比热容及热量计算习题附答案
比热容、热量和热机效率经典计算题(含答案)

比热容、热量战热机效用估计题之阳早格格创做1、品量为2kg的某种物量,吸支8.4×104J的热量,温度降下20℃,它的比热容为几J/(kg·℃)?剖析:根据Q吸=cmΔt可得,它的比热容为c=Q吸/mΔt=8.4×104J/2kg×20℃=2.1×103J/(kg·℃).2、某太阳能热火器中拆有品量为50kg的火,正在阳光的映照下,该热火器中火的温度从25℃降下到45℃.供那些火吸支的热量.[火的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]剖析:Q 吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ·℃)×50kg ×(45-25)℃=4.2×106J3 天然气灶烧火,焚烧0.5m3的天然气,使100kg的火从20℃降下到70℃.已知火的比热容为c=4 .2×103J/(kg•℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3.供:(1)0.5m3天然气真足焚烧搁出的热量Q搁;(2)火吸支的热量Q吸;(3)焚气灶的效用η.剖析:(1)0.5m3天然气真足焚烧搁出的热量Q搁=qV=7.0×107J/m3×0.5m3=3.5×107J/m3.(2)火吸支的热量Q吸=cmΔt=4 .2×103J/(kg•℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J.(3)焚气灶的效用η=Q吸/Q搁=2.1×107J/3.5×107J/m3=60%.4、真足焚烧42g焦冰所搁出的热量,若有50%被2kg、30℃的火吸支,则火温可降下几℃?[c火=4.2×103J/(kg·℃),q焦冰=3.0×107J/kg,此时中界为1尺度大气压]70℃5、为了利用太阳能资材,俭朴经管成原,崇左市某庞大宾馆正在楼顶拆置了10台相共的太阳能热火器,每台热火器的火箱容积为200L.正在夏季光照条件下,一谦箱15℃的火经黑日太阳能加热,温度可达到65℃.已知火的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107J/kg.供:(1)10台热火器拆谦火时,温度从15℃降下到65℃吸支了几热量?(3分)(2)若那些热量由真足焚烧的天然气提供,需要几千克天然气?(2分)、剖析:(1)一台热火器的火箱能容纳的火的品量为m=ρ火V=1.0×103kg/m3×200×10-3m3=200kg,1台热火器拆谦火时,温度从15℃降下到65℃,所吸支的热量为Q吸=c火m(t2-t1) = 4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(65℃-15℃)=4.2×107J,那么,10台热火器拆谦火时,温度从15℃降下到65℃吸支的热量为Q 总=10Q吸=4.2×108J.(2)设10台热火器赢得的太阳能相称于品量为M 的天然气真足焚烧搁出的热量,则Mq=Q总,所以,M =.即若那些热量由真足焚烧的天然气提供,需要5千克天然气.6. 如图是某太阳能热火器,背其中注进50 kg的火,阳光映照一段时间后,火温从10℃降下到50℃.火的比热容是4.2×103J/(kg·℃).试供:(1)那段时间该热火器中的火吸支的热量是几?(2)如果那段时间该太阳能热火器交支到太阳辐射的热量是2.8×107J,则那段时间该热火器的效用是几?(3)若用煤焚烧去提供2.8×107J的热量,需真足焚烧几千克煤?(煤的热值约为3.5×l07J/kg)26、剖析:(1)Q吸=cm火(t–t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×50kg×(50℃ - 10℃)=8.4×106 J(2)η=Q吸/Q总=8.4×106J/2.8×107 J=30%(3)根据Q搁=m煤q可得,需真足焚烧煤:m煤=Q搁/q=2.8×107J/3.5×107J/kg=0.8 kg问:(1)那段时间该热火器中的火吸支的热量是8.4×106 J.