沪科版九年级物理上册同步测试：专题训练(1) 热量、热值和热效率的综合计算
沪科版九年级物理专项素养综合练(一)热学计算专题课件
解析
由Q=mq可得脂肪的热值:q=Q放
=
6.63106 J
=3.9×
m 0.17kg
107 J/kg。
5.(跨学科·物理学与日常生活)(2021湖北宜昌中考)小明学习 了燃料的热值后,很想知道家中使用的天然气的热值是多少, 但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是,他在家里将装 有2 kg水的水壶放到天然气灶上去烧,用温度计测量水从 20 ℃加热至80 ℃的过程中,观察到天然气表的数字变化了 0.035 m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%, 已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求: (1)在这个过程中水吸收了多少热量? (2)请你帮小明算出天然气的热值。
Q放
功:W有用=ηQ放=30%×Q放=30%×3.22×108 J=9.66×107 J,故③正 确。故选B。
7.(2023湖北荆州中考)某燃气热水器将20 L的水从20 ℃加热 到70 ℃,完全燃烧了0.21 m3的煤气。水吸收的热量是 4.2×106 J,该燃气热水器烧水的效率是 50% 。[已知 水的比热容为4.2×103 J/(kg∙℃),水的密度为1.0×103 kg/m3, 煤气的热值为4×107 J/m3]
J/m3。
类型三 热机效率的相关计算 6.(2024山东济南章丘期中)一辆小轿车以某一速度在平直路 面上匀速行驶100 km,消耗汽油10 L,若这些汽油完全燃烧放 出的热量有30%用来驱动汽车做有用功,所用汽油的热值为 4.6×107 J/kg,密度为0.7×103 kg/m3,则以下说法正确的是 ( B )
专项素养综合全练(一) 热学计算专题
类型一 比热容的相关计算 1.(新课标·科学推理)(2022湖北宜昌中考)小丽用相同的电加 热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加 热,得到的实验数据如图所示,则水在16 min内吸收的热量为 2.52×104J,另一种液体的比热容为 1.4×103 J/(kg·℃)。[c水= 4.2×103 J/(kg·℃)]
九年级物理全册 第十三章 内能与热机专题训练(一)热量、热值和热效率的综合计算 (新版)沪科版
专题训练(一) 热量、热值和热效率的综合计算►类型一热量的计算1．质量为500 g的金属块，温度从100 ℃降低到20 ℃共放出了3.52×104 J的热量，金属块的比热容为( )A．0.88×103 J/(kg·℃)B．0.44×103 J/(kg·℃)C．0.22×103 J/(kg·℃)D．0.11×103 J/(kg·℃)2．甲、乙两金属块的质量之比是2∶1，比热容之比是3∶4，若它们吸收相同的热量，则它们升高的温度之比是( )A．2∶3 B．3∶2C．3∶8 D．8∶33．质量为1 kg、初温为20 ℃的水吸收4.2×105 J的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度( )①80 ℃②100 ℃③120 ℃④130 ℃A．1 B．2C．3 D．44．向洗澡盆放水时，已知冷水为20 ℃，热水为80 ℃，想得到40 ℃的温水120 kg，应该分别放冷水和热水各多少千克？(不计热损失)►类型二热值的计算5．“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。
今年5月，我国已在世界上首次实现了可燃冰连续超过7天的稳定开采。
若可燃冰的热值为1.38×1010 J/m3，1 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量相当于________kg汽油完全燃烧放出的热量。
(q汽油＝4.6×107J/kg) 6．质量为 5 kg、初温为15 ℃的水，吸热后温度升高到95 ℃，则需吸收的热量为________J；如果这些热量由天然气燃烧来提供，则至少需要燃烧热值为4.0×107 J/m3的天然气________m3。
[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]7．天然气具有热值高、投资成本低、价格实惠、污染少、安全等优点。
钦州市今年天然气用户预计达到6万户，年用气量将达到1350万立方米以上。
2024年沪科版九年级物理专题训练3.热量、热值和热效率的综合计算
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5. [2024年1月吕梁期末]我国已经实现对可燃冰的安全可控开
采。1 m3可燃冰分解后，可释放出约150 m3天然气，已知q
天然气＝2.1×10
7
