热量计算题
热量计算题
热量计算题一、纯热量计算例1、质量为2kg、温度为l5℃的水,吸收l.68×l05J的热量后,温度升高到多少摄氏度?[C 水=4.2×103J/(kg·℃)]例2、(2006—31)质量为500g的铁锅中放有3kg的水,把它们从15℃热到85℃,吸收了多少热量?[C铁=0.46×103J/(kg·℃),例3、(2003-31)为了测量某种液体的比热容,把质量为l00g 的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为l00g、温度为l0℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?[铜的比热容C铜=0.4×103J/(kg·℃)]二、与热效率相关例4、在一把质量为500g的铝质电热水壶中,装有2kg水。
用这把电水壶把20℃的水加热到100℃。
若该电水壶的热效率为80%,问烧开这壶水需要消耗多少电能?[C铝=0.88×103J/(kg·℃),C水=4.2×103J/(kg·℃)]三、与热机及燃料有关例5、人造湖有“吸热”功能,在炎热的夏季能大大减弱周围地区的“热岛效应”。
若人造湖湖水的质量为8.1×107kg,水温升高2℃,湖水吸收的热量是多少?这些热量相当于多少吨无烟煤完全燃烧放出的热量?(无烟煤的热值为3.4×107J/kg)热身训练:1.)质量为20g的水,温度从10℃降低到0℃,但未凝固成冰,它放出的热量是多少?如果这些热量恰好使80g的某种固体温度从-5℃刚好升高到0℃,这种固体的比热容多大?2.一间容积为200m3的房间,若不供给热量,每5min室温将降低1℃,为保持室温恒定,每小时应向房间供热多少焦耳?[空气密度为1.3kg/m3,空气比热容为1.0×l03J/(kg·℃)]3.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。
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。
热量计算题
1、一个热水袋,装有质量是1kg的水,当水的温度从50℃降低到30℃时,水放出多少热量?〔C水=4.2×103J / (kg·℃)〕2、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=2.5×103J/kg·℃)肴馔3、有一高温物体被投入质量为10 kg,温度为20℃的水中,如果传给水的热量是2.73×106J,则水的温度会升高到多少?4、现有某种液体60 kg,温度从18 ℃升高到28 ℃时,吸收了2.52×106J的热量,这种液体的比热容是多大?这种液体是什么物质?5、在冬天,为了使房间里保持一定的温度,每小时需要供给4.2×106J的热量,若进入散热器的水的温度是80℃,从散热器流出来的水的温度是72 ℃,问每小时要供给散热器多少kg 80 ℃的水?6、内湖湖面扩大到约4.0×105m2,水量增加到约9. 5×105m3。
问:(1)在炎热的盛夏,湖水温度每升高1℃,就可从周围市区吸收多少热量?[水的比热容为:4.2×103J/(kg·℃)](2)“两江四湖”环城水系的建成,对城区的环境有什么好处?(要求写出两点)7、某池塘中有100米3的水,由于受到热的污染,水温从20℃升高到70℃,求水在热污染过程中吸收了多少热量?[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]8、如果空气的比热是1.0×103焦/(千克·℃),那么在一间空气体积是60米3的居室,当空调器工作一段时间后,室内空气温度从32℃降到22℃,求室内空气放出的热量.(设室内空气质量不变)9、把质量为4千克的冷水与另一质量为3千克、温度为80℃的热水混合后的温度为40℃,若不计热量损失,求冷水的温度是多少?[c水=4.2×10J/(kg·℃)]10、把质量是100克的铁块放在火炉里相当长的时间后,取出来立即投入到盛有200克水的杯子里,水的温度由15℃升高到59℃,不计杯子吸热和散失到空气中的热量,求炉火的温度.11、已知某太阳能热水器的水箱受太阳热辐射2.4×107J,如果这些热量的50%被水箱内质量为50 kg 温度为30 ℃的水吸收,可使这些水的温度升高到多少?12、育才中学的物理课外探究小组对“吸收太阳能与表面颜色之间的关系”进行了实验研究:在黑色塑料袋和白色塑料袋内装入同样质量的水,插入温度计后系好,放在阳光下暴晒,每隔相同的时间,读出温度计的示数。
热值计算题
1、某种燃料的热值是4.2×107 J/kg,完全燃烧1kg的这种燃料,能放出多少热量?A. 4.2×104 JB. 4.2×105 JC. 4.2×106 JD. 4.2×107 J(答案)D2、已知某燃气的热值为3.6×107 J/m³,现完全燃烧0.05m³的这种燃气,能释放出多少焦耳的热量?A. 1.8×105 JB. 1.8×106 JC. 3.6×106 JD. 1.8×107 J(答案)B3、一个热水器的热效率是80%,它用某种燃料完全燃烧释放了2.5×107 J的热量,那么被水吸收的热量是多少?A. 5×106 JB. 1×107 JC. 2×107 JD. 2.5×107 J(答案)C4、某燃料的热值是2.4×107 J/kg,完全燃烧2kg的这种燃料,放出的热量是多少?A. 4.8×106 JB. 4.8×107 JC. 1.2×107 JD. 1.2×108 J(答案)B5、一种燃料的热值为3.0×107 J/kg,完全燃烧5kg的这种燃料,可以产生的热量是多少?A. 1.5×106 JB. 1.5×107 JC. 1.5×108 JD. 3.0×108 J(答案)C6、某燃料的热值为7.0×107 J/m³,完全燃烧0.2m³的这种燃料,能放出多少热量?A. 1.4×106 JB. 1.4×107 JC. 1.4×108 JD. 7.0×108 J(答案)B7、一种燃料的热值是4.5×107 J/kg,如果完全燃烧2kg的这种燃料,能产生的热量是多少?A. 2.25×107 JB. 4.5×107 JC. 9.0×107 JD. 1.8×108 J(答案)C8、某燃料的热值是3.2×107 J/kg,完全燃烧1.5kg的这种燃料,能释放出多少热量?A. 4.8×106 JB. 4.8×107 JC. 1.6×107 JD. 3.2×107 J(答案)B9、一种燃料的热值为6.0×107 J/kg,完全燃烧3kg的这种燃料,能放出的热量是多少?A. 2.0×107 JB. 6.0×107 JC. 1.2×108 JD. 1.8×108 J(答案)D10、某燃料的热值是5.5×107 J/kg,完全燃烧这种燃料2kg,能产生的热量是多少?A. 1.1×107 JB. 1.1×108 JC. 2.2×107 JD. 5.5×107 J(答案)B。
热量相关计算题
姓名班级 【例题】 1、 质量为10kg 的水温度从25C 升高到65C ,水吸收了多少热量?2、 质量为2kg 的沸水(100C ),温度降低了 60C ,水放出了多少热量?3、 一个质量为250g 的钢刀,加热到560T ,然后在空气中自然冷却,室温为 20C ,这把钢 刀在冷却过程中放出多少热量?若把这些热量给30 T 0.5 kg 的水加热,水温可以上升多少 度?升高到多少度?( c 钢=0.46 x 103J/(kg • 0c ))4、 把质量为2 kg 的热铁块,投入质量为5 kg 的水中,使水的温度升高了 23C ,那么铁块的温度 减低了多少 ?(铁的比热容 0.46 x 103J/(kg • 0c ))5、 在质量是500g 的铝壶里装2kg 的水,把这壶水从15 C 加热到100 C ,铝壶和水共要 吸收了多少热量?(铝的比热容 0.88x 103J/(kg • 0c )&某同学将一杯质量是 200g 、温度是5C 的冷水和一杯质量是100g 、温度是85 C 的热 水兑在一起,混合后的水温度最高是多少?【练习题】1、 一块金属的温度从300C 上升到500C ,所吸收的热量为Q1,从900C 降低70°C,所放出的热 量为Q2则( )A.Q1V Q2 B.Q1 > Q2 C.Q1 = Q2 D. 无法比较2、 已知c 水〉c 煤油〉c 干泥土,如果让质量初温相同的水煤油干泥土吸收相同的热量,那 么末温最高的是( )A. 水B. 煤油C. 干泥土D. 无法判断3、 甲乙两个物体,其质量、温度均相同,c 甲v c 乙,当它们放出相同的热量后接触,贝(( )A.乙物体温度传给甲物体B. 甲物体把热量传给乙物体C.甲物体吸热,乙物体放热D. 乙物体吸热,甲物体放热4、 给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中a 线所示,若其他条件不变,仅将水 的质量增加,则图中温度与时间的关系图线正确的是( )A 、 aB 、 bC 、 c热量的计算D、d5、甲乙两物体比热容之比为1:3,质量之比为2 :3,若两者吸收热量之比为 2 :5,则甲乙两物体升高的温度之比为__________ 。
热量的计算
热量的计算LT一.计算题(共17小题)1.用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),焦炭的热值是3.0×107J/kg.试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少?(3)炉子烧水的效率是多少?3.天然气灶使用方便、经济环保.如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾,大约需要10min,已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.5×107J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气.4.质量为2.5t的小型载重汽车,额定功率为100kW,车上装有5t的砂石,已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍,汽车先以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底,消耗汽油2kg,然后又以额定功率行驶100s的时间,将砂石从坡底运送到50m高的坡顶施工现场(g=10N/kg),求:(1)2kg的汽油完全燃烧放出多少热量?(汽油的热值取4.5×107J/kg)(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少?(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少?5.燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3天然气(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8.4×l07J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)天然气完全燃烧放出的热量;(3)燃气灶烧水时的效率.7.随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气,小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入5kg、20℃水,大火加热直至沸腾,又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3.[当时的大气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg•℃)].)求:(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气?8.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;(3)该热水器工作时的效率.9.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用水,他们利用煤气灶烧热水时,需要燃烧0.8kg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•℃).求:(1)把50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;(2)完全燃烧0.8kg的煤气时放出的热量;(3)此煤气灶烧水的效率.10.已知某品牌校车在正常行驶时,汽油完全燃烧释放的能量转化为校车做功的效率是30%(汽油热值q=4.6×107J/kg,汽油密度0.7×103kg/m3).试求:(1)10L汽油完全燃烧释放的热量为多少焦耳?(2)当汽车以最高时速(108km/h)在水平地面上匀速行驶时,所受阻力为3000N,则连续行驶5min,汽车所做的有用功是多大?这个过程消耗的汽油是多少千克?