(2)那段时间该热火器的效用是30%. (3)需真足焚烧0.8 kg的煤7、随着人们死计火仄的日益普及,小汽车越去越多天走进了百姓人家.一辆使用汽油为焚料的小汽车,以72km/h的速度正在火仄路里上匀速止驶时,收效果的本量功率为20 kW.若小汽车止驶的距离为100km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,小汽车收效果的效用为25%.供小汽车正在那段路途中:(1)疏通的时间;(2)收效果所干的功;(3)消耗汽油的品量.(1)小汽车的速度v=72km/h=20m/s,疏通的时间t=s/v=100×103m/20m/s=5×103s.(2)收效果干的功W=Pt=20×103W×5×103s=1×108J.(3)汽油真足焚烧搁出的热量Q=mq,又果为Q=W/η,故m=Q/q=W/ηq=1×108J/(25%×4.6×107J/kg)=8.7kg.8一辆小轿车以某一速度正在笔曲路里上匀速止驶100km,消耗汽油10L.若那些汽油真足焚烧搁出的热量有30%用去启动汽车干有用功,所用汽油的热值为4.6×107 J/kg,稀度为0.7×103kg/m3,供: (1)那些汽油真足焚烧搁出的热量; (2)那辆轿车以该速度匀速止驶时受到的阻力.解:(1)= m/V m=V(1分)= 0.7×103 kg/m3×10×10-3m3= 7kg (1分)Q搁=品量×热值=7kg×4.6×107J/kg=3.22×l08J (1分)(2)W有=Q搁×30%=3.22×l08J×30%=9.66×107J (1分)W有= Fs F= W有/s(1分)966N (1分)车匀速曲线止驶 (1分)f= F= 966N (1分)9、一辆汽车,总沉为1.2×104N,四个轮胎取大天交触的总里积为0.12m2,该车正在笔曲公路上匀速止驶1h,消耗汽油10L,汽油真足焚烧搁出的热量有30%转移为板滞能.(汽油的热值为4.6 ×10 7J/kg,稀度为0.7 ×103kg/m3,g=10N/kg)供:(1)该车停止正在火仄路里上时,对于路里的压强是几?(2)10L汽油真足焚烧搁出的热量是几?(3)那段时间内该汽车收效果的功率是几kW?(功率的估计截止死存小数面后一位)剖析:(1)知讲汽车总沉,又正在火仄路里上,可供汽车对于路里的压力,又知讲受力里积,利用压强公式供汽车对于路里的压强.∵汽车停止正在火仄路里上,∴汽车对于路里的压力:F=G=1.2×104N,汽车对于路里的压强:(2))知讲汽油的体积战汽油的稀度,利用稀度公式供汽油的品量,再利用焚料真足焚烧公式Q搁=mq供10L汽油真足焚烧搁出的热量.V=10L=0.01m3,汽油的品量:m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg,汽油真足焚烧搁出的热量:Q搁=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J.(3)收效果干的有用功:W=Q搁×30%=3.22×108J×30%=9.66×107J,汽车收效果的功率:10、某辆小轿车油箱内拆有32kg 汽油,司机小李驾车沿下速公路到某天旅游,路途为300km .假设轿车是匀速止驶,且受到的阻力为920N .已知汽油真足焚烧爆收的内能有30%转移为板滞能,汽油的热值为4.6×107J/kg .供:(1)汽车到达手段天牵引力所干的功;(2)通过估计证明汽车止家驶途中是可需要加油.(1)匀速止驶时牵引力F = f = 920NW = F s = 920N×300×103m = 2.76×108 J(2)轿车消耗汽油的品量为m ,其真足焚烧爆收的内能Q = q m 由题得:W = ηQ = ηqm 即 m = = 20 kg20kg <32kg ,没有需加油.11华扬1870系列太刚刚能热火器的数据如下: (1)已知尔市背着阳光的场合每仄圆米的里积正在1h 内得到的太阳辐射能仄衡为 3×106J .若每天交支太阳能的时间以8h 估计.热火器能把交支到的太阳能的50%转形成火的内能.则仄常情况下一天内该热火器能把初温为20℃的一箱火加热到几摄氏度?