J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。1 m3可燃
冰释放出的天然气完全燃烧，放出的热量约是
J
。若上述热量全部被水吸收，可将
(1)求水吸收的热量。
解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水m水(t水－t0水)＝
4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(50 ℃－20 ℃)＝6.3×105 J；
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6. 工人师傅为了测量锅炉内温度，他将质量为1 000 g的铁钉
放在锅炉内，一段时间后，取出来迅速放到5 kg、20 ℃的
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。
9. 一台单缸四冲程柴油机在工作运行中，共消耗了5 kg的柴
油，如果柴油完全燃烧，则放出的热量为
2.15×108 J；
若此柴油机只做了8.17×107 J的有用功，则它的效率
为
38％ 。(q柴油＝4.3×107 J/kg)
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10. [2024·苏州模拟]如图所示的是一种小型农用柴油机，其
＝20 m/s，因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引
2024年沪粤版九年级全一册物理期末复习专项突破三 热量、热值、热机效率的综合计算
专项突破三热量、热值、热机效率的综合计算类型一燃料烧水类【方法引领】(1)燃料燃烧释放的能量为总能量;(2)水吸收的能量为有用的能量;(3)效率的计算:η=Q吸Q放×100%,Q吸=cmΔt,Q放=mq或Q放=Vq。
1.(2022·桂林中考)用天然气灶烧水时,把质量为2 kg、初温为20 ℃的水,加热到70 ℃,此过程中天然气完全燃烧放出的热量为2.1×106 J。
已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
求:(1)水吸收的热量是多少。
(2)天然气灶烧水时的热效率是多少。
解:(1)水吸收的热量是:Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×105 J(2)天然气灶烧水时的热效率是:η=Q吸Q放×100%=4.2×105J2.1×106J×100%=20%2.(2023·金昌中考)小强想要计算家里天然气灶烧水的热效率,他将2 kg的水倒入烧水壶中,并测出水温为20 ℃,在一个标准大气压下,把水刚加热到100 ℃时,测出消耗天然气0.048 m3(假设天然气完全燃烧),若水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气热值为q=4.0×107 J/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)该天然气灶的效率。
解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.048 m3×4.0×103 J/m3=1.92×106 J(3)天然气灶的效率:η=Q吸Q放×100%=6.72×105J1.92×106J×100%=35%类型二太阳能加热类【方法引领】(1)太阳辐射的能量为总能量;(2)水吸收的能量为有用的能量;(3)效率的计算:η=Q吸E太,Q吸=cmΔtE太=E0·S·t(太阳能的总量常常要乘以吸收面积和辐射时间)3.(2022·枣庄中考)太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进千家万户。
专题训练+3.+热量、热值和热效率的综合计算+课件-2024-2025学年沪科版物理九年级全一册
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7. 氢气是一种清洁能源。氢气的热值是煤气的3倍以上 ，以3倍的关系粗略计算，1 kg氢气完全燃烧放出的 热量可以使________kg的水从20 ℃加热至80 ℃。[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤气＝4.2×107 J/kg]
【点拨】1 kg煤气完全燃烧放出的热量Q放＝mq煤气＝1 kg×4.2×107 J/kg＝4.2×107 J，1 kg氢气完全燃烧放出
J，水降低的温度
Δt＝mQ水放c水＝
2 kg×4.22×.110×31J0/5（J kg·℃）＝25 ℃，
此时盆中水的温度是t末＝t0－Δt＝90 ℃－25 ℃＝65 ℃。 【答案】3.5×104；65
