热学计算题-

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热学计算题

1.质量为400g的铝壶里装有1.5㎏的水，把这壶水从25℃加热到95℃，求需要吸收多少热量？{c铝=0.88×103J／(kg·℃)}2.质量为500g的铁锅中装有3㎏的水，把他们从15℃加热到90℃需要吸收多少热量？3冬天，为使某房间保持一定的温度，每小时需要供给4.2×106 J的热量，若进入散热器的水温度是80℃，流出的水的温度为72℃，求每小时要供给散热器多少80℃的水。

4. 把质量为100g的铁块加热到100℃，然后投入到99g温度为20℃的水中，不计热损失，求水的温度升高到多少度？{c铁=0.46×103J／(kg·℃)}5.把质量为500g的铁块加热到704℃，然后投入到温度为10℃的质量为2㎏的油中，最后温度为50℃，则油的比热容为多少？{c铁=0.46×103J／(kg·℃)}6. 质量为1㎏的铝桶里装有3.9㎏温度为20℃的水，把质量为2㎏的铁块在火炉中烧很长时间后，取出投入桶中，水温升高到60℃不再升高，不计热损失，求火炉的温度为多少？{c铁=0.46×103J／(kg·℃) c铝=0.88×103J／(kg·℃)}7、q干木柴=1.2×107J／kg，若干木柴完全燃烧放出热量的20%被水吸收，则可将质量为3㎏的水从20℃加热到80 ℃，求需干木柴多少㎏？8. 质量为0.5㎏的铝壶里装有5㎏的20℃的水，将铝壶放在煤炉上加热，炉子的效率为20%，求需完全燃烧多少无烟煤可将水烧开？（q无烟煤=3.4×107J／kg c铝=0.88×103J／(kg·℃) 9.把质量是50g的煤油完全燃烧，放出的热量是多少焦?假如用一煤油炉烧水，当这些煤油完全燃烧后，质量是l0kg的冷水从0℃升高到44℃，求煤油炉的效率为多少?(q燃油=4.62×107J／(kg·℃)10.2010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，来表达“城市，让生活更美好”的主题。

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。

初中热学计算题及答案

初中热学计算题及答案【篇一：初中物理热学计算题】(1)用一底面积为0・1 m2的方形水槽装了6 kg水，在中午的太阳光下照射25 min,水的温度升高了5℃。

水吸收的热量是多少?(2)设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为n，则n是多少(3)将水槽中的水倒掉，然后平铺上6 kg的细沙，在中午的太阳光下照射23 min，细沙的温度能升高多少?(4)细沙吸收的这些热量相当于完全燃烧多少立方厘米液化气所产生的热量(2)这些水吸收的热量是多少(3)用煤气灶加热时，也使这些水从20℃升高到45℃，共燃烧了2kg煤气。

则用该煤气灶烧水的效率是多少(1)浴池中温泉水的质量是多少?(2)当浴池中的温泉水从85℃降到45℃时，放出的热量是多少？(3)温泉水放出的这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤(1)完全燃烧2l0g的汽油，能放出多少热量(2)如果这些热量全部被水吸收，水温从20℃升高到43℃。

则水的质量是多少(1)水吸收的热量是多少(2)烟煤放出的热量是多少(3)锅炉烧水的效率是多少(1)水吸收的热量是多少(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少(3)实际上烟煤未完全燃烧。

若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4%,那么烟煤实际放出的热量是多少求：(1)水吸收的热量是多少？(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭(1)烧开这些水需要吸收多少热量(2)若小明每天都用煤气灶烧开这样一壶水，仅烧水这一项，小明家一个月(按30天计)需要交多少煤气费(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少10.(12 一模)(5分)很多家用电器是用遥控器开、关机的。