[已知c 火=4.2×103J /(kg ・℃)5、解(1)8h 内太阳能热火器交支的太阳能Q=3×106J/(m2・h )×2.1m2×8h=5.04×107J8h 内太阳能热火器转形成火的内能Q 火=5.04×107J×50%=2.52×107J火箱内火的品量m=150kg由Q=cm(t-t0)得 真空管曲径×少度(mm ) 70×1800 规格(支管) 15 中型尺寸(mm ) 1840×1597×1765 保温层(mm ) 60 火箱容量(L ) 150 采光里积(m2)13 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞里积为30cm2,一个冲程活塞正在气缸中移动的距离是50mm,谦背荷处事时干功冲程焚气的仄衡压强为9.0×lO5Pa,飞轮lmin转化1800周,当汽油机谦背荷处事时(没有计摩揩),供:(1)干功冲程中焚气对于活塞的仄衡压力;(2)一个干功冲程中焚气对于活塞干的功;(3)汽油机的功率.。
九年级物理比热容、热值的计算专题(带答案)

九年级物理热量的计算专题解析版1.质量为0.2千克的热水,自然冷却后温度降低了50℃.求:水放出的热量Q放.[c水=4.2×l03焦/(千克⋅℃)]【答案】解:水放出的热量Q放=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.2kg×50℃=4.2×104J。
答:水放出了4.2×104J的热量。
2.质量是2kg的某种物质温度从10℃升高了20℃时,吸收的热量是1.88×104J,该物质的比热容是多少?【答案】解:由Q吸=cm△t得该物质的比热容:c=Q吸m△t=1.88×104J2kg×20℃=470J/(kg⋅℃)。
答:该物质的比热容为470J/(kg⋅℃)。
3.质量为500g的某液体放出了3×104J的热量后,温度下降了30℃;若此液体放出的热量有60%被一个质量为2kg的金属球吸收,求:[c金属=0.45×103J/(kg·℃)](1)该液体的比热容。
(2)金属球升高的温度。
【答案】解:(1)由Q放=cmΔt得,该液体的比热容:c液=Q放m液Δt=3×104J0.5kg×30℃=2×103J/(kg⋅℃);(2)由题意可得,金属球吸收的热量:Q吸=Q放×60%=3×104J×60%=1.8×104J,由Q吸=cmΔt得,金属球升高的温度:Δt′=Q吸c金属m金属= 1.8×104J0.45×103J/(kg⋅℃)×2kg=20℃。
答:(1)某液体的比热容为2×103J/(kg⋅℃);(2)金属球升高的温度为20℃。
4.把质量为500g的水加热到80℃,吸收了8.4×104J的热量,已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),求:(1)水温升高了多少;(2)原来水的温度是多少?【答案】解:(1)由题意可得,质量为500g=0.5kg的水加热到80℃,吸收了8.4×104J的热量,根据Q吸= cm(t−t0)可得升高的温度为Δt=Q吸cm=8.4×104J4.2×103J/(kg⋅)×0.5kg=40(2)因为水温升高了40℃,所以水原来的温度为t0=t−Δt=80℃−40℃=40℃答:(1)水温升高了40℃;(2)原来水的温度是40℃。
比热容、热值精讲及习题附答案

比热容的概念:
比热容是物质的一种属性,单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量(或降低1℃释放的热量)叫做这种物质的比热容。
如1kg水温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J,即
C水=4.2×103J/(kg·℃)。
由Q=Cm△t得:物质受热时吸收的热量计算公式:
Q吸=Cm(t-t0);
放热的热量计算公式可写成:
Q放=Cm(t-t0)。
比热容求得:C=Q/m(t-t0)可直接求比值。
1、2kg水温度从30℃升高到80℃吸收的热量是多少焦耳?质量为5kg的水,温度升高50oC
吸收的热量是多少?
质量为10kg的热水,从100oC降到80oC放出的热量是多少?
2、甲物体的质量是乙物体质量的4倍,当甲的温度从20℃升高到70℃,乙的温度从40℃升
高到60℃时,甲,乙两物体吸收的热量之比为5∶1,则甲的比热与乙的比热之比是多少?