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9. 2022年北京冬奥会比赛期间，所有冬奥场馆均使用“绿 电”(“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或 趋近于零的发电方式，“绿电”比火力发电等其他方式对 环境的影响更小)。这是奥运史上首次实现全部场馆 100%绿色电能供应，预计消耗“绿电”约4×108 kW·h， 可以节约1.28×108 kg标准煤，减排3.2×108 kg二氧化 碳。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为(q 标准煤约为2.9×107 J/kg)( )
已知小车上太阳能电池板的面积为5 cm2，辐射功率P(1 s 内1 m2面积上接收到的太阳能)为6×104 J/(m2·s)，求：
(1)太阳能玩具车运动的功率； 解：由图乙可知，物体匀速运动时的速度为 4 m/s，太 阳能玩具车运动过程中玩具车的功率始终不变，受到的 阻力恒为 3 N。则太阳能玩具车匀速运动时所受牵引力 F＝f＝3 N。太阳能玩具车运动的功率 P1＝Wt ＝Fts＝Fv＝3 N×4 m/s＝12 W；
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5. 如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它 们的温度随时间变化的图像，其中a、c质量相同。下 列对图像的分析正确的是( A ) A．若a、b是同种物质，则b的质量大于a的质量 B．t1～t2时间内物质a的温度不变，内能不变 C．c物质的比热容小于b物质的比热容 D．温度从T1升至T2时，a吸收的热量比b多
2024-2025学年初中物理九年级上册(沪科版)教案第十三章专题热量及效率的相关计算
第十三章内能与热机专题热量及效率的相关计算专题概览1.物体吸、放热的相关计算（1）物体吸热的相关计算：Q吸=cm（t2−t1）或 Q吸=cmΔt。
（2）物体放热的相关计算：Q放=cm（t1−t2）或 Q放=cmΔt。
（3）燃料燃烧放热的相关计算：Q放=mq（适用于固体和液体燃料），或 Q放=Vq（适用于某些气体燃料）。
（4）明确几个温度的含义：升高（降低）是指变化的温度，升高到（降低到）是指物体的末温。
2.热效率的相关计算（1）热机的效率：η=W有Q放×100%。
（2）太阳能利用的效率：η=Q吸E太×100%。
（3）炉子烧水的效率：η=Q吸Q放×100%。
专题演练类型一热量的计算例1“可燃冰”是未来洁净的新能源。
2017年5月，我国首次可燃冰试采成功。
可燃冰具有热值大，能直接点燃等特点，它的热值约为5.9×109 J/m3。
问完全燃烧1 m3的可燃冰能使质量约为多少kg的20 ℃的水温度升高到100 ℃？［水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）］解：1 m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量：Q放=Vq=1 m3×5.9×109 J/m3=5.9×109 J，水吸收的热量：Q吸=Q放=5.9×109 J，水的质量：m=Q吸c(t2−t1)= 5.9×109 J4.2×103 J/（kg·℃）×（100 ℃−20 ℃）≈17 560 kg。
教学反思跟踪练习1.在质量为5 kg的铁锅中放入3 kg水，要把这锅水从20 ℃加热到90 ℃［铁的比热容为0.46×10 3 J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），煤炭的热值为3.4×107 J/kg］，至少需要煤炭（）A.259.4 gB.47.7 gC.30.68 gD.无法确定2.合理分类和利用垃圾可以变废为宝。
初中物理沪科版九年级上册第十二章12.2热量和热值练习题-普通用卷
初中物理沪科版九年级上册第十二章12.2热量和热值练习题一、单选题1.煤的热值比木柴的热值大，这表示()A. 烧煤比烧木柴产生的热量多B. 烧煤比烧木柴产生的温度高C. 煤比木柴具有的内能多D. 相同质量的煤和木柴完全燃烧，煤放出的热量多2.对于热量的认识，下列说法正确的是()A. 温度高的物体放出的热量多，温度低的物体放出的热量少B. 温度高的物体含的热量多，温度低的物体含的热量少C. 在热传递过程中，同一物体温度改变越大，吸收或放出的热量就越多D. 质量大的物体比质量小的物体含的热量多3.关于温度、热量、内能，下列说法正确的是()A. 物体吸收了热量，它的温度一定升高B. 物体的温度越高，放出的热量越多C. 物体的内能增加，一定是外界对物体做了功D. 物体温度升高，内能一定增加4.一户四口之家，单独使用不同种类的燃料时，平均月消耗量分别为木柴约200kg，烟煤约80kg，液化石油气约30kg，煤气约60kg。
