(3)发动机消耗汽油质量是多少?
..“感恩父母,为天下父母洗脚”.冬季来临,张老师为父母买了一款如图甲所示的电加热足浴盆.在只用加热功能时的简化电路图如图乙所示,电热丝电阻分别为R1、R2,若足浴盆处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有75%被水吸收.请根据说明书提供的信息计算(水的密度ρ水=1×103kg/m3,水的比热容c水=4.2×103J/kg℃).
30.随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家,一辆使用汽油为燃料的小汽车,以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶时,汽车发动机功率20KW.若小汽车行驶的距离为10km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,小汽车发动机的效率为25%.求小汽车在这段路程中:
(1)轿车行驶的时间为多少秒________?
(2)发动机动力做的功____________?
(3)汽车受到的阻力___________?
(4)消耗乙醇汽油的质量__________?
22.如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
额定电压
220V
加热功率
484W
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)
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;
(含答案)九年级物理热学计算题训练
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2020℃加热到℃加热到100100℃。
℃。
℃。
求:(求:(11)水吸收的热量。
()水吸收的热量。
(22)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?[?[水的比热容水的比热容c=4.2c=4.2××l03J /(/(kg kg ・℃);酒精的热值q=3.0q=3.0××l07J /kg]解:(1)根据Q 吸=cm (t 2-t 1)水吸收的热量Q 吸=4.2×103J/(kg ・℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J(2)由Q 吸=Q 放,Q 放=mq 得酒精的质量: 答:水吸收的热量是3.36×104J ;至少完全燃烧1.12×10-2kg 的酒精。
的酒精。
2、用燃气灶烧水.燃烧0.5kg 的煤气.使50kg 的水从2020℃升高到℃升高到7070℃.已知水的比热容℃.已知水的比热容为4.2×103J /(kg ・℃).煤气的热值为4.2×107J /kg kg.求:(.求:(.求:(11)0.5kg 煤气完全燃烧放出的热量.(放出的热量.(22)水吸收的热量.()水吸收的热量.(33)燃气灶烧水的效率.)燃气灶烧水的效率.解:(1)Q 放=mq=0.5kg×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%=(1.05×107J /2.1×107J)×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 21kg。
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(含答案)
类型三:利用热量公式计算在冬天为使房间里保持一定的温度,每小时要供给4.2×106焦的热量,若进入散热器中水的温度是80℃,从散热器流出的水的温度是72℃,问每小时要供给散热器多少80℃的水? 【分析与解答】可利用公式Q 放=Cm(t 0-t)变形为:)(0t t C Q m -=放求出m 。
解:Q 放=Cm( t 0-t))kg ()(..)t t (C Q m 125728010241024360=-⨯⨯⨯=-=放变式1:利用热量公式计算质量为0.5千克的铝壶里装了2千克的水。
初温度为20℃,如果它吸收了265.2×103焦的热量,温度可升高到多少摄氏度?[铝比热容为0.88×103焦/(千克·℃)] 【分析与解答】解此类题目的关键是如何确定容器的初温和末温,只要用容器盛液体加热或冷却,容器的初温和末温与液体的初温和末温相同。
本题参与吸热物体分别为水和铝壶,它们初温相同,末温也相同可利用公式Q 吸=Cm(t-t 0)变形后求末温度。
解:Q=Q 铝+Q 水=C 铝m 铝(t-t 0)+C 水m 水(t-t 0) 得Ct m C m C Qt ︒=+⨯⨯+⨯⨯⨯=++=50205.01088.02102.4102.265333水水铝铝变式2:利用热量公式计算小明家新安装了一台容积为0.5m 3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=4.2×103J/(kg ·℃)、焦炭的热值g =3.0×107J/kg ]【分析与解答】太阳能热水器内水的质量 m =ρV =1.0×103kg/m 3×0.5m 3=500kg 需要吸收的热量:Q 吸=cm △t =4.2×103J /(kg ·℃)×500m 3×(40℃-20℃)=4.2×107J 焦炭放出的热量 Q 放=m 炭·q 火炉的转化效率:774.2103.010/Q JQ m J k g η⨯==⨯⨯吸放炭774.210720% 3.010/J m kg J kg⨯==⨯⨯炭则需要燃烧7kg 千克焦炭变式3:利用热量公式计算(新加)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2.8×106J. 