(保留两位小数)11.地下热水可直接送至附近居民家中,提供洗浴、供暖等生活用水.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,不仅可供电、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,则需要50kg.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4.2×103J/(kg•℃).(2)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m3煤气?(煤气的热值是3.9×107J/m3)13.随着“西气东输”,的推进,天然气进入市民家庭.小明家已经开始使用天然气了.小明在水壶里放入5L、20℃的水,记录下当时的气量表示数是134.731m3;随后点火并将火调至最大烧水,开始同步计时;当水烧至沸腾时,气量表读数为134.941m3,需时24min,小明查到天然气热值约为4.0×107J/m3,烧开这壶水,水需要吸收多少热量?小明家天然气炉具的效率是多少?[1标准大气压,c水=4.2×103J/(kg℃)].15.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10L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.若在6min内完全燃烧了0.3kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),水的密度为l.0×l03kg/m3,煤的热值约为3×107J/kg.求:(1)煤完全燃烧产生的热量;(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;(3)煤炉烧水时的热效率.16.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一,若某天太阳能热水器在有效照射时间内,将热水器中体积为100dm3,初温为20℃的水温度升高到40℃.(1)求出热水器中的水吸收的热量Q.(2)若改用煤气锅炉来加热这些水,需要完全燃烧0.7m3煤气,请计算出锅炉的效率(煤气的热值q=4.0×107J/m3).17.我国自主研制的某新型战斗机,具备超音速巡航、电磁隐身、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时飞机使用的航空燃油的热值为5×10J/kg.求:(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦?(2)当飞机以300m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是2.6×103km,则飞机发动机的效率是多少?2016年11月06日hldlt的初中物理组卷参考答案与试题解析一.计算题(共17小题)1.(2016•大连)用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),焦炭的热值是3.0×107J/kg.试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少?(3)炉子烧水的效率是多少?【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的温度变化,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(2)知道焦炭的热值和质量,根据Q放=mq求出焦炭完全燃烧释放的热量;(3)水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率.【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃﹣20℃)=3.36×106J;(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量:Q放=mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J;(3)炉子烧水的效率:η=×100%=×100%=22.4%.答:(1)水吸收的热量是3.36×106J;(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5×107J;(3)炉子烧水的效率是22.4%.【点评】本题考查学生对吸热公式和燃料燃烧放出热量公式、能量利用率公式的理解与运用,是一道较为简单的计算题.2.(2017•诸城市模拟)天然气是一种热值高、污染小的清洁能源.完全燃烧0.035m3的天然气放出多少焦的热量?若这些热量有75%被水吸收,能使多少千克的水温度升高50℃?[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值取q=4×107J/m3)].【分析】(1)已知天然气的热值和体积,可利用公式Q放=Vq计算天然气完全燃烧放出的热量;(2)由题知,Q吸=75%Q放,而Q吸=cm△t,知道水温度的升高值、比热容,可求水的质量.【解答】解:(1)天然气完全燃烧放热Q放=Vq=0.035m3×4×107J/m3=1.4×106J;(2)由题知,Q吸=75%Q放=75%×1.4×106J=1.05×106J;由Q吸=cm△t得水的质量为:m===5kg.答:完全燃烧0.035m3的天然气放出的热量是1.4×106J;若这些热量的75%全部被水吸收,能使5kg的水温度升高50℃.【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq的掌握和运用,因条件已给出,难度不大;注意温度升高(△t)与升高到(末温)的区别.3.(2016•德州)天然气灶使用方便、经济环保.如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾,大约需要10min,已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.5×107J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气.【分析】(1)在一个标准大气压下,知道水沸腾时的温度,又知道水的比热容、质量和初温,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(2)根据η=×100%的变形公式Q放=求出天然气完全燃烧放出的热量,再根据Q放=Vq的变形公式V=求出烧开这壶水需要天然气的体积.【解答】解:(1)在一个标准大气压下,水沸腾时的温度t=100℃,水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(100℃﹣20℃)=1.008×106J.(2)由η=×100%得,天然气完全燃烧放出的热量:Q放===1.68×106J.由Q放=Vq得,烧开这壶水需要天然气的体积:V===4.8×10﹣2m3.答:(1)水吸收的热量为1.008×106J;(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要4.8×10﹣2m3天然气.【点评】本题考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的掌握和应用,熟练运用公式及变形公式即可正确解题,要注意一标准大气压下水的沸点为100℃是一个隐含的已知条件.4.(2016•枣庄)质量为2.5t的小型载重汽车,额定功率为100kW,车上装有5t的砂石,已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍,汽车先以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底,消耗汽油2kg,然后又以额定功率行驶100s的时间,将砂石从坡底运送到50m高的坡顶施工现场(g=10N/kg),求:(1)2kg的汽油完全燃烧放出多少热量?(汽油的热值取4.5×107J/kg)(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少?(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少?【分析】(1)利用燃料放热公式,求出放出的热量;(2)根据G=mg可求得汽车的总重,根据f=0.2G得到阻力,由于汽车匀速运动,则受到的阻力等于牵引力,再利用P===Fv求得汽车在平直公路上匀速行驶的功率;(3)先利用W有用=Gh=mgh求出有用功,由P=可求得总功,再利用斜面的机械效率公式η=×100%求出机械效率.【解答】解:(1)汽油燃烧放出的热量为:Q=mq=2kg×4.5×107J/kg=9×107J;(2)汽车的总重G总=m总g=(2.5+5)×103kg×10N/kg=7.5×104N,f=0.2G总=0.2×7.5×104N=1.5×104N,由于汽车匀速运动,则受到的阻力为f=F=1.5×104N;汽车在平直公路上匀速行驶的功率P===Fv=1.5×104N×15m/s=2.25×105W,(3)汽车在斜坡上做的有用功为:W有用=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×50m=2.5×106J,由P=可得,总功W总=P额t=100000W×100s=1.0×107J,则机械效率为:η=×100%=×100%=25%.答:(1)2kg的汽油完全燃烧放出9×107J热量;(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为2.25×105W;(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是25%.【点评】此题主要考查了燃料放热、力学功与功率的关系以及机械效率,属于能量综合运算题,难度适中.5.(2016•灌云县校级模拟)燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3天然气(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8.4×l07J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)天然气完全燃烧放出的热量;(3)燃气灶烧水时的效率.【分析】(1)知道水的质量、水的比热容,求出水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;(2)由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量;(3)水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶烧水的效率.【解答】解:(1)水的质量m=2kg,水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.02m3×8.4×107J/m3=1.68×106J;(3)燃气灶的效率:η=×100%=×100%=40%.答:(1)水吸收的热量为6.72×105J;(2)天然气完全燃烧放出的热量为1.68×106J;(3)燃气灶烧水时的效率为40%.【点评】本题主要考查了密度公式.燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq、Q吸=cm△t=cm(t﹣t0)和效率公式的掌握和运用,虽知识点多、综合性强,但都属于基础,难度不大.6.(2016•柳江县一模)天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100Kg的水从20℃升高到70℃.(C水=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散;(2)水吸收的热量Q吸;(3)燃气灶的效率η.【分析】(1)由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量.(2)由公式Q吸=cm(t﹣t0)可求出水吸收的热量.(3)由水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比可算出燃气灶的效率.【解答】解:(1)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.5m3×7.0×107J/m3=3.5×107J.(2)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(70℃﹣20℃)=2.1×107J.