这四种燃料中热值最高的是A. 液化石油气B. 煤气C. 烟煤D. 木柴5.下列关于热学知识的表述正确的是()A. 物体对外做功，内能一定减小B. 物体吸收热量，温度一定升高C. 若燃料燃烧不充分，部分能源将被浪费掉，热值将减小D. 物体温度升高，分子的热运动加剧，内能增加6.关于热值的说法，正确的是()A. 燃料燃烧时，质量越大，热值越大C. 燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大D. 燃料的热值与燃料的质量和燃烧状况无关7.将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是A. 甲是冰块B. 乙吸收热量C. 甲内能增加D. 乙内能减少8.把85℃的水全部汽化成120℃的水蒸气，在此过程中A. 水蒸气的内能比水的内能要小B. 水分子在120℃时比85℃时热运动更剧烈C. 水蒸气只能通过热传递变为水D. 液态水分子的间距比气态水分子的间距大9.古语道：“人要实，火要虚”。
沪科版九年级物理第13章 内能与热机 小专题(1)热量的综合计算
小专题(一) 热量的综合计算01 专题概述热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算，燃料燃烧释放热量的计算，热机效率的计算． 解答此类题时，计算的有关公式：(1)物体温度升高吸热公式：Q 吸＝cmΔt＝cm(t －t 0) (2)物体温度降低放热公式：Q 放＝cmΔt＝cm(t 0－t) (3)燃料燃烧释放热量公式：Q 放＝mq 或Q 放＝Vq (4)热机效率的计算公式：η＝WQ 放×100%(5)锅炉效率：η＝Q 吸Q 放×100%＝cmΔt mq (或cmΔtVq )×100%(6)太阳能集热器效率：η＝Q 吸Q 太阳能×100%＝cmΔtP 0St ×100%(其中P 0是指照射功率，S 指的是照射面积，t 指的是照射时间)02 专题训练 类型1 有关热量的计算1．(遵义中考)一只电热快速开水壶，内装质量为1.5 kg ，初温为20 ℃的水，在对水加热的过程中，水的内能__增加__，将这些水烧开，水吸收的热量是__5.04×105__J ．[当地气压为1标准大气压，c 水 ＝4.2×103J /(kg·℃)]2．一太阳能热水器装有100 kg 的水，经过一段时间后，水温从20 ℃上升到80 ℃，则水吸收的热量是__2.52×107__，若这些热量由热值q ＝3.0×107J/kg 的焦炭完全燃烧来提供，需要焦炭__0.84__kg(不计热量损失)．[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]3．用两个相同的电热器分别给质量相等的水和某种液体加热，每隔10分钟记录一次数据，如表所示．则该液体的比热容为__1.5×103__J/(kg·℃)．若使他们升高相同的温度，__水__吸收的热量多．如果完全燃烧0.2 m 3沼气放出的热全部被1标准大气压下、10 kg 、初温为20 ℃的水吸收，水的温度将升高__80__℃.[沼气热值为2.1×107J/m 3、c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]4.(济宁中考) (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＝3.0×107J/kg)． 解：(1)水的体积V ＝50 L ＝50 dm 3＝0.05 m 3，由ρ＝m V得，水的质量：m ＝ρ V＝1.0×103 kg/m 3×0.05 m 3＝50 kg在一标准大气压下，水的沸点为100 ℃，则水需要吸收的热量：Q 吸＝cm(t －t 0)＝4.2×103J/(kg·℃)×50 kg×(100 ℃－40 ℃)＝1.26×107J(2)由题意知，焦炭完全燃烧放出的热量：Q 放＝Q 吸＝1.26×107J ，由Q 放＝mq 得，需要完全燃烧焦炭的质量：m 焦炭＝Q 放q 焦炭＝1.26×107J3.0×107J/kg＝0.42 kg类型2 有关(热)效率的计算5．(巴中中考)把1 kg 初温为35 ℃的水加热到85 ℃，消耗了10 g 的煤气，此过程水吸收的热量为__2.1×105__J ，加热装置的效率为__50%__(煤气的热值q 煤气＝4.2×107J/kg)．6．(遵义中考)在1标准大气压下，将质量为50 kg 、温度为20 ℃的水加热至沸腾，水需要吸收__1.68×107__J 的热量．目前，遵义市正在创建环保模范城市，正大力推广使用天然气等清洁能源．若上述这些热量由天然气提供，且天然气完全燃烧放出的热量有30%被水吸收，则需要完全燃烧__1.4__m 3的天然气．[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气热值为4×107J/m 3]7．已知焦炭的热值为q ＝3.0×107J/kg ，0.14 kg 的焦炭完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的25%被温度为25 ℃的水吸收，则能使多少质量的水温度升高到75 ℃？