热值是表征燃料完全燃烧时放热本领的物理量。
念:1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值.
⑵单位:J/kg
⑶计算公式:Q放=mq
⑷物理意义:以酒精的热值为3.0×107 J/kg为例.
表示:1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107 J.
1、质量为40kg的某种液体,温度由10℃升高到70℃,需要2kg的干木柴,若液体吸收的热量占干木柴完全燃烧时所放出热量的42%,干木柴的热值为1.2×107J/kg,求:(1)液体所吸收的热量;(2)液体的比热容。
比热容、热量和热机效率计算题含答案

比热容、热量和热机效率计算题1、质量为2kg的某种物质,吸收8.4×104J的热量,温度升高20℃,它的比热容为多少J/(kg·℃)?2、某太阳能热水器中装有质量为50kg的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]3、天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃。
已知水的比热容为c=4 .2×103J/(kg•℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3。
求:(1)0.5m3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。
3、完全燃烧42g焦炭所放出的热量,若有50%被2kg、30℃的水吸收,则水温可升高多少℃?[c水=4.2×103J/(kg·℃),q焦炭=3.0×107J/kg,此时外界为1标准大气压]4、为了利用太阳能资源,节约经营成本,崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器,每台热水器的水箱容积为200L。
在夏季光照条件下,一满箱15℃的水经白天太阳能加热,温度可达到65℃。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107J/kg。
求:(1)10台热水器装满水时,温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量?(3分)(2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要多少千克天然气?6. 如图是某太阳能热水器,向其中注入50 kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃。
水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃)。
试求:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少?(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧多少千克煤?(煤的热值约为3.5×l07J/kg)7、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。
(完整版)比热容、热值计算题

比热容 热值计算比热:Q 吸=cm Δt (Δt 初温与末温差值)热值:Q 放=mq 或Q 放=vq热机效率η=放Q W ×% 1、质量为100g 、初温20℃的实心金属球吸热3900J 后,温度升高到120℃,该金属球的比热容是多少?2、一块冰吸收8.4x103 J 的热量,温度从-14℃升高到-4℃,求这块冰的质量。
(c 冰=2.1x103J/(kg.℃)3、有一根烧红的铁钉,质量是2kg ,放出920J 的热量后,温度降低到20℃,铁钉降低的温度是多少?铁钉的初温呢?(c 铁=0.46x103J/(kg.℃)4、用2kg 热水对4.2kg 、10℃的冷牛奶进行加热,两者的最终温度为30℃。
已知牛奶的比热容为2.5x103J/(kg.℃)。
假如水放出的热量全部被牛奶吸收。
求:(1)牛奶吸收的热量是多少?(2)热水降低的温度是多少?热水的初温是多少?5、一个电热水壶装有0.5kg的水,若将这些水从20℃加热到80℃,水吸收的热量是多少焦耳?如果这些热量由煤气来提供(假设煤气完全燃烧产生的热量并全部被水吸收),需要多少kg煤气?(煤气的热值为4.2x107J/kg)6、东风牌某型号汽车牵引力是5x103N,在水平公路上行驶10km的路程耗油4kg,则这辆汽车热机的效率是多少?(汽油的热值为4.6x107J/kg)7、一台效率为40%的柴油机,当输出6.6x104J的有用功时,消耗的柴油的质量为多少kg?(柴油的热值为4.3x107J/Kg)8、一太阳能热水器内装有质量为250kg,温度为20℃的水,在阳光照射一段时间后,水温升高到80℃。
(1)水吸收的太阳能是多少?(2)这些能量相当于完全燃烧多少kg干柴放出的热量?(q 干柴=1.2x107J/kg)。
比热容计算专题训练附详细答案