(3)燃气灶的效率:η=×100%=×100%=60%.答:(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量是3.5×107J;(2)水吸收的热量是2.1×107J;(3)燃气灶的效率是60%.【点评】本题主要考查了公式Q放=Vq和Q吸=cm(t﹣t0)的运用,及燃气灶效率的含义.此题中要注意温度“升高到”和“升高了”的区别,要审好题.7.(2016•临清市二模)随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气,小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入5kg、20℃水,大火加热直至沸腾,又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3.[当时的大气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg•℃)].)求:(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气?【分析】(1)一标准大气压下水的沸点为100℃,已知水的质量和比热容以及初温、末温,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(2)根据天然气炉具的效率是40%,利用Q=vq可求得需要燃烧多少m3的天然气.【解答】解:(1)在一标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J;(2)因为天然气炉具的效率是40%,所以完全燃烧天然气放出的热量:Q放===4.2×106J,由Q放=Vq得:V===0.0525m3.答:(1)烧开这壶水,水需要吸收1.68×106J的热量;(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧0.0525m3的天然气.【点评】本题考查热量的计算和能量的利用效率,关键是公式及其变形的灵活应用,要注意一标准大气压下水的沸点为100℃.8.(2016•上饶校级模拟)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;(3)该热水器工作时的效率.【分析】(1)知道消耗天然气的体积和热值,根据Q放=mq求出天然气完全燃烧放出的热量;(2)知道水的质量、初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(3)水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率.【解答】解:(1)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J;(2)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(50℃﹣20℃)=1.26×107J;(3)该热水器的效率:η=×100%=×100%=39.4%.答:(1)天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J;(2)水吸收的热量为1.26×107J;(3)该热水器工作时的效率为39.4%.【点评】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq、Q吸=cm△t=cm(t﹣t0)和效率公式的掌握和运用,属于基础题目.9.(2016•威宁县校级三模)某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用水,他们利用煤气灶烧热水时,需要燃烧0.8kg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•℃).求:(1)把50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;(2)完全燃烧0.8kg的煤气时放出的热量;(3)此煤气灶烧水的效率.【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;(2)知道煤气的质量和煤气的热值,利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量;(3)水吸收的热量是有用的能量,煤气完全燃烧放出的热量为总能量,利用效率公式求燃气灶烧水的效率.【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J;(2)0.8kg煤气完全燃烧放出的热量:Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J;(3)煤气灶烧水的效率:η=×100%=×100%=25%.答:(1)水吸收的热量为8.4×106J;(2)0.8kg煤气完全燃烧放出的热量为3.36×107J;(3)煤气灶烧水的效率为25%.【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大.10.(2016•濉溪县二模)已知某品牌校车在正常行驶时,汽油完全燃烧释放的能量转化为校车做功的效率是30%(汽油热值q=4.6×107J/kg,汽油密度0.7×103kg/m3).试求:(1)10L汽油完全燃烧释放的热量为多少焦耳?(2)当汽车以最高时速(108km/h)在水平地面上匀速行驶时,所受阻力为3000N,则连续行驶5min,汽车所做的有用功是多大?这个过程消耗的汽油是多少千克?(保留两位小数)【分析】(1)已知汽油的体积,利用密度公式变形可求得其质量,再利用Q=mg可求得完全燃烧释放的热量;(2)由平衡条件求出汽车牵引力,由W=Fs求出汽车做的有用功.已知汽车做功的效率和汽油热值,还知道汽车的有用功,可求消耗汽油的质量.【解答】解:(1)由ρ=可得,汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg,完全燃烧释放的热量Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J;(2)已知v=108km/h=30m/s,t=5min=300s,由v=可得,s=vt=30m/s×300s=9000m匀速行驶时,F=f=3000N,则汽车所做的有用功W有用=Fs=3000N×9000m=2.7×107J,已知η=×100%=30%,则Q===9×107J,由Q=mq可得,m==≈1.96kg.答:(1)10L汽油完全燃烧释放的热量为3.22×108J;(2)汽车所做的有用功是2.7×107J,这个过程消耗的汽油是1.96千克.【点评】本题涉及的知识点较多,是一道综合题,但难度不大,熟练应用密度公式变形、速度公式变形、功的计算公式即可正确解题.11.(2016•德州校级一模)地下热水可直接送至附近居民家中,提供洗浴、供暖等生活用水.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,不仅可供电、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,则需要50kg.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4.2×103J/(kg•℃).(2)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m3煤气?(煤气的热值是3.9×107J/m3)【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的热量;(2)知道煤气炉的效率和煤气的热值q,利用Q吸=Q放×50%=Vq×50%求需要煤气的体积.【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃﹣10℃)=8.4×106J;(2)已知,η=50%,q=3.9×107J/m3,则Q放===1.68×107J,由Q放=Vq得:V==≈0.43m3.答:(1)将50kg的水从10℃加热到50℃需要吸收8.4×106J的热量;(2)需要0.43m3煤气.【点评】本题是一道热学的综合应用题,综合考查了热量的计算、热值的应用,注意气体燃料的热值单位(J/m3)与固体燃料的单位(J/kg)不同.12.(2016•港南区一模)小明家用燃气灶烧水时,把质量为2kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3的天然气(假设天然气完全燃烧),己知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃)天然气的热值为q=8.4×l07J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)燃气灶烧水时的效率.【分析】(1)由热量公式可以求出水吸收的热量,水吸收的热量转化为水的内能;(2)由燃烧值公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量;由效率公式求出燃气灶烧水的效率.【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J,(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.02m3×8.4×107J/kg=1.68×106J;燃气灶的效率:η==×100%=40%.答:(1)水吸收的热量为6.72×105J;(2)燃气灶烧水的效率为40%.【点评】本题考查了求水吸收的热量、燃气灶的效率,应用热量公式、燃烧值、效率公式即可正确解题.13.(2016•巴中模拟)随着“西气东输”,的推进,天然气进入市民家庭.小明家已经开始使用天然气了.小明在水壶里放入5L、20℃的水,记录下当时的气量表示数是134.731m3;随后点火并将火调至最大烧水,开始同步计时;当水烧至沸腾时,气量表读数为134.941m3,需时24min,小明查到天然气热值约为4.0×107J/m3,烧开这壶水,水需要吸收多少热量?小明家天然气炉具的效率是多少?[1标准大气压,c水=4.2×103J/(kg℃)].【分析】(1)已知水的体积和密度,根据密度公式求出水的质量,还知水的初温你和末温(水沸腾的温度为100℃),根据公式Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(2)两次气量表之差即为燃烧天然气的体积,根据Q放=Vq求出完全燃烧释放的热量,水吸收的热量与天然气完全燃烧释放的热量的比值就是天然气炉具的效率.【解答】解:(1)水壶中水的体积:V水=5L=5×10﹣3m3,由ρ=得,水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3=5kg,壶中的水吸收的热量:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J;(2)消耗天然气的体积:V气=134.941m3﹣134.731m3=0.24m3,天然气放出的热量:Q放=V气q气=0.21m3×4.0×107J/m3=8.4×106J,小明家天然气炉具的效率:η=×100%=×100%=20%.答:壶中的水吸收了1.68×106J的热量;小明家天然气炉具的效率是20%.【点评】本题考查了密度公式和吸热公式、燃料释放热量公式和效率公式的应用,计算过程要注意单位的换算.14.(2016•包河区一模)为了积极响应“节能减排”,建设资源节约型和环境友好型社会的号召.小明利用课余时间探究了他家天然气烧水的效率.他在水壶中装了初温为20℃,体积为5L的纯水,然后放在天然气灶上加热至沸腾(水的沸点为100℃),消耗了50dm3的天然气(若天然气完全燃烧,天然气的热值为4.0×107J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃).求:(1)水壶中的水吸收的热量;(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;(3)该天然气灶的工作效率.【分析】(1)知道水的体积,可以计算出质量,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(2)知道液化石油气的体积和热值,利用Q放=Vq求出完全燃烧放出的热量;(3)根据效率公式求出天然气灶的效率.【解答】解:(1)水的体积V=5L=5×10﹣3m3,由ρ=得水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3=5kg,水吸热的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg・℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J;(2)消耗天然气的体积V气=50dm3=50×10﹣3m3,天然气煤气完全燃烧放出的热量:Q放=V气q=50×10﹣3m3×4.0×107J/m3=2×106J,(3)天然气灶的效率:η==×100%=84%.