用遥控器关机后，电源并没有断开，此时的家用电器为待机状态，用电器仍要消耗一些电能。

若小明家所有用电器待机状态时的总功率为21w，平均每天处于待机状态的时间为10h。

试求：（1）一个月（30天）因用电器待机而浪费的电能是多少千瓦时？（1）水吸收的热量是多少？（2）用酒精灯烧水时的效率是多少？（1）水吸收的热量是多少（2）煤气灶烧水时的效率是多少（1）水吸收的热量是多少?（2）该锅炉烧这些水的效率是多少试求：（1）水吸收的热量是多少？答案：△t *=q沙吸/ c沙m沙=21℃（1 分）（3）细沙的温度能升高21 ℃。

热学计算题

热学计算题1、质量为500g的水，把它从20℃加热到90℃，需要吸收多少热量2、500克水加热到98℃时沸腾，它共吸收×105焦，问水的初温是多少3、甲乙两块铁的质量之比是2：1，吸收的热量之比是4：3，它们升高的温度之比是多少4、一台效率为40%的柴油机，当输出66000J的有用功时，消耗的柴油量为kg。

（柴油的热值为×107J/kg5、把质量是300g的金属块加热到100℃，迅速放入温度14℃，质量为120g的水中，混合后水的最后温度为20℃，求金属块比热容是多大（不计热损失）6、一辆汽车牵引力是4000N，行驶10km，消耗3kg的汽油，这辆车的效率是多少（汽油的热值是×107J/kg）7、太阳能热水器内装40kg的水，在阳光照射下，水的温度由20℃升高了25℃，求：①水吸收的热量。

②如无热量损失，这些热量相当于完全燃烧多少kg的煤气热量。

（q煤=3×107J/kg,C水=×103J/（kg·℃）8、质量是150g、温度为20℃的水吸收×104J 的热量后，温度升高多少若继续加热，使水的温度升高到80℃，则水又吸收了多少热量9、太阳能热水器是直接利用太阳能的一种装置，它可以利用太阳能给水加热．（1）用太阳能热水器将100kg的水从20℃加热至50℃，这些水至少要吸收多少热量？（2）水吸收的这些热量相当于完全燃烧多少立方米天然气放出的热量（天然气的热值为×107?J/m3）10、小明家在他们居住的10楼顶上安装了一台太阳能、电能两用热水器，热水器水箱的容积为100L．在一般光照下，一满箱15℃的水经白天太阳加热，温度可达40℃（C水=×103J/（kg?℃）．求：（1）一满箱水从15℃升高到40℃，要吸收多少热量？（2）若遇到阴雨天，改用电功率为1500W 的电热器加热同样多的水，正常工作需要多少时间（其它条件不变，设消耗的电能全部转化为内能8、．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：×103J/（kg?℃）]）（3）请你说出太阳能热水器的优点。

热学计算题专题复习(含答案)

热学专题复习二1、（10分)如图所示，水平地面上固定两个完全相同导热性能良好的足够长的气缸,两气缸内各有一个用轻杆相连接的活塞，活塞和气缸封闭着一定质量的理想气体,活塞到气缸底部的距离均为d,活塞p，现锁定两个活塞，使右侧气缸与一个恒温热源接触，与气缸之间无摩擦，轻杆无压力,大气压强为使右侧气体的热力学温度升高为原来的2倍，求：(i）若右侧气缸的温度升高后，右侧气缸内的气体压强变为多大。

（ii）若保证右侧气缸与上述恒温热源的接触，解除两侧活塞的锁定,求稳定后活塞向左移动的距离。

2、(9分）如图所示的玻璃管ABCDE，CD部分水平,其余部分竖直（B端弯曲部分长度可忽略）,玻璃管截面半径相比其长度可忽略，CD内有一段水银柱，初始时数据如图，环境温度是300K，大气压是75cmHg。