比热容计算专题训练(附详细答案)1.一堆烧红的铁钉,温度为800 O C ,质量为1kg ;一壶开水,温度为100 O C ,质量是1kg ,当它们的温度降到室温20 O C 时,请通过计算说明放出热量较多的是什么物质呢?(已知c 水=4.2×103J/(k g ·O C ),c 铁=0.46×103J/(k g ·O C ).解:Q 放=C 水m 水(t 0- t )=4.2×103J/(k g ·O C )×1kg ×(100 O C-20 O C )=3.36×105JQ 放=C 铁m 铁(t 0- t )=0.46×103J/(k g ·O C )×1kg ×(800 O C-20 O C )=3.588×105J放出热量较多的是铁2.质量为2kg 的水在太阳的照射下,水吸收了9.66×103J 的热量,则水的温度升高多少O C ?如果质量也为2kg 的沙石在太阳的照射下,也吸收9.66×103J 的热量,则沙石的温度会升高多少O C 呢?已知c 石=0.92×103J/(k g ·O C )解:∵Q 吸=cm △t ∵Q 吸=cm △t∴△t=∴△t==9.66×103J /4.2×103J/(k g ·O C )×2kg =9.66×103J /0.92×103J/(k g ·O C )×2kg=1.15 O C =5.25 O C3质量为500g 的铝锅中装有2kg 的水,把他们从15 O C 加热到95 O C ,一共需要吸收多少热量?(已知c水=4.2×103J/(k g ·O C ),c铝=0.88×103J/(k g ·O C ).解:Q 吸1=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg ·℃)×2kg ×(95 O C-15 O C )=6.72×105JQ 吸2=cm (t -t 0)=0.88×103J/(kg ·℃)×0.5kg ×(95 O C-15 O C )=3.52×104J Q 吸= Q 吸1 +Q 吸2=6.72×105J+3.52×104J=7.072×105J4.质量为5kg 的铁球,初温为10O C ,用加热的方法使其温度升高到20O C ,则它需要吸收多少热量?如果是通过做功的方法使其温度升高,条件同上,那么至少外界要对该球做多少焦耳的的功(c 铁=0.46×103J/(k g ·O C )解:Q 吸=cm (t -t 0)=0.46×103J/(kg ·℃)×5kg ×(20 O C-10 O C )=2.3×104J至少外界要对该球做2.3×104焦耳的的功5.质量为5kg 的某种金属块,温度从20O C 升高到50O C 时吸收了1.95×104J 热量,这种金属块的比热容是多少?它可能是哪种金属?解:∵Q 吸=cm (t -t 0)∴c= Q 吸 / m (t -t 0)=1.95×104J /5kg (50O C -20O C )=0.13×103J/(k g ·O C 这种金属可能是铅6、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是1×107J/k g ,完全燃烧0.21kg “固体酒精”能放出多少热量?若放出的热量都被火锅中的水吸收,求能使多少kg 的水温度升高50 O C ?.解:Q 放=m 煤q =1×107J/k g ×0.21kg=2.1×106Jm==2.1×106J/4.2×103J/(kg ·O C ) ×50 O C= 10 kg7.我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的温度大多在60 O C 以上,个别地方达到100—140O C 。
比热容、热值精讲及习题附答案

比热容、热量的计算【重点难点解析】1.Q=cm △t ,它只适用于物体温度改变时(升温或降温)物体吸收或放出热量的计算,对有物态变化的过程不能适用,如若不考虑,就会出错误。
例质量为1kg 的水,初温为20℃,当它完全吸收3.696 × 105J 的热量,水的温度升高到多少摄氏度(1标准大气压)?根据Q 吸=cm (t -t o )水的末温t=)·/(102.410696.3350℃kg J J t cm Q ⨯⨯=+×1kg+20℃=108℃,这个答案肯定是错误,因为水在标准大气压下的最高温度为100℃,如果不继续加热,就不会沸腾,若继续加热,水就会沸腾,但不升温,吸收的热量用来进行物态变化,所以水的末温只能升高到100℃。
2.应用热量公式中的有关温度的文字叙述应特别谨慎,不可乱套。
“升高”、“升高了”、“降低”、“降低了”对应的都是温度的改变量△t ,而不是t ;而升高到、降低到对应的是物体的末温t 。
3.应用热量公式代人数量时各物理量的单位必须统一为国际单位。
4.热平衡:两个温度不同的物体放在一起时,高温物体将放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高,最后两物体温度相同,称为达到了热平衡。
因此热平衡的唯一标志是温度相同。
在热传递过程中,低温物体吸收的热量Q 吸,高温物体放出热量Q 放,如果没有热量损失,则Q 吸=Q 放,利用这个关系可以求出物质的比热或物体的质量或物体的温度。
例1 质量为300g 的铜锅内,盛有1kg15℃的水,要把水烧开,需要多少热量?解析 这是一个热量计算问题,要把锅内水烧开,既要考虑水吸收热量,又要考虑铜锅吸收的热量,另外,把水浇开一般是指在1标准大气压下即水的求温为10O ℃,水盛在锅里,由于热传递它们的初温和末温分别相同。
解:Q 铜吸+Q 水吸=c 铜m 铜(t-t 0)+c 水m 水(t-t 0)=(t-t 0)(c 铜m 铜+c 水m 水)=(100℃-15℃)[0.39×103J/(kg ·℃)×0.3kg+4.2×103J/(kg ·℃)×1kg]= 3.66945×105J答:要把锅里水烧开,需 3.66945 ×105J 的热量。