答:(1)水壶中的水吸收的热量为1.68×106J;(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为2×106J;(3)该天然气灶的工作效率为84%.【点评】本题主要考查学生对密度公式、吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的了解和掌握,属于基础题目.15.(2016•冠县一模)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10L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.若在6min内完全燃烧了0.3kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),水的密度为l.0×l03kg/m3,煤的热值约为3×107J/kg.求:(1)煤完全燃烧产生的热量;(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;(3)煤炉烧水时的热效率.【分析】(1)已知煤的质量和热值,利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量;(2)由图象可知,经过6min时间加热,水升高的温度值,利用吸热公式求水吸收的热量;(3)热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比.【解答】解:(1)煤完全燃烧产生的热量:Q放=mq=0.3kg×3×107J/kg=9×106J,(2)水的体积V=10L=10dm3=0.01m3,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×0.01m3=10kg,由图可知,经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃,则水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(80℃﹣20℃)=2.52×106J;(3)煤炉烧水时的热效率:η=×100%=×100%=28%;答:(1)煤完全燃烧产生的热量为9×106J;(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J;(3)煤炉烧水时的热效率为28%.【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用以及明白煤炉效率的含义,能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键.16.(2016•丹东模拟)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一,若某天太阳能热水器在有效照射时间内,将热水器中体积为100dm3,初温为20℃的水温度升高到40℃.(1)求出热水器中的水吸收的热量Q.(2)若改用煤气锅炉来加热这些水,需要完全燃烧0.7m3煤气,请计算出锅炉的效率(煤气的热值q=4.0×107J/m3).【分析】(1)已知水的密度和体积,根据m=ρV计算水的质量;根据Q=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(2)根据Q放=Vq求出完全燃烧煤气放出的热量;根据η=计算锅炉的效率.【解答】解:(1)热水器中水的体积:V=100dm3=0.1m3,根据ρ=可得,热水器中水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×0.1m3=100kg,热水器中的水吸收的热量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J;(2)完全燃烧煤气放出的热量:Q放=V煤气q=0.7m3×4.0×107J/m3=2.8×107J,锅炉的效率:η=×100%=×100%=30%.答:(1)热水器中的水吸收的热量为8.4×106J;(2)若改用煤气锅炉来加热这些水,需要完全燃烧0.7m3煤气,锅炉的效率为30%.【点评】此题主要考查了吸收热量、放出热量、热效率的计算,比较基础.17.(2016•新泰市二模)我国自主研制的某新型战斗机,具备超音速巡航、电磁隐身、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦?(2)当飞机以300m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是2.6×103km,则飞机发动机的效率是多少?【分析】(1)知道燃油的质量,根据Q=mq求出燃油完全燃烧放出的热量,即飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量;(2)由表中数据可知,飞机以300m/s的速度巡航时,所受阻力,而牵引力等于阻力,再根据P=Fv求出飞机发动机的输出功率;(3)根据W=Fs求出克服阻力做的有用功,利用效率公式求出飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率.【解答】解:(1)燃油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=1×104kg×5×107J/kg=5×1011J;(2)由表中数据可知,飞机以300m/s的速度巡航时,所受阻力f=2.7×104N,牵引力F=f=2.7×104N,则飞机发动机的输出功率为:P=Fv=2.7×104N×300m/s=8.1×106W=8100kW;(3)由(1)可知Q放=5×1011J,根据表格查出500m/s时的阻力f′=7.5×104N,牵引力F′=f′=2.7×104N,则有用功为:W有=F′s=7.5×104N×2.6×106m=1.95×1011J,所以飞机发动机的效率:η==×100%=39%.答:(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是5×1011J;(2)当飞机以300m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是8100kW;(3)飞机发动机的效率是39%.【点评】此题主要考查了完全燃烧放热公式、功率公式、二力平衡条件、效率公式的应用,综合性较强,有一定难度.。
热量计算题
1.质量为500克的铁锅中放有3千克的水,把它们从15℃加热到90℃需要多少热量?【C铁=4.6×102焦/(千克·℃)2.无烟煤的热值是3.4×107焦/千克,20 克无烟煤充分燃烧时可放出多少热量?若这些热量中的80%被2千克的水吸收,在1标准大气压下,可以使水的温度从30℃升高到多少摄氏度?3.使20克冰的温度从-70℃升高到-10℃,但冰未熔化成水,需要多少热量?如果这些热量是由温度从50℃降低到10℃的水来供给的, 需要多少克50℃的水?【C冰=2.1×103焦/(千克·℃)】4.将500g的水加热到90℃,它吸收的热量是8.4×104J,求:水原来的温度。
5.一台燃气热水器,每min消耗煤气0.02Kg,能将5dm3的水从15℃加热到45℃。
已知煤气的热值为3.78×107J/Kg,求该热水器的效率。
6、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)]7、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,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。
8、用燃气灶烧水,燃烧0.5 kg的煤气,使50 kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:(1)0.5 kg煤气完全燃烧放出的热量.(2)水吸收的热量.(3)燃气灶烧水的效率9、现有一壶水要烧开需要吸收1.38×108J的热量,若不计热量损失,需要完全燃烧多少克煤油?(煤油的燃烧值是4.6×107焦/千克)若实际燃烧了5千克的煤油,则该煤油炉的效率是多少?10、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;(3)汽油机的功率.。
热量计算题
热量计算题(公式:Q =cm△t,Q放=mq,Q放=Vq,η=,η=×100%)1、把一个质量为500g的金属块,从80℃降低到30℃,放出的热量为3.5×103J,这种金属的比热容是多少?2、某一地热温泉每天出水量为2.5×104 kg,温泉水的初温是80 ℃,供暖后温度降低到40 ℃。
温泉水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)。
试求:(1)这些温泉水每天放出的热量是多少?(2)若这些热量由热值为3.0×107 J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃烧多少kg的焦炭?3、某家庭用燃气热水器将质量为100 kg,温度为20 ℃的自来水加热到50 ℃,消耗的天然气体积为1 m3(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3.2×107 J/m3。
求:(1)天然气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)该热水器工作时的效率。
4、标准大气压下,质量为0.5kg、温度为70℃的水放出4.2×104J的热量,水的温度降低了多少℃?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
5、天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃,水的内能增加了多少?若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收,需要消耗多少的天然气。
已知c水=4.2×107J/(kg•℃),q天然气=4×107 J/kg。
6、为了减少环境污染,部分农村地区改用液化气烧菜做饭。
某钢瓶装有液化气10kg,已知液化气的热值为4.2×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)求:(1)这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少?(2)若(1)中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收,在标准大气压下可将多少质量的水烧开?7、2018年5月8日,全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。
热量计算组卷(含答案)