若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m 2,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=4.2×103J/(kg ·℃)](2)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q =4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?(3)请你:①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;②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). 【分析与解答】本题从新能源、环境保护的现实问题出发,对太阳能、化石燃料(化学能燃烧获得内能)的放热Q =mq 、生活用热水加热Q=cm △t 进行了考查。
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。
2023年中考物理题型专项训练:计算题(热、力、电)
(2)图甲中绳端拉力F的功率;
(3)图乙中当把货物送至最右端,塔臂在水平位置平衡时,起重臂的长度(塔臂的重力忽略不计)。
10.图甲是一种爬梯式混凝土搅拌机,提升部分的简图如图乙所示。工作时,搅拌机将原料加工成混凝土后倒入运料斗,运料斗与竖直爬梯相连并能沿爬梯移动。在提升电动机的带动下,运料斗能通过滑轮组沿爬梯上升到一定高度,然后将混凝土倾倒卸下。该搅拌机空机总质量为2×103kg,搅拌机与水平地面的接触面积为0.05 m2。提升部分空运料斗重700 N,某次运送混凝土时,提升电动机将装有4 000 N混凝土的运料斗匀速升高8 m,用时20 s,提升钢丝绳拉力的功率为2 kW。不计绳重、动滑轮重及滑轮轴上的摩擦,g取10 N/kg。求:
(1)两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为多少?
(2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10 000 m深度时,受到的海水压强为多少?
(3)“海斗号”无人潜水器的质量为1 000 kg,平均密度为5.0×103kg/m3。现用钢绳连着两栖飞机和潜水器,将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降,此时钢绳对潜水器的拉力是多大?
(2)该装置的最大加热功率。
14.如图甲所示的电水壶有加热和保温两种功能,图乙是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为880 W,保温功率为44 W,容量为1.1 L。装满水后从40 ℃加热到100 ℃,加热水的效率为80%,c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:
工作电压
220 V
工作频率
50 Hz
最大运行功率
40 W
储水箱容量
2.4 L
加热仓容量
25 mL
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。
热学计算题
热学计算专题一、热量计算公式: 1Q = c m △t (保证 △t >0)2Q放= mq3、效率:η= Q 吸/ Q 放热量公式与函数图像综合某液体和水的质量相同、初温相同,每分钟吸收的热量均为1260J ,根据图中的图象计算:该液体的比热为多少?该液体的质量为多少?【分析与解答】该图象反映的是液体和水吸热后温度升高的过程,横坐标表示时间,纵坐标表示温度。
由图象可知,水温12分钟升高了30℃,而某种液体温度升高为50℃。
列吸热方程,用比例法求解,具体如下:(1)由图象可知,水和某液体每分钟温度的变化分别为△t 水=2.5℃/min ;△t 液=256℃/min ;水和某液体每分钟吸热为Q 水=c 水m 水△t 水;Q 液= c 液m 液△t 液; 由于Q 水= Q 液 m 水=m 液 ,所以解得(2)液体质量【解题方法归纳与提升】解图像类类型的题目上,首先应弄清图像中横坐标,纵坐标表示的是什么物理量,分析出图像中包含的物理过程,图像的物理意义,物理量间满足什么函数关系,然后才能正确解题。
部分同学由于对相关学科间的知识迁移能力较弱,不能把数学上的有关知识运用到物理解题中来,因此在解题时感到无从下手,找不到恰当的解题方法,出现错误的情况。
热学综合计算先阅读下面材料,然后回答问题:地热资源是目前全球倡导的绿色安全资源,它不受昼夜和季节变化的限制,不仅可为人们生活供热,还可以用于旅游、温泉保健、养殖热带鱼等.(1)李强同学家每天用的热水若全部按50℃的热水计算,若将50kg 的水从10℃加热到,50℃需要吸收多少热量?已知水的比热容是4.2 x103J /(kg ·℃).(2)若李强家用额定功率为1500W 的电热水器烧水,在正常工作状态下烧热(1)问中的这些水需要多长时间?(3)若用效率为50%的煤气炉烧水,烧热(1)问中的这些水需要多少m 3煤气?