[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]解：(1)完全燃烧0.14 kg 的焦炭放出的热量： Q 放＝mq ＝0.14 kg×3.0×107J/kg ＝4.2×106J(2)由题意可知，Q 吸＝25%×Q 放＝25%×4.2×106J ＝1.05×106J 由Q 吸＝cmΔt 得水的质量：m 水＝Q 吸cΔt ＝ 1.05×106J 4.2×103J/（kg·℃）×（75 ℃－25 ℃）＝5 kg8．一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72 km/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.若小汽车行驶的距离为108 km ，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)运动的时间； (2)发动机所做的功；(3)消耗汽油的质量．(保留一位小数) 解：(1)已知：速度v ＝72 km/h由v ＝s t 可知，运动时间：t ＝s v ＝108 km 72 km/h ＝1.5 h(2)由P ＝Wt可得，发动机所做的功：W ＝Pt ＝20 000 W×1.5×3 600 s＝1.08×108J (3)汽油完全燃烧释放的热量Q ＝qm ，又因为Q ＝Wη，所以m ＝Q q ＝W qη＝ 1.08×108J4.6×107J/kg×25%≈9.4 kg类型3 综合提升9．(遵义中考)遵义市余庆县境内的构皮滩电站是乌江干流上最大的水电站，电站大坝高为232.5 m ，坝内水深最大可达150 m ，装机容量达300万千瓦，多年年平均发电量为96.67亿千瓦时(9.667×109kW·h)，修建水电站，用水力发电代替火力发电，可以节约大量的煤炭资源．(1)该水电站坝内水产生的压强为多少？(ρ水＝1.0×103kg/m 3，g 取10 N/kg)(2)该水电站在丰水期可实现满装机容量连接发电，若丰水期为一个月(按30天计)，则丰水期可发电多少？(3)若火力发电站的发电效率为36%(发电量与所消耗燃料完全燃烧放出的热量之比)，煤炭的热值取3.3×107J/kg ，以构皮滩电站的多年年均发电量计，若改用火力发电，每年需消耗多少煤炭？(结果保留两位有效数字，1 kW·h＝3.6×106J)解：(1)p ＝ρ水gh ＝1.0×103kg/m 3×10 N/kg×150 m＝1.5×106Pa (2)W ＝Pt ＝3.0×106kW×30×24 h＝2.16×109kW·h (3)Q ＝W η＝9.667×109×3.6×106J 36%＝9.667×1016Jm ＝Q q ＝9.667×1016J 3.3×107J/kg ＝2.9×109 kg ＝2.9×106t10．(崇左中考)如图所示是某太阳能热水器，水容量为100 L ．该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J ．若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5 m 2，每天日照时间按8 h 计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20 ℃升高到60 ℃[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103kg/m 3]．求：(1)热水器中水的质量；(2)一天内热水器中的水吸收的热量； (3)热水器在冬季的效率．解：(1)水的体积V＝100 L＝0.1 m3，水的质量m＝ρ V＝1.0×103 kg/m3×0.1 m3＝100 kg(2)一天内水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×100 kg×(60 ℃－20 ℃)＝1.68×107 J(3)一天内热水器接收太阳能：W＝2.8×106 J/(m2·h)×1.5 m2×8 h＝3.36×107 J热水器在冬季的效率：η＝Q吸W＝1.68×107 J3.36×107 J＝50%。
2019年秋沪粤版物理九年级上册同步新作业-专题训练(二) 热量、热值和热效率的综合计算
专题训练(二)热量、热值和热效率的综合计算►类型一一般吸热、放热的计算1．[2017·泸州] 2017年6月2日中央电视台报道，我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳定产气22天，“可燃冰”燃烧时将化学能转化为________能，完全燃烧热值为5.6×109J/m3的“可燃冰”2 m3，放出的热量是________J，相当于完全燃烧热值为2.8×107J/m3的天然气________m3放出的热量。