现保持CD水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动。

问：（i）玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少？（即水银面到管口A的竖直距离）？（ii）当管内气体温度缓慢降低到多少K时，DE中的水银柱刚好回到CD水平管中?3、（9分）如图所示除气缸右壁外其余部分均绝热，轻活塞K与气缸壁接触光滑,K把密闭气缸分隔成体积相等的两部分，分别装有质量、温度均相同的同种气体a和b，原来a、b两部分气体的压强为p0、温度为27 ℃、体积均为V.现使气体a温度保持27℃不变，气体b温度降到-48℃，两部分气体始终可视为理想气体,待活塞重新稳定后，求：最终气体a的压强p、体积V a.4. （10分）如下图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面的面积S=0.01m2，中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A、B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气，A的质量可不计、B的质量为M，并与一劲度系数k=5×103N/m的较长的弹簧相连.已知大气压强p0=1×105Pa，平衡时两活塞间的距离l0=0.6m.现用力压A，使之缓慢向下移动一定距离后保持平衡。

(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。

热学计算题

热学（3-3）一、液柱移动1.如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm．已知大气压强为p0=75.0cmHg．现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1′=20.0cm．假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．2．如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长（可视为理想气体），两管中水银面等高。

先将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面（环境温度不变，大气压强）①求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”做单位）②此过程中左管内的气体对外界?（填“做正功”“做负功”“不做功”），气体将（填“吸热”或放热“）。

3.如图所示，U形管右管横截面积为左管2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为76cm?Hg．现向右管缓慢补充水银．①若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为多大？②在①条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为多少？4.如图所示，在一辆静止的小车上，竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管，U形管的竖直部分与水平部分的长度均为l，管内装有水银，两管内水银面距管口均为。

现将U形管的左端封闭，并让小车水平向右做匀加速直线运动，运动过程中U形管两管内水银面的高度差恰好为。

已知重力加速度为g，水银的密度为ρ，大气压强为p0=ρgl，环境温度保持不变，求（ⅰ）左管中封闭气体的压强p；（ⅱ）小车的加速度a。

5.如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V0＝90 cm3的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为27?℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1＝16cm，水银柱上方空气柱长h0＝20 cm。

热学典型计算题

%]100⨯=放吸效率Q Q η一、有关比热容的计算题说明：物体吸收热量的计算公式：Q 吸=cm(t-t 0) ；物体放出热量的计算公式：Q 放=cm(t 0-t)1已知水的比热容是4.2×103J/（k g ·O C ），质量为5kg 的水温度升高20 O C ，吸收的热量是多少J ？若这些热量被5kg 的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少O C ？（c 铜=0.39×103J/（k g ·O C ）2一堆烧红的铁钉，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 ）.3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 ）（我想通过这样的计算，你应该明白为什么，在相同的太阳照射下，沙滩上沙子的温度高，而水的温度低的缘故了吧？）4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 ·OC ），c 铝=0.88×103J/（k g ·O C ）.5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 ）6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？二、有关比热容及燃烧放出热量的综合计算题1、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 ？.2、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 。

热学计算题-教师用卷

热学计算题一、计算题（本大题共23小题，共230.0分）1.如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中当温度为280K时，被封闭的气柱长，两边水银柱高度差，大气压强Hg．为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少？封闭气体的温度重新回到280K后为使封闭气柱长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？【答案】解：初态压强末态时左右水银面的高度差为末状态压强为：由理想气体状态方程得：解得：设加入的水银高度为l，加注水银后，左右水银面的高度差为：由玻意耳定律得，，其中解得：即需向开口端注入的水银柱长度为10cm。

2.如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量，活塞质量，活塞面积活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。

此时，缸内气体的温度为，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。

已知大气压恒为，重力加速度为求：缸内气体的压强；缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？【答案】解：以气缸为对象不包括活塞列气缸受力平衡方程：解之得：当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为，压强为此时仍有，由题意知缸内气体为等压变化，对这一过程研究缸内气体，由状态方程得：所以故答缸内气体的压强；缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在气缸缸口处。