比热容、热量和热机效率复习计算题(附答案)

比热容、热量和热机效率复习计算题(附答案)1、一种物质质量为2kg,吸收8.4×104J的热量,温度升高20℃,求其比热容。
答案:比热容为c=2.1×103J/(kg·℃)。
2、太阳能热水器中装有质量为50kg的水,温度从25℃升高到45℃,求水吸收的热量。
答案:水吸收的热量为Q=8.4×105J。
3、燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃,求天然气完全燃烧放出的热量、水吸收的热量和燃气灶的效率。
答案:(1)天然气完全燃烧放出的热量为Q=3.5×107J;(2)水吸收的热量为Q=3.5×107J;(3)燃气灶的效率为η=50%。
4、完全燃烧42g焦炭所放出的热量,若有50%被2kg、30℃的水吸收,则水温可升高多少℃?答案:水温可升高ΔT=42℃。
5、10台太阳能热水器装满水时,温度从15℃升高到65℃,求吸收的热量和需要的天然气量。
答案:(1)吸收的热量为Q=8.4×107J;(2)需要的天然气量为m=4.2kg。
6、太阳能热水器中注入50kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃,求吸收的热量和效率,以及用煤燃烧提供同样热量需要的煤量。
答案:(1)吸收的热量为Q=8.4×106J;(2)效率为η=30%;(3)需要的煤量为m=0.8kg。
7、小汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20 kW,行驶100km,求运动的时间、发动机所做的功和消耗汽油的质量。
答案:(1)运动的时间为t=1.39h;(2)发动机所做的功为W=7.2×107J;(3)消耗汽油的质量为m=4.35kg。
mcΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(90-20)℃=1.89×106J。
因为燃气放出的热量有30%转化为机械能,所以机械能为Q放0.3=1.05×107J。
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比热容计算1、2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术,来体现“城市,让生活更美好”的主题。
如图21所示的太阳能热水器,它的水箱容量为120L,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。
如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h,那么:(1)一箱水需要吸收的热量是多少?(2)热水器上集热器的面积至少要多大?[水的比热容是:4.2×103J/(kg·℃)]2、森林是一巨大的天然“氧吧”,因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气.小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2,经太阳垂直照射15min,温度升高了5℃.请计算:(1)实验时6kg的水吸收了多少热量?(2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等,每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳?(3)100 m2绿地每秒可以放出多少升的氧气?(若绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0.05L的氧气)3、太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置,小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上。
现需要将初温为100C的100kg的水,加热到600C,则:(1)把这些水从地面输送到屋顶的热水器中,需要对水做多少功?(2)这些水要从太阳那里吸收多少热量?(3)下雨时,改用热水器中的电辅助设备加热(加热功率为1500W),若不计热损失,加热这些水需多长时间?[g=10N/kg,c水=4.2×103J/(kg·0C)]4、质量相等、初温相同的水和某种液体,在相同的时间内,相同的条件下同时给它们加热。
每隔1min记录一次温度,得到温度随时间变化的图像如图所示,求:(1)这种液体的比热容(2)要使20kg这种液体加热10分钟,需要吸收多少热量?5、每到夏收季节,高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,如图这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。
为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。
若燃烧秆浆煤(热值为2.4×107J/kg),使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