(煤气的热值是3.9×107J/m 3)【分析与解答】(1)Q=cm(t -t 0)=4.2×103×50×(50-10)J=8.4×106J(2)63W 8.410t =s=5.610s p 1500⨯=⨯ (或93.3min ;或1.56h) (3)Q=qV ×50%所以:637Q 8.410V ==0.43m q 50% 3.91050%⨯=⨯⨯⨯利用热量公式计算小明家新安装了一台容积为0.5m 3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=4.2×103J/(kg ·℃)、焦炭的热值g =3.0×107J/kg ]【分析与解答】太阳能热水器内水的质量 m =ρV =1.0×103kg/m 3×0.5m 3=500kg 需要吸收的热量:Q 吸=cm △t =4.2×103J /(kg ·℃)×500m 3×(40℃-20℃)=4.2×107J 焦炭放出的热量 Q 放=m 炭·q 火炉的转化效率:774.2103.010/Q JQ m J k g η⨯==⨯⨯吸放炭774.210720% 3.010/J m kg J kg⨯==⨯⨯炭1、质量为2kg、温度为20℃的水,使其温度升高了80℃,需要吸收多少热量?[已知水的比热容等于4.2×103J/(kg⋅℃)]2、质量为2kg、温度为20℃的水,使其温度升高到80℃,需要吸收多少热量?[已知水的比热容等于4.2×103J/(kg⋅℃)]3、一壶水的质量为2.5 kg,在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾,在此过程中,共燃烧了液化石油气50g.壶吸热忽略不计.(1)水共吸收了多少热量?(1标准气压下)(2)这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量?(3)求炉子的效率.(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃), 液化石油气的热值为4.2×107J/kg)4.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。
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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、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,用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体,管外气体的温度均为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,且水银面比封闭管高4cm,封闭管空气柱长为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,管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.开始时管空气长度为6cm,管外水银面高度差为50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口末离开槽中水银),使管外水银面高度差变成60cm.(大气压相当于75cmHg),求:(1)此时管空气柱的长度;(2)水银槽水银面下降的高度.5、(10分)如图所示,粗细均匀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=50.0cm2,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,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.气体能的增加量。
8、(9分)有一个高度为h =0.6m 的金属容器放置在水平地面上,容器有温度为t 1=27 ℃的空气,容器左侧壁有一阀门距底面高度为h 1=0.3m ,阀门细管直径忽略不计.容器有一质量为m =5.0 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=1.0×105Pa.阀门打开时,容器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,缸封闭气体的温度 (ii )缸封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸封闭气体的压强 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,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0.2L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:(75-12.5)×40S=(75+L2)×L2S ,解得:L2=25cm , 加入管中的水银柱长度为:△L=L1+△h+L1-L2=67.5cm ; 答:稳定后加入管中水银柱的长度为67.5cm . 变式一、变式二、4、(1)玻璃管的空气作等温变化,有:((p 0-ρgH 1)l 1=(p 0-ρgH 2)l 2 所以l 2=l 1=0.10(m).故此时管空气柱的长度为0.10m .(2)设水银槽水银面下降△x,水银体积不变,有:S 1△H=S 2△x 所以△x= (H 2−H 1)=0.02(m)故水银槽水银面下降的高度为0.02m .5、解:①等温变化,根据理想气体状态方程: P 0lS=(P 0+P h )x 1S 解得:x 1=25cm②当水银柱上端与管口相平时封闭气柱的长度为x 2,则: P 0lS=(P 0+(90-x 2))x 2S 解得:x 2=15cm 6、p 0−ρgH 1p 0−ρgH 2S 1 S 27、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 = ③ 得: 1245T T = ④Ⅱ. 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。