热量计算组卷1.一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量约为8.4×106J,这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到.将这些干木材放在煤炉中用来烧水,可以使8kg的水温度升高50℃,已知水的比热容为4.2×l 03 J/(kg.℃).求:(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.2.将质量为4千克的水加热,水温升高了50℃.求:水吸收的热量Q吸.[c水=4.2×103焦/(千克•℃)].3.质量为1千克的铝块温度升高了20℃,求铝块吸收的热量Q吸.[c铝=0.9×103焦/(千克•℃)].4.邻水县的煤炭资源比较丰富,在我县广阔的农村,人们普遍采用烧煤的方式来烧水与做饭.问:(1)煤炭是能源(选填“可再生”或“不可再生”).(2)小康用烧煤的方式给一锅装有初温为20℃的水加热,水吸收1.68×106J热量,温度升=4.2×103J/(kg•℃)].高了40℃,则水的质量为多少kg?[c水5.质量为5kg的水,温度从30℃升高到50℃,需要吸收多少热量?(已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃))6.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg煤气.已知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃).求:(1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;(2)完全燃烧0.8kg煤气放出多少的热量.7.质量为2kg的金属,温度从25℃升高到105℃,吸收的热量是7.52×I04J.求这种金属的比热容.8.一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km,消耗汽油10L.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,已知:所用汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.7×103kg/m3,求:(1)这些汽油完全燃烧放出的热量;(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力.9.用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量.(2)水吸收的热量.(3)燃气灶烧水的效率.10.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:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;(2)水吸收的热量【c=4.2×103J/(kg•℃)】;水(3)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气?(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)11.小星用燃气灶将质量为2kg,温度为25℃的水加热到100℃,则水要收多少热量?该燃=4.2×103J/(kg•℃),燃气的热气灶的效率为25%,则加热这些水需要燃气多少千克?[C水值是4.5×107J/kg].12.同种物质组成的甲、乙两物体,它们的质量之比是2:1,吸收的热量之比是1:2,则甲、乙两物体的比热容之比为,它们升高的温度之比是.13.用凉水冷却滚烫的鸡蛋,鸡蛋内能是通过的方式改变的.如果水的质量是lkg,=4.2×l03J/(kg•℃)].初温为20℃,鸡蛋取出时水温为30℃,水吸收的热量为多少J.[c水14.有一种太阳能热水器,铭牌上的部分参数如下表所示.将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水.型号JL﹣88水容量/L80自身质量/kg40(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1.5m2,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?(2)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=4.2×103J/水(kg•℃)]15.比热容反映了物质的能力.小雪给水加热,使其从20℃升高到40℃,水吸收的热量为4.2×105J,则水的质量是kg.16.某电热水壶的铭牌如表所示,当此电热水壶正常工作时,用时8分钟将额定容量的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾,求:(1)水吸收的热量为多少?(2)此电热水壶的效率为多少?型号WS﹣1217额定电压220V额定功率1200W额定容量 1.2L17.太阳光垂直照射时,每平方厘米的面积上每年共获得4.3×105焦的热量,用这些热量给水加热,可以使多少质量的水从温度15℃升高到55℃?这些热量与完全燃烧多少汽油放出的热量相等?18.“可燃冰”作为新型能源,或为未来替代能源,其热值q=4.2×107J/kg.(1)用“可燃冰”烧水,0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少?(2)若加热效率仅为50%,则被水吸收的热量是多少?19.小华同学家的太阳能热水器,水箱容积是200L,小华进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃,.求:(1)水吸收的热量是多少?(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧的煤气的质量是多少?.(c=4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为q=4.2×107J/kg)水20.如图所示是一定质量的冰升温及熔化过程,从加热开始到冰开始熔化,冰吸收了4.2×103J的热,不计热量损失.(1)冰熔化后的升温过程吸热多少?=4.2×103J/(2)若加热方式始终不变,整个过程冰的内能增加多少?【水的比热容c水(kg•℃)、冰的比热容c=2.1×103J/(kg•℃)】冰21.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖.地热温泉每天出水量为2.5×104kg,温泉水的初温是80℃,供暖后温度降低到40℃.温泉水的比热容是4.2×103J/(kg•℃).试求:(1)这些温泉水每天放出的热量是多少?(2)若这些热量由热值为3.0×107J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃烧多少千克的焦炭?22.用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?如将这些水送到15m 高的楼上,对水做的功是多少J?如提水时所做的总功是4×104J,则机械效率是多少?[水的比热容4.2×103J(kg•℃)].23.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气.已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,求:(1)水吸收的热量为多少?(2)煤气完全燃烧放出的热量为多少?(3)煤气灶烧水的效率为多少?24.设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题.(1)为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在=4.2×103J/(kg•℃)]冷却系统中升高50℃,所吸收的热量是多少?[C水(2)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×107J的能量,发动机输出的功率是8.5×104W,则此汽车发动机的效率是多少?25.小高家里原来用液化石油气烧水,每天用60℃的热水100kg.她参加“探究性学习”活动后,在老师和同学的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器.(1)若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量是多少?(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0×107J/kg)26.随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气.小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里装入2kg温度为20℃的水,大火加热直至沸腾.又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3.[气压为1标准大气=4.2×103J/(kg•℃)]压;c水(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气?27.质量为1kg的铁锅内装有3kg的水,如果它们共吸收6.74×105J的热量,则上升的温度是多少?〔铁的比热容为0.88×103 J/(kg•℃)〕28.如图是一种家用电熨斗,该电熨斗金属底板质量500g,预热时使金属底板的温度从20℃升高到熨衣服所需的220℃,电熨斗需要正常工作1min 40s,金属底板的比热容为0.46×103J/(kg•℃).若电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收,求预热时:(1)金属底板吸收的热量;(2)电熨斗的额定功率.29.某太阳能热水器水箱中装有100kg的水,阳光照射一段时间后,水温从20℃升高到40℃.水的比热容是4.2×103J/(kg.℃).试求:(1)这段时间水吸收的热量是多少?(2)焦炭的热值是 3.0×107J/kg,这些水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克焦炭放出的热量?(3)该热水器加热水的效率为40%,这段时间内热水器接收到的太阳能是多少?30.小明在家使用的是天然气烧开水,小明想:怎样计算天然气的热值呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入2000cm3、20℃的水,大火加热直至沸腾,天然气灶具的效率是40%,消耗天然气0.021m3,(气压为1个标准大气压;c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2)天然气的热值是多少J/m3?31.汽车给我们的生活提供了便利,某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km 消耗了汽油2kg.(1)请计算2kg汽油完全燃烧,放出的热量.(q=4.6×107J/kg)汽油(2)已知车以72km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率为12kW,求汽车受到的阻力.32.现在我市许多家庭浴室使用天然气热水器来加热水.某同学家安装了天然气热水器,在一次使用时,进入热水器前水的温度是20℃,流出热水器热水的温度为40℃,所用水的体积为20L(1L=1dm3).求:(1)水从热水器中吸收了多少热量?(2)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,需要消耗多少体积的天然气?(天然气的热值q=4×107J/m3)33.某学校小组想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g初温为20℃的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了 4.2g酒精.已知:水的比热容为 4.2×103J/(kg℃),酒精的热值为3×107J/kg.求:(1)此过程中水吸收的热量;(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量;(3)酒精灯烧水时的热效率.34.小明家燃气灶烧水时,把质量为4kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.04m3的天然气(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8.4×107J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)天然气完全燃烧放出的热量;(3)燃气灶烧水时的效率.35.百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量,是汽车耗油量的一个衡量指标.由于多数车辆在90公里/时接近经济车速,因此大多对外公布的理论油耗通常为90公里/小时的百公里匀速油耗.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.36.某自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示,问:全自动不锈钢开水器型号SYP﹣K﹣D30频率50Hz额定电压220V额定功率3000W额定进水压力≤500kpa容量30L(1)该开水器正常工作时的电流是多大?(2)若不计热损失,用该开水器将质量为20kg,初温为30℃的水加热至90℃,需供给水多少热量?(3)若开水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收,则用它将质量为20kg,温度为30℃的水加热到100℃,需要多少时间?37.小明家里每天的生活用热水原来都使用液化石油气烧,现为了节约家庭开支,她家新安装了一台太阳能热水器.(1)若使用这台太阳能热水器,每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量是多少?