2．用两个相同的电加热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间变化的关系如图ZT－2－1所示，据此判断甲物质10 min吸收的热量为________J。
[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]图ZT－2－13．我国地热资源十分丰富，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 ℃以上，个别地方达100～140 ℃。
100 kg的温泉水从60 ℃降到20 ℃放出的热量是________J，相当于________kg的煤气完全燃烧所放出的热量。
烧掉一部分煤气后，剩余煤气的热值为____________。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg] 4．有两个相同的烧杯，第一个装有400 g水，第二个装有400 g酒精。
若用相同的加热器给它们加热，根据加热时间与其对应的上升到的温度作出如图ZT－2－2所示的坐标图，请你根据图像计算这个加热器每分钟放出的热量是________J(不计热损失)，酒精的比热容是________J/(kg·℃)。
[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]图ZT－2－25．在1个标准大气压下，质量为1 kg、初温为80 ℃的水吸收1.26×105J热量后，其温度升高到多少？若这些热量被5 kg的－50 ℃的冰块吸收，则冰块升高的温度是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，c冰＝2.1×103J/(kg·℃)]►类型二热平衡方程的应用6．甲、乙两杯冷水，质量相同，初温也相同。
2024-2025学年沪教版初中物理九年级(上)教案第十三章专题热量及效率的相关计算
第十三章内能与热机专题热量及效率的相关计算专题概览1.物体吸、放热的相关计算（1）物体吸热的相关计算：Q吸=cm（t2−t1）或 Q吸=cmΔt。
（2）物体放热的相关计算：Q放=cm（t1−t2）或 Q放=cmΔt。
（3）燃料燃烧放热的相关计算：Q放=mq（适用于固体和液体燃料），或 Q放=Vq（适用于某些气体燃料）。
（4）明确几个温度的含义：升高（降低）是指变化的温度，升高到（降低到）是指物体的末温。
2.热效率的相关计算（1）热机的效率：η=W有Q放×100%。
（2）太阳能利用的效率：η=Q吸E太×100%。
（3）炉子烧水的效率：η=Q吸Q放×100%。
专题演练类型一热量的计算例1“可燃冰”是未来洁净的新能源。
2017年5月，我国首次可燃冰试采成功。
可燃冰具有热值大，能直接点燃等特点，它的热值约为5.9×109 J/m3。
问完全燃烧1 m3的可燃冰能使质量约为多少kg的20 ℃的水温度升高到100 ℃？［水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）］解：1 m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量：Q放=Vq=1 m3×5.9×109 J/m3=5.9×109 J，水吸收的热量：Q吸=Q放=5.9×109 J，水的质量：m=Q吸c(t2−t1)= 5.9×109 J4.2×103 J/（kg·℃）×（100 ℃−20 ℃）≈17 560 kg。
教学反思跟踪练习1.在质量为5 kg的铁锅中放入3 kg水，要把这锅水从20 ℃加热到90 ℃［铁的比热容为0.46×10 3 J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），煤炭的热值为3.4×107 J/kg］，至少需要煤炭（）A.259.4 gB.47.7 gC.30.68 gD.无法确定2.合理分类和利用垃圾可以变废为宝。
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专题训练(一) 热量、热值和热效率的综合计算►类型一热量的计算1．质量为500 g的金属块,温度从100 ℃降低到20 ℃共放出了3.52×104J的热量,金属块的比热容为( )A．0.88×103 J/(kg·℃)B．0.44×103 J/(kg·℃)C．0.22×103 J/(kg·℃)D．0.11×103 J/(kg·℃)2．甲、乙两金属块的质量之比是2∶1,比热容之比是3∶4,若它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比是( )A．2∶3 B．3∶2C．3∶8 D．8∶33．质量为1 kg、初温为20 ℃的水吸收4.2×105 J的热量后,它的温度在下列给出的四个温度中,最多有几个可能温度( )①80 ℃②100 ℃③120 ℃④130 ℃A．1 B．2C．3 D．44．向洗澡盆放水时,已知冷水为20 ℃,热水为80 ℃,想得到40 ℃的温水120 kg,应该分别放冷水和热水各多少千克？