求:(1)水需要吸收的热量。
(2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤。
6、简易太阳能热水器的受光面积1 .4m2,内装80kg水,太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是8×104J,如果60%的热量被水吸收,问:20℃的水晒3h后水温升高到多少摄氏度?(水的比热容是4.2×103J/(kg·℃))7、在一个标准大气压下,把质量为200g的铝块放在沸水中充分加热后,迅速投入温度为16℃,质量为210g的水中,不计热损失。
求:当它们达到共同温度时铝块大约放出了多少热量?(保留整数)[]8、将质量为250 g温度为20 ℃的袋装牛奶(袋的质量不计)放入热水中,使牛奶的温度升到40 ℃,则牛奶在此过程中吸收的热量为多少?(c×103J/kg·℃)9、甲、乙两物体的质量之比为,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,则乙的比热容是多少?10、完全燃烧2.1Kg酒精(热值q=3×107J/Kg)放出多少热量?若这些热量有50%被500Kg的水吸收,可使水的温度上升多少?(水的比热容为4.2×103J/(Kg·℃))11、在质量为0.5 kg的铁锅中放入3 kg水,把这锅水从20℃加热到90℃(C铁=0.46×103 J/(kg/℃),C水= 4.2×103 J/(kg/℃),求:(1)水吸收的热量。
(2)铁锅吸收的热量12、夏天,一台太阳能热水器的晒水箱受到太阳光的热辐射可以达到,如果这些热量的50%被箱内质量为,温度为的水吸收,这些水的温度可以升高到多少度?13、太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。
某品牌太阳能热水器,在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度(用R表示)为R=300J/(m2·s),它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300J。
该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2m2,贮水箱中盛有0.1m3的水。
求:(1)、贮水箱中水的质量。
(2分)(2)、若在阳光下照射70min,所接收到的太阳能全部用来加热水,贮水箱中的水温可升高多少度。
(ρ水=1.0×103kg /m3,C水=4.2×103J/(kg·℃))(4分)14、将质量为250 g温度为20 ℃的袋装牛奶(袋的质量不计)放入热水中,使牛奶的温度升到40 ℃,则牛奶在此过程中吸收的热量为多少?(c牛奶=2.5×103 J/kg·℃)15、小星用燃气灶将质量为2㎏,温度为25℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?该燃气灶的热效率是25%,则加热这些水需要燃气多少千克?【水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃),燃气的热值是4.5×107J/㎏】16、小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质量的不同物质在升高相同温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量——比热容,于是她又想到晶体在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢?带着这个疑问,小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。
实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。
水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)(1)根据图线,你能得到的一条信息是:;(2)CD段水吸收的热量是多少?(3)计算出冰的比热容;(4)设加热器发出的热量有70﹪被冰或水吸收,求加热器的功率是多大?(5)若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热λ。
18、已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃).19、某校自制一个太阳能热水器,它的反射面的有效面积是2.5m2,太阳光对此镜面辐射的能量平均每小时为2.5×106 J/m2,如果整个装置的效率是52%,那么这个热水器每小时可把多少千克15℃的水加热到60℃?20、某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6 kg的无烟煤。
水的比热容是4.2 ×10 3 J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×l 0 7 J/kg。