(水的比热容是4.2×103J/(kg•℃))(2)若使用液化石油气烧这些水,已知液化石油气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,那她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0×107J/kg)38.物理科研小组的同学做了下面的实验,取500g水放在烧杯中,测得水的温度为20℃,然后点燃酒精灯通过石棉网给烧杯里水加热,并将温度计插在水中观察水温的变化,当温度计的示数为70℃时,装有10g的酒精刚好烧完.[C=4.2×103J/(kg•℃)]水(1)计算:实验中水吸收了多少热量?(2)有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值,请你分析这种做法是否可行?(3)如果从资料中查出酒精的热值为q=3.0×107 J/kg,请你计算出此次实验中的热效率?39.用燃气灶烧水,使100千克的水从20℃升高到60℃,实际共燃烧了0.8千克的煤气;已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为q=4.2×107J/kg.求:(1)0.8千克煤气完全燃烧放出的热量.(2)水吸收的热量.(3)燃气灶烧水的效率.二.解答题(共1小题)40.如图是某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高=4.2×103J/(kg•℃),求:到50℃,已知c水(1)热水器中的水从10℃升高到50℃所吸收的热量是多少?(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供,至少需要燃烧多少千克煤炭?(煤炭的热值q=3×107J/kg)热量计算组卷参考答案与试题解析一.选择题(共39小题)1.一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量约为8.4×106J,这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到.将这些干木材放在煤炉中用来烧水,可以使8kg的水温度升高50℃,已知水的比热容为4.2×l 03 J/(kg.℃).求:(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.【解答】解:=mq,(1)因为Q放所以q===1.2×107J/kg;(2)8kg的水温度升高50℃所吸收的热量Q=cm△t=4.2×l 03 J/(kg•℃)×8kg×50℃=1.68吸×106J.(3)煤炉烧水时的效率:η=×100%=×100%=20%.答:(1)干木材的热值是1.2×107J/kg;(2)8kg的水温度升高50℃所吸收的热量是1.68×106J.(3)此煤炉烧水时的效率是20%.2.将质量为4千克的水加热,水温升高了50℃.求:水吸收的热量Q吸.[c水=4.2×103焦/(千克•℃)].【解答】解:水吸收的热量为:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×50℃=8.4×105J.答:水吸收的热量为8.4×105J.3.质量为1千克的铝块温度升高了20℃,求铝块吸收的热量Q吸.[c铝=0.9×103焦/(千克•℃)].【解答】解:铝块吸收的热量:Q吸=c铝m△t=0.9×103J/(kg•℃)×1kg×20℃=1.8×104J.答:铝块吸收的热量为1.8×104J.4.邻水县的煤炭资源比较丰富,在我县广阔的农村,人们普遍采用烧煤的方式来烧水与做饭.问:(1)煤炭是不可再生能源(选填“可再生”或“不可再生”).(2)小康用烧煤的方式给一锅装有初温为20℃的水加热,水吸收1.68×106J热量,温度升高了40℃,则水的质量为多少kg?[c=4.2×103J/(kg•℃)].水【解答】解:(1)煤是在自然界里短时间不能及时补充的,属于不可再生能源.(2)∵Q=cm△t,吸∴m===10kg.答:(1)不可再生;(2)水的质量为10kg.5.质量为5kg的水,温度从30℃升高到50℃,需要吸收多少热量?(已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃))【解答】解:水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(50℃﹣30℃)=4.2×105J.答:需要吸收4.2×105J的热量.6.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg煤气.已知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃).求:(1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;(2)完全燃烧0.8kg煤气放出多少的热量.【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J;(2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量:Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J.答:(1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量为8.4×106J;(2)完全燃烧0.8kg煤气放出3.36×107J的热量.7.质量为2kg的金属,温度从25℃升高到105℃,吸收的热量是7.52×I04J.求这种金属的比热容.【解答】解:由Q吸=cm(t﹣t0)得金属的比热容:c===0.47×103J/(kg•℃).故答案为:这种金属的比热容为0.47×103J/(kg•℃).8.一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km,消耗汽油10L.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,已知:所用汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.7×103kg/m3,求:(1)这些汽油完全燃烧放出的热量;(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力.【解答】解:(1)∵ρ=,V=10L=10×10﹣3m3,∴m=ρV=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg,汽油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J;(2)由题知,用来驱动汽车做的有用功:W有=Q放×30%=3.22×l08J×30%=9.66×107J∵W有=Fs,轿车牵引力:F===966N,又∵轿车匀速行驶,∴轿车受到的阻力:f=F=966N.答:(1)这些汽油完全燃烧放出的热量为3.22×l08J;(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N.9.用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量.(2)水吸收的热量.(3)燃气灶烧水的效率.【解答】解:(1)煤气的质量:m煤气=0.5kg,这些煤气完全燃烧放出的热量:Q放=m煤气q=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J;(2)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(70℃﹣20℃)=1.05×107J;(3)煤气灶的效率:η=×100%=×100%=50%.答:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为2.1×107J;(2)水吸收的热量为1.05×107J;(3)燃气灶烧水的效率为50%.10.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:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;(2)水吸收的热量【c水=4.2×103J/(kg•℃)】;(3)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气?(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)【解答】解:(1)水的体积:V=200L=200×10﹣3m3,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×200×10﹣3m3=200kg,(2)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(45℃﹣20℃)=2.1×107J;(3)由题知Q吸=Q放×40%而Q放=m′q,∴Q吸=m′q×40%∴m′===1.25kg.答:(1)水箱中水的质量为200kg;(2)水吸收的热量为2.1×107J;(3)至少需要燃烧1.25kg煤气.11.小星用燃气灶将质量为2kg,温度为25℃的水加热到100℃,则水要收多少热量?该=4.2×103J/(kg•℃),燃气的燃气灶的效率为25%,则加热这些水需要燃气多少千克?[C水热值是4.5×107J/kg].【解答】解:(1)∵C=4.2×103J/(kg•℃),m=2kg,△t=t﹣t0=100℃﹣25℃=75℃,=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×75℃=6.3×105J.∴水吸收的热量为:Q吸(2)∵η=25%,===2.52×106J,∴燃气完全燃烧放出的热量为:Q放又∵q=4.5×107J/kg,∴燃气的质量为:m===0.056kg.燃气答:水要吸收6.3×105J的热量;该燃气灶的效率为25%,则加热这些水需要燃气0.056kg.12.同种物质组成的甲、乙两物体,它们的质量之比是2:1,吸收的热量之比是1:2,则甲、乙两物体的比热容之比为1:1,它们升高的温度之比是1:4.【解答】解:因为甲乙是同种物质,它们的比热容相等,即比热容之比为1:1;∵Q=cm△t,∴两物体升高的温度之比:===×=;故答案为:1:1;1:4.13.用凉水冷却滚烫的鸡蛋,鸡蛋内能是通过热传递的方式改变的.如果水的质量是lkg,初温为20℃,鸡蛋取出时水温为30℃,水吸收的热量为多少J.[c水=4.2×l03J/(kg•℃)].【解答】解:(1)鸡蛋在水中放出热量,内能减少、温度降低,是通过热传递的方式改变内能的;(2)水吸收的热量:Q=cm△t=4.2×l03J/(kg•℃)×1kg×(30℃﹣20℃)=4.2×104J;故答案为:热传递;水吸收的热量为4.2×104J.14.有一种太阳能热水器,铭牌上的部分参数如下表所示.将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水.型号JL﹣88水容量/L80自身质量/kg40(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1.5m2,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?(2)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=4.2×103J/水(kg•℃)]【解答】解:(1)E=2.8×106J/(h•m2)×1.5m2×8h=3.36×107J.答:它一天中接收的太阳能(E)约为3.36×107J.(2)80L=80×10﹣3m3,m水=ρv=1.0×103kg/m3×80×10﹣3m3=80kg,Q吸=ηE=60%×E=60%×3.36×107J=2.016×107J,根据Q=cm△t得:吸△t===60℃.答:水温升高60℃.15.比热容反映了物质吸收或放出热量的能力.小雪给水加热,使其从20℃升高到40℃,水吸收的热量为4.2×105J,则水的质量是5kg.【解答】解:比热是物质的特性之一,是比较物体吸收或放出热量本领大小的物理量;由Q=cm△t得,吸水的质量:m===5kg.故答案为:吸收或放出热量;5.16.某电热水壶的铭牌如表所示,当此电热水壶正常工作时,用时8分钟将额定容量的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾,求:(1)水吸收的热量为多少?(2)此电热水壶的效率为多少?型号WS﹣1217额定电压220V额定功率1200W额定容量 1.2L【解答】解:(1)∵ρ=,∴水的质量:m=ρV=1000kg/m3×1.2×10﹣3m3=1.2kg.