(不计热损失)►类型二热值的计算5．“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力.今年5月,我国已在世界上首次实现了可燃冰连续超过7天的稳定开采.若可燃冰的热值为 1.38×1010 J/m3,1 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量相当于________kg汽油完全燃烧放出的热量.(q汽油＝4.6×107 J/kg)6．质量为5 kg、初温为15 ℃的水,吸热后温度升高到95 ℃,则需吸收的热量为________J；如果这些热量由天然气燃烧来提供,则至少需要燃烧热值为4.0×107J/m3的天然气________m3.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]7．天然气具有热值高、投资成本低、价格实惠、污染少、安全等优点.钦州市今年天然气用户预计达到6万户,年用气量将达到1350万立方米以上.小李家5月份使用天然气10 m3,已知天然气价格为3.27元/m3,热值为8.4×107 J/m3.求：(1)完全燃烧10 m3天然气放出的热量.(2)小李家5月份天然气的费用.8．在1个标准大气压下,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)►类型三热效率9．菜油最适宜的烹饪温度在150 ℃至180 ℃之间.用天然气将质量为0.02 kg的菜油从室温20 ℃加热到170 ℃,天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收.则菜油吸收了________J热量,燃烧了________m3的天然气.[取c菜油＝2.0×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4×107 J/m3]10．用炉子烧水时,将10 kg的水从20 ℃加热到100 ℃,燃烧了0.5 kg的焦炭,水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),焦炭的热值是3.0×107 J/kg.试求：(1)水吸收的热量.(2)0.5 kg焦炭完全燃烧放出的热量.(3)炉子烧水的效率.11．如图ZT1－1所示是一款无人驾驶汽车原型图.汽车自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以72 km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8 km时,消耗汽油1.5 L.假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中： (汽油的密度为0.8×103 kg/m3,汽油的热值为4.5×107 J/kg)(1)该汽车发动机做的有用功是多少？(2)该汽车的输出功率为多少？图ZT1－112．新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为600 kg,车轮与沙滩接触总面积为2000 cm2.该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动,10 min行驶了6 km,卡丁车的牵引力为2.3×103N.(g取10 N/kg)(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多大？(2)该卡丁车行驶的功率为多少？(3)若该卡丁车以汽油为燃料,在这次行驶中需要燃烧1.2 kg的汽油.求汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率.(q汽油＝4.6×107 J/kg)13．如图ZT1－2甲所示,1个标准大气压下,普通煤炉把壶内20 ℃、5 kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%.为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中,还可额外把炉壁间10 kg水从20 ℃加热至40 ℃.q煤＝3×107 J/kg,c水＝4.2×103 J/(kg·℃),以上过程中,求：(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量.(2)双加热煤炉的烧水效率.图ZT1－2详解详析1．A [解析] c ＝Q 放m Δt ＝ 3.52×104J 0.5 kg ×（100 ℃－20 ℃）＝0.88×103J/(kg ·℃).2．