求:(1) 锅炉内的水吸收的热量是多少?(2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3) 此锅炉的效率是多少1.用煤气灶把2kg,初温为30℃的水烧到80℃,消耗了20g煤气,已知水的比热容是4.2×3J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×7J/kg,则水吸收的热量为J,煤气完全燃烧放出的热量为J,煤气灶烧水的效率为% 。
2.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4.2×6J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为0kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容C=4.2×3J/(kg.℃)](2)热水器5小时内接收到的太阳能E;(3)热水器的效率η;(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×7J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)3.已知煤气的热值为3.6×7J/m3,0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的50%被温度为20℃,质量为30kg的水吸收,则水温升高多少?4.太阳能热水器内盛有90kg的水,在阳光照射下,水的温度升高了40℃,求;①水吸收了多少热量?②这些热量相当于完全燃烧多少㎏的焦炭放出的热量?[q=3. 0 ×107J/kg,C水=4.2×焦炭103J/(kg·℃)]5.已知干木柴的热值是1.2×107J/kg,完全燃烧0.7kg的干木柴能放出多少焦耳的热量?假设这些热量70%被水吸收,能使多少千克20℃的水温度升高50℃?6.某中学为学生供应开水,用锅炉将250kg的水从20℃加热到100℃,此锅炉的效率是25%。
[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg]则(1)锅炉内的水吸收的热量是多少J;(2)至少要燃烧无烟煤多少Kg?7.某中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃。
问:(1)这些水要吸收热量为多少J.(2)“西气东输”实现后,可用天然气作为燃料来烧水,设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收,学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m3。
(天然气的热值q=8.4×107J/m3。
气体完全燃烧放出热量的公式是Q=qV,式中V表示气体燃烧的体积)参考答案一、计算题1、2、(1)6kg水经15min照射吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×6kg×5℃=1.26×105J(2)每秒钟获得的能量为:1.26×105J / (15×60) =1.4×102J每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为:1.4×102J / 0.1=1.4×103J(3)100 m2绿色植物每秒钟接收的太阳能可以放出的氧气为:(1.4×103J / 103J)×0.05 L×100 =7L3、(1)1×104J(2)2.1×107J(3) 1.4×104s4、(1)1.68×103J/(kg.℃) (2) 1.68m×1045、(1)1.26×107J(2)1.75㎏6、Q吸=8×104×1.4×3×60×60%=1.2096×107(J)Δt=T=t0+Δt=20+36=56(℃)7、,,,8、25×104J9、∵∴即10、6.3×107J(3分),15℃(3分).11、8.82×105 J,1.6×104 J,12、∵1分2分∴1分1分1分13、解:(1)m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg(2分)(2)Q=Rst=300J/(m2·s) ×2m2×70×60s=2.52×106JΔt=Q/cm=2.52×106J/4.2×103J/(kg·℃) ×100kg=6℃(4分)14、1.25×104 J15、解:(1)(2)答;水吸收的热量是6.3×105J,需要燃气 0.056㎏.16、(1)冰在熔化时温度不变(或冰吸热温度升高)(1分)⑵4.2×104J (2分)⑶2.1×103J/(kg℃)(2分)⑷100W(2分)⑸3.36×105 J/kg(2分)17、答案:钢刀放出62.1×103J的热量,水温升高30℃;升高到60℃.解析:Q放=c钢m铜Δt钢=0.46×103J/(kg·℃)×0.25 kg×(560-20)℃=62.1×103J钢刀放出的热全部被水吸收Q吸=c水m水Δt水Δt水=Δt水=t-t0t=Δt水+t0=30℃+30℃=60℃.18、8.4×106 J 40 kg19、解:反射面吸收的能量是:E=2.5×106J/m2×2.5m2=6.25×106J水吸收的热量为:Q=52%×6.25×106J=3.25×106J根据公式Q=cm(t-t0)得,答:这个热水器每小时可以把17.2kg15℃的水加热到60℃20、 J/(kg·℃)×200kg×(170℃-25℃)=6.3×107J (2分)‚ J/kg=1.44×108J (2分)ƒ=×100%=44% (2分)。