水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.2kg×(100℃﹣20℃)=4.032×105J.(2)消耗的电能:W=Pt=1200W×8×60s=5.76×105J.电热水壶的热效率η==×100%=70%.答:(1)水吸收的热量为4.032×105J;(2)此电热水壶的效率为70%.17.太阳光垂直照射时,每平方厘米的面积上每年共获得4.3×105焦的热量,用这些热量给水加热,可以使多少质量的水从温度15℃升高到55℃?这些热量与完全燃烧多少汽油放出的热量相等?【解答】解:(1)因用这些热量给水加热可使m千克水从15℃升高到55℃,由Q=cm△t得:;(2)设这些热量与质量为M的汽油完全燃烧所释放的热量相等,则Q=Mq,∴≈9.35×10﹣3千克;答:可以使2.56kg的水从温度15℃升高到55℃;这些热量与完全燃烧9.35×10﹣3千克的汽油放出的热量相等.18.“可燃冰”作为新型能源,或为未来替代能源,其热值q=4.2×107J/kg.(1)用“可燃冰”烧水,0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少?(2)若加热效率仅为50%,则被水吸收的热量是多少?【解答】解:(1)0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q放=mq=0.1kg×4.2×107J/kg=4.2×l06J;(2)由η=得被水吸收的热量:Q吸=ηQ放=50%×4.2×l06J=2.1×106J.答:(1)0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为4.2×l06J;(2)若加热效率仅为50%,则被水吸收的热量是2.1×106J.19.小华同学家的太阳能热水器,水箱容积是200L,小华进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃,.求:(1)水吸收的热量是多少?(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧的煤气的质量是多少?.(c水=4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为q=4.2×107J/kg)【解答】解:(1)水的体积:V=200L=200×10﹣3m3,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×200×10﹣3m3=200kg,水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(45℃﹣20℃)=2.1×107J;(2)∵Q吸=m′q×40%∴m′===1.25kg.答:(1)水吸收的热量为2.1×107J;(2)至少需要燃烧1.25kg煤气.20.如图所示是一定质量的冰升温及熔化过程,从加热开始到冰开始熔化,冰吸收了4.2×103J的热,不计热量损失.(1)冰熔化后的升温过程吸热多少?(2)若加热方式始终不变,整个过程冰的内能增加多少?【水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)、冰的比热容c冰=2.1×103J/(kg•℃)】【解答】解:(1)由图象可知,冰从﹣10℃到0℃时吸收的热量为4.2×103J,即5min吸收的热量为4.2×103J,则1min吸收的热量为840J,因加热方式始终不变,所以,冰熔化后的升温过程(10min)吸热:Q吸=840J/min×10min=8400J;(2)整个过程(95min)吸收的热量:Q吸′=840J/min×95min=79800J,即该物质的内能增加值为79800J.答:(1)冰熔化后的升温过程吸热8400J;(2)若加热方式始终不变,整个过程冰的内能增加了79800J.21.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖.地热温泉每天出水量为2.5×104kg,温泉水的初温是80℃,供暖后温度降低到40℃.温泉水的比热容是4.2×103J/(kg•℃).试求:(1)这些温泉水每天放出的热量是多少?(2)若这些热量由热值为3.0×107J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃烧多少千克的焦炭?【解答】解:(1)温泉水放出的热量:Q放=c水m水△t=4.2×103J/(kg•℃)×2.5×104kg×(80℃﹣40℃)=4.2×109J;(2)由题知,Q放=Q吸=4.2×109J,由Q放=mq得需要焦炭的质量:m炭===140kg.答:(1)这些温泉水每天放出的热量是4.2×109J;(2)若这些热量由热值为3.0×107J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃烧140kg的焦炭.22.用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?如将这些水送到15m高的楼上,对水做的功是多少J?如提水时所做的总功是4×104J,则机械效率是多少?[水的比热容4.2×103J(kg•℃)].解:(1)Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(100℃﹣20℃)=6.72×107J;(2)W有用=Gh=200kg×10N/kg×15m=3×104J;(3)η=×100%=×100%=75%.答:水吸收的热量是6.72×107J;对水做的功是3×104J;机械效率是75%.23.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气.已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,求:(1)水吸收的热量为多少?(2)煤气完全燃烧放出的热量为多少?(3)煤气灶烧水的效率为多少?【解答】解:(1)Q吸=Cm水△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×50℃=2.1×105J(3分)(2)Q放=m煤气q=4.2×107J/kg×0.01kg=4.2×105J(3分)(3)η=%(2分)答:(1)水吸收的热量为2.1×105J(2)煤气完全燃烧放出的热量为4.2×105J(3)煤气灶烧水的效率为50%24.设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题.(1)为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中升高50℃,所吸收的热量是多少?[C水=4.2×103J/(kg•℃)](2)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×107J的能量,发动机输出的功率是8.5×104W,则此汽车发动机的效率是多少?【解答】解:(1)Q=c水m△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×50℃=1.05×106J;(2)发动机的总功率P总=;发动机的效率η=×100%=×100%=42.5%.答:(1)所吸收的热量是1.05×106J;(2)柴此汽车发动机的效率是42.5%.25.小高家里原来用液化石油气烧水,每天用60℃的热水100kg.她参加“探究性学习”活动后,在老师和同学的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器.(1)若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量是多少?(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0×107J/kg)【解答】解:(1)∵C=4.2×103J/(kg•℃),m=100kg,△t=t﹣t0=60℃﹣20℃=40℃,∴水吸收的热量为:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(60℃﹣20℃)=1.68×107J.(2)∵Q吸=Q放×70%,∴液化石油气燃烧放出的热量为:Q放===2.4×107J,∵Q放=m气q气,∴液化石油气的质量为:m气===0.3kg.答:(1)这些水吸收的热量是1.68×107J.(2)平均每天可节约液化石油气0.3kg.26.随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气.小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里装入2kg温度为20℃的水,大火加热直至沸腾.又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3.[气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg•℃)](1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气?【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;(2)由题知,Q放===1.68×106J,由Q放=Vq得:V===2.1×10﹣2m3.答:(1)水需要吸收热量6.72×105J;(2)烧开这壶水,需要燃烧2.1×10﹣2m3的天然气.。
初三关于热量的物理题练习题
初三关于热量的物理题练习题1. 某物体的质量为500g,温度为30°C,加热后温度变为60°C,如果物体的比热容为0.2cal/g°C,求此物体吸收的热量。
解析:我们可以使用热量的公式来计算。
热量 = 质量 ×比热容 ×温度变化代入数据计算:热量 = 500g × 0.2cal/g°C × (60°C - 30°C) = 500g × 0.2cal/g°C × 30°C = 3000cal答案:此物体吸收的热量为3000cal。
2. 一块砖头的质量为2kg,温度为20°C,加热后温度变为80°C,该块砖所吸收的热量为5000J,求该砖的比热容。
解析:我们可以使用热量的公式来计算。
热量 = 质量 ×比热容 ×温度变化已知热量为5000J,质量为2kg,温度变化为80°C - 20°C = 60°C,代入公式进行计算:5000J = 2kg ×比热容 × 60°C比热容 = 5000J / (2kg × 60°C) = 41.67J/(kg·°C)答案:该砖的比热容为41.67J/(kg·°C)。
3. 一杯热水的质量为200g,温度为100°C,倒入一个质量为300g 的铁杯里,铁杯的温度为20°C,求达到热平衡后的最终温度。
解析:在达到热平衡后,两者的热量相等。
我们可以使用热量的公式来计算。
热量 = 质量 ×比热容 ×温度变化设最终温度为T°C,根据题意可得如下方程:200g ×比热容 × (T°C - 100°C) = 300g ×比热容 × (T°C - 20°C)化简方程,消去比热容:200g × (T°C - 100°C) = 300g × (T°C - 20°C)200T°C - 20000°C = 300T°C - 6000°C100T°C = 14000°CT°C = 140°C答案:达到热平衡后的最终温度为140°C。
有关热量的计算例题
有关热量的计算例题[例1]有一高温物体被投入质量为10kg、温度为20℃的水中,如果传给水的热量是2.73×106J,则水的温度会升高到多少度。
[分析]将热量的计算公式变形,然后代入数值即可求解。
[解]由公式Q吸=cm(t t0)变形可得[答]水的温度会升高到85℃。
[例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?[答]甲、乙两物体的比热之比是1∶2。
[例3]使质量相等的铜块和铁块吸收相等的热量后互相接触(c铜<c铁)则 [ ]A.热量从铜块传到铁块B.热量从铁块传到铜块C.它们之间不发生热传递D.无法确定[分析]发生热传递的条件是两物体存在温度差,要确定铜块和铁块之间是否有热量传递,决定于它们吸收了相同的热量后,各自的末温是否相等,如果相等,则不发生热传递;如果不相等,那么热量就从高温物体传到低温物体,根据热量公式Q吸=cm·Δt升质量相等时,由于c铜<c铁,因此Δt铜>Δt铁升。
如果它们的初温相同,显然铜块的末温高于铁块的末温,由于题中没有指出铜块和铁块的初温,所以就无法确定哪个物体的末温高。
[答]D。
[例4]将500克温度为94℃的水兑入2.5千克温度为15℃的水中,热平衡后的水温是多少摄氏度?假设没有热量损失。