A [解析] Δt 甲Δt 乙＝Q 甲c 甲m 甲Q 乙c 乙m 乙＝Q 甲Q 乙×c 乙c 甲×m 乙m 甲＝11×43×12＝2∶33． C[解析] Δt ＝Q 吸cm ＝ 4.2×105J4.2×103J/（kg ·℃）×1 kg ＝100 ℃,因为水沸腾时达到沸点,继续吸热但温度不变,所以水吸收热量温度从20 ℃升高,达到沸点后,不再升高,由于水表面的气压不知道,水的沸点不确定,故水的末温可能是80 ℃、100 ℃、120 ℃,C 正确.4．设放热水的质量为m,则放冷水的质量为120 kg －m. 由于不计热损失,故Q 吸＝Q 放,4．2×103J/(kg ·℃)×(120 kg －m)×(40 ℃－20 ℃)＝4.2×103J/(kg ·℃)×m ×(80 ℃－40 ℃), 解得：m ＝40 kg,故需热水40 kg,冷水80 kg.5．300 [解析] 1 m 3可燃冰完全燃烧放出的热量为1.38×1010J,汽油的质量：m ＝Q q ＝1.38×1010J 4.6×107J/kg＝300 kg.6．1.68×1060.042[解析] 水吸收的热量：Q 吸＝cm Δt ＝4.2×103J/(kg ·℃)×5 kg ×(95 ℃－15 ℃)＝1.68×106J.Q 放＝Q 吸,需要天然气的体积： V ＝Q 放q ＝1.68×106J 4.0×107 J/m3＝0.042 m 3. 7．(1)完全燃烧10 m 3天然气放出的热量： Q 放＝Vq ＝10 m 3×8.4×107J/m 3＝8.4×108J. (2)小李家5月份天然气的费用： 10 m 3×3.27元/m 3＝32.7元.8．(1)水的质量：m ＝ρV ＝1.0×103kg/m 3×50×10－3m 3＝50 kg,水吸收的热量：Q 吸＝cm Δt ＝4.2×103J/(kg ·℃)×50 kg ×(100－40)℃＝1.26×107J. (2)Q 放＝Q 吸＝1.26×107J,需要焦炭的质量：m 焦炭＝Qq 焦炭＝ 1.26×107J3.0×107J/kg＝0.42 kg. 9．6×103 2.5×10－4 [解析] 菜油吸收的热量：Q 吸＝c 柴油m Δt ＝2.0×103J/(kg ·℃)×0.02 kg ×(170－20)℃＝6×103J ；天然气完全燃烧放出的热量：Q 放＝Q 吸η＝6×103J 60%＝104J ；天然气的体积：V ＝Q 放q＝104J 4×107 J/m3＝2.5×10－4 m 3.10．(1)水吸收的热量：Q 吸＝cm Δt ＝4.2×103J/(kg ·℃)×10 kg ×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×106J.(2)0.5 kg 焦炭完全燃烧放出的热量：Q 放＝m 焦炭q ＝0.5 kg ×3×107J/kg ＝1.5×107J. (3)热效率：η＝Q 吸Q 放×100%＝3.36×106J1.5×107J×100%＝22.4%. 11．[全品导学号：02402034](1)由ρ＝m V 得消耗汽油的质量：m ＝ρV ＝0.8×103 kg/m 3×1.5×10－3m3＝1.2 kg,汽油完全燃烧放出的热量：Q 放＝mq ＝1.2 kg ×4.5×107J/kg ＝5.4×107J ； 由η＝W Q 放×100%得,汽油机的有用功：W ＝ηQ 放＝30%×5.4×107 J ＝1.62×107J.(2)由v ＝s t 得汽车运动的时间：t ＝s v ＝8 km 72 km/h ＝19 h ＝400 s ；汽车的输出功率：P ＝W t ＝1.62×107J 400 s＝4.05×104W.12．(1)卡丁车满载时的重力：G ＝mg ＝600 kg ×10 N/kg ＝6000 N, 卡丁车满载时对地面的压力：F 压＝G ＝6000 N,卡丁车满载时对地面的压强：p ＝F 压S ＝6000 N 0.2 m 2＝3×104Pa.(2)牵引力做的功：W ＝F 牵s ＝2.3×103N ×6×103m ＝1.38×107J, 该卡丁车行驶的功率：P ＝W t ＝1.38×107 J 10×60 s＝2.3×104W.(3)汽油完全燃烧放出的热量：Q 放＝m 汽油q 汽油＝1.2 kg ×4.6×107J/kg ＝5.52×107J,汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率：η＝W Q 放×100%＝1.38×107J5.52×107J ×100%＝25%. 13．(1)炉内水吸收的热量：Q 吸1＝c 水m 1Δt 1＝4.2×103J/(kg ·℃)×5 kg ×(100－20)℃＝1.68×106J ；煤完全燃烧放出的热量：Q 放＝Q 吸1η1＝1.68×106J 28%＝6×106J ；完全燃烧煤的质量：m煤＝Q 放q 煤＝6×106J3.0×107J/kg＝0.2 kg. (2)炉壁间水吸收的热量：Q 吸2＝c 水m 2Δt 2＝4.2×103J/(kg ·℃)×10 kg ×(40－20) ℃＝8.4×105J ； 水吸收的总热量：Q吸＝Q吸1＋Q吸2＝1.68×106 J ＋8.4×105 J ＝2.52×106J,η2＝Q 吸Q 放×100%＝2.52×106J6×106J×100%＝42%.。