[分析]两个物体的温度相同,它们之间不会产生热传递,在物理学上称这两个物体处于热平衡状态;当高温物体向低温物体放出热量时,高温物体的温度将降低,低温物体的温度要升高,这个过程一直要进行到两物体的温度相等为止,即进行到两物体达到热平衡状态为止;在没在热量损失的情况下,高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量。
设本题中冷热水兑混合后的热平衡温度是t,高温水初始温度是t1=94℃,质量是m1=0.5千克,放出的热量是:Q放=cm1(t1-t)低温水的初始温度是t2=15℃,质量是m2=2.5千克,吸收的热量是:Q吸=cm2(t-t2)热平衡时,Q放=Q吸,所以有cm1(t1-t)=cm2(t-t2)经整理后得:t=(m1t1+m2t2)/(m1+m2)=(0.5×94+2.5×15)/(0.5+2.5)=28.2℃上式中的比热c在整理方程式中被约去了,由数学知识我们知道这并不影响最终的解(因为比热c不可能为零),但却简化了运算,所以在物理学解题中应尽量用文字代号先运算,最后再代入具体数字。
热量的单位计算练习题
热量的单位计算练习题在日常生活中,我们经常提到食物热量、热量的摄入与消耗等概念。
然而,你是否了解热量的计量单位以及如何进行热量计算呢?接下来,我们将通过一些练习题来加深对热量单位的理解。
练习题一:请计算一杯苹果汁的热量。
已知:苹果汁的能量密度:50千卡/100毫升一杯苹果汁的容量:250毫升解析:先计算出苹果汁的热量:50千卡 ÷ 100毫升 = 0.5千卡/毫升再将苹果汁的热量与一杯苹果汁的容量相乘:0.5千卡/毫升 × 250毫升 = 125千卡答案:一杯苹果汁的热量为125千卡。
练习题二:请计算一片巧克力饼干的热量。
已知:巧克力饼干的能量密度:450千卡/100克一片巧克力饼干的质量:30克解析:先计算出巧克力饼干的热量:450千卡 ÷ 100克 = 4.5千卡/克再将巧克力饼干的热量与一片巧克力饼干的质量相乘:4.5千卡/克× 30克 = 135千卡答案:一片巧克力饼干的热量为135千卡。
练习题三:请计算慢跑消耗的热量。
已知:慢跑的平均能量消耗:10千卡/分钟慢跑的时长:45分钟解析:将慢跑的平均能量消耗与慢跑的时长相乘:10千卡/分钟 × 45分钟= 450千卡答案:慢跑消耗的热量为450千卡。
通过以上练习题,我们可以发现热量的计量单位一般为千卡(千卡路里)。
在食物中,热量的计算往往与物质的质量和能量密度有关。
对于食物,一般使用千卡/克或千卡/毫升来表示其能量密度,然后与实际摄入的量进行乘法运算,得出总热量。
需要注意的是,热量的计算仅仅是一个估值,个体之间的代谢差异、运动强度、环境温度等因素都会对实际消耗的热量产生影响。
因此,在进行热量计算时,应该将其作为一个参考值,而非绝对准确的数值。
在日常生活中,我们可以通过了解食物的热量含量,合理安排饮食,控制热量摄入,从而维持身体的健康。
此外,通过了解运动的热量消耗,我们也能更好地规划和管理身体锻炼的效果。
热量计算
热量计算专题练习1.将80千克、温度为50℃的水放入地窖,过了一段时间,水温降至5℃。
请问这些水放出的热量是多少?2.现有温度为0℃的水20千克,加热至沸腾,至少需要吸收多少热量?3.把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少焦耳?[铝的比热容为⋅88.03℃)]10J/(⨯kg4.炎热夏天,小丽将装有0.6kg水的塑料瓶放入电冰箱冷藏室,待水降温后饮用。
水由35℃降至5℃过程中放出的热量为多少?[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]5.质量100kg的地热水,温度从80℃降低到20℃,放出的热量是多少?=4.2×103J/(kg·℃)。
(c水6.小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W,水箱最多可容纳50kg水,注满水的淋浴器连续正常加热40min,淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃。
求:1)此过程中水箱中水吸收的热量;2)该电热淋浴器加热时的热效率。
7.将10kg的水从20℃加热到70℃,需吸收多少热量?若这些热量由燃烧酒精来供给,那么至少需要完全燃烧的酒精多少kg?(酒精的热值是3×107J/kg,酒精放出的热量的50%被水吸收)8.燃气灶是目前许多家庭普及使用的炉具,而电磁炉则是新一代的智能炉具。
为了比较它们的优劣,小明同学进行了相关调查,得到的有关数据见下表。
如果小明家每天需把5kg水从20℃加热到100℃。
(1)水吸收多少热量?(2)若这些热量靠天然气提供,需要燃烧多少然气?(3)若这些热量靠电磁炉提供,需要消耗多少电能?燃气灶电磁炉热效率25%热效率90%天然气热值8.0×107J/m3额定功率1000W天然气价格2元/m3市电价格0.5元/kW.h。
热量的计算
填空题(11·苏州)20.汽车发动机常用水来做冷却剂,这是因为水的比热容较;若发动机的水箱中贮有10kg水,当水温升高10℃时,水吸收的热量是J[水的比热容为4.2×103/(kg•℃)答案:大 4.2×105(11·菏泽)13.鄄城温泉度假村利用地热水供房间洗浴用水,请计算质量为100kg的地热水,温度从70℃降低到20℃,放出的热量是J(c水=4.2×103J/(kg·℃)。
答案:2.1×107(11·宿迁)15.核电站只需要消耗很少的核燃料就可以产生大量的电能,某核电站每年需要20t的核燃料,而同等规模火力发电站每年则需要2.4×106 t的煤炭,这些煤炭完全燃烧放出的热量是__ J。
核反应堆中的核燃料是__ (选填“可”或“不可”) 再生能源.(煤炭的热值为3×107J/kg)答案:7.2×1016不可(11·盐城)19.在观察水沸腾的实验中,烧杯中装入100mL水,其质量是kg.已知水的比热容是4.2×103 J/(kg•℃),在标准大气压下,将这些水从20℃加热到沸腾,需要吸收J的热量.水沸腾后,继续加热,开水的温度(升高/不变).答案:0.1 3.36×104不变(11·漳州)26.电热水器里内装有40kg、温度为20℃的水,加热一段时间后,水温升高到70℃,这些水吸收了______J热量。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 答案:8.4×106(11·衡阳)18.一个塑料瓶装有500ml水,则所装水的质量为__________g,把它放置在太阳底下1小时后,水温由10℃升至30℃,水吸收的热量为___________J。
答案:500 4.2×104(11·广安)8.水的比热容较大,生活中,我们常用水来加热或散热,例如:冬天常用热水袋取暖,把质量为2kg,温度为90o C的热水装入热水袋中,到温度降为30o C的时侯,这些水放出了_______J的热量;如果用相同质量,相同温度的沙来取暖,沙会冷得(填“快些”或“慢些”)。
物理九年级热量的计算
一、选择题1.一块铁块的质量是2kg,比热容是0.46×10³J/(kg·℃),若铁块的温度升高了50℃,则它吸收的热量是多少?A. 4.6×10³JB. 4.6×10℃J(正确答案)C. 4.6×10℃JD.46J2.一杯水的质量是0.2kg,温度从20℃升高到70℃,需要吸收的热量是4.2×10℃J,则水的比热容是多少?A. 4.2×10³J/(kg·℃)(正确答案)B. 2.1×10³J/(kg·℃)C.8.4×10³J/(kg·℃)D.0.5×10³J/(kg·℃)3.一个铝块放出了3.9×10℃J的热量,其温度降低了50℃,则铝块的质量是多少?(铝的比热容是0.88×10³J/(kg·℃))A.0.9kgB.8.89kg(正确答案)C.0.44kgD. 1.76kg4.一台电热水器的功率是2kW,它工作1小时所产生的热量是多少?A.2kJB.200kJC.2MJD.7.2MJ(正确答案)5.某种物质的质量是1kg,温度升高了1℃,吸收的热量是2.5×10³J,这种物质的比热容是多少?A. 2.5×10³J/(kg·℃)(正确答案)B.5×10³J/(kg·℃)C. 1.25×10³J/(kg·℃)D.0.5×10³J/(kg·℃)6.一定量的水,从30℃加热到80℃,吸收了2.1×10℃J的热量,这些水的质量是多少?(水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃))A.10kg(正确答案)B.5kgC.20kgD. 2.5kg7.铁块的比热容比木块小,这意味着什么?A.铁块比木块含有的热量少B.铁块比木块更难加热C.铁块升高相同的温度比木块吸收的热量少(正确答案)D.铁块和木块升高相同的温度吸收的热量一样多8.一个物体放出了热量,则它的内能会如何变化?A.增加B.减少(正确答案)C.不变D.无法确定。
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热量计算题
(公式:Q =cm△t,Q放=mq,Q放=Vq,η=,η=×100%)
1、把一个质量为500g的金属块,从80℃降低到30℃,放出的热量为×103J,这种金属的比热容是多少
2、某一地热温泉每天出水量为×104kg,温泉水的初温是80 ℃,供暖后温度降低到40 ℃。
温泉水的比热容是×103J/(kg·℃)。
试求: (1)这些温泉水每天放出的热量是多少
(2)若这些热量由热值为×107 J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃烧多少kg的焦炭
3、某家庭用燃气热水器将质量为100 kg,温度为20 ℃的自来水加热到50 ℃,消耗的天然气体积为1 m3 (假设天然气完全燃烧)。
已知水的比热容为×103J/(kg·℃),天然气的热值为×107 J/m3。
求:(1)天然气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)该热水器工作时的效率。
4、标准大气压下,质量为、温度为70℃的水放出×104J的热量,水的温度降低了多少℃[c 水=×103J/(kg?℃)]。
5、天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃,水的内能增加了多少若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收,需要消耗多少的天然气。
已知c水=×107J/(kg?℃),q天然气=4×107 J/kg。
6、为了减少环境污染,部分农村地区改用液化气烧菜做饭。
某钢瓶装有液化气10kg,已知液化气的热值为×107J/kg,水的比热容为×103J/(kg?℃)求:
(1)这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少(2)若(1)中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收,在标准大气压下可将多少质量的水烧开
7、2018年5月8日,全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。
该智能轨道快运列车使用新能源的快充钛酸锂电池,电池容量为170kW?h,满载时电耗为4kW?h/km,最高运行速度为70km/h。
该电池充满电储存的能量为×108J,求:
(1)该电池充满电储存的能量与质量是多少的汽油完全燃烧放出的热量相同。
(2)若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为75%,则列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小是多少(汽油的热值是×107J/kg)
8、在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20℃、质量为100g的水,在一个标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3g。
[水的比热容为×103J/(kg?℃),酒精的热值为×107J/kg] 求:(1)水吸收的热量是多少
(2)此过程中酒精灯烧水的热效率。
(3)科学研究表明:1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收×103J的热量。
水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
9、如图所示电路:(1)当 a、b都是电压表时,闭合开关 S1和 S2,
a、b示数分别是 6V、,那么灯 L1两端的电压是多少 V
(2)当 a、b都是电流表时,断开开关 S2闭合开关 S1,a、
b示数分别是 0.2A、0.5A,那么灯 L1的电流是多少 A
.(2018?淮安)质量为50kg的水温度从20℃升高到50℃吸收的热量是×106 J,这些热量如果完全由煤气燃烧来提供,至少需kg的煤气。
(水的比热容为×103J/(kg?℃),煤气的热值×107J/kg)。