3.如图所示，竖直放置的气缸内壁光滑，横截面积，活塞的质量为，厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B到气缸底部的距离为，A、B之间的距离为，外界大气压强，开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为，温度为，现缓慢加热缸内气体，直至，取求：活塞刚离开B处时气体的温度；缸内气体的最后压强．【答案】解：活塞刚离开B处时，气体压强为：汽缸中气体初态为：气体等容变化，有：代入数据解得：设活塞刚好移动到A处，气体温度为气体发生等压变化，有：解得：继续升温，气体发生等容变化最终气温，压强未知解得：答：活塞刚离开B处时气体的温度；缸内气体的最后压强4.如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体，已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和气缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为，温度均为，现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。

2023届高考物理一轮复习综合训练：热学计算题

高考一轮复习选择性必修三综合练习（计算题）1.热等静压设备广泛用于材料加工中。

该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。

一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。

已知每瓶氩气的容积为 3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。

氩气可视为理想气体。

（i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（i i）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。

（2）（10分）如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平2.放在地面上，汽缸内壁光滑。

整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。

平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。

现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：（i）抽气前氢气的压强；（ii）抽气后氢气的压强和体积。

3.如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm。

若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。

已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K。

（i）求细管的长度；（i）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。

4.如题13A-2图所示，一定质量理想气体经历A →B 的等压过程，B →C 的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C 过程中内能减少900 J ．求A →B →C 过程中气体对外界做的总功．5.如图，容积为V 的汽缸由导热材料制成，面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K 。

热学计算专题

热学计算专题一、计算题(本大题共7小题，共56.0分)1.某品牌的小汽车使用的汽油机的功率为25kw．汽油机正常工作时的效率为40%，假设汽油完全燃烧（汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.5×107J/kg）．则该品牌的小汽车正常行驶1h需要消耗多少升汽油？（结果保留两位小数）2.鄂尔多斯市向“大气污染宣战”研究表明：“PM2.5来源中，机动车的排放占比较大，保护环境人人有责，小明家相应我市改善空气质量的号召，准备将家里的小轿车进行了油改气（燃烧汽油改为燃烧天然气）．小明查找资料发现天然气发动机的效率为40%．如表是小明家该品牌轿车的测试报告如表：已知汽油的密度ρ=0.71×10kg/m，热值q=4.6×10J/kg，g=10N/kg，请你帮小兵解答小轿车在满足测试条件时的下列问题．（1）该轿车行驶100km，消耗的总能量是多少？（2）该轿车行驶100km，做的有用功是多少？（3）从该轿车的效率看你建议小明家是否进行油改气？3.一台汽油机，活塞面积是50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为9.84×105pa，若飞轮的转速是600r/min，效率为30%，求汽油机在一小时内要消耗多少汽油？（汽油的燃烧值为4.6×107J/kg）4.某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶了6km，消耗汽油2kg，汽油的热值q汽油=4.5×107J/kg．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，则该型号汽车在此过程中，受到的阻力是多大？5.如图所示是一辆质量为1.2t的小汽车，以72km/h速度在一段平直公路匀速行驶了1h，油耗为6kg，它所受的阻力是车重的0.1倍（假设汽油完全燃烧，热值q=4.6×107J/kg）．（1）这段时间内汽车牵引力做功？（2）汽车发动机的效率是多少？6.2016年利川市已在中心城区新增100辆纯电动新能源公交车，以促进公共交通实现“低碳”化．下表是某燃油汽车与纯电动汽车进行测试时的部分数据：燃油汽车纯电动汽车能源种类汽油电能牵引力600N 600N行使100km消粍8×10-3m320k W•h二氧化碳排放量每消耗1kg汽油排放2kg二氧化碳0（1）使用电动汽车从环保方面的最大优点是 ______ ．（2）若燃油汽车与电动汽车正常行驶100km，则①燃油汽车消耗多少千克汽油？②燃油汽车与纯电动汽车的能量转化效率分别是多少？（提示：燃油汽车能量转化效率η汽：汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比；纯电动汽车能量转化效率η电：汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之比．电能：1k W•h=3.6×106J，q汽油=4.5×107J/kgρ汽油=0.7×103kg/m3）7.燃油消耗率是衡量汽油机性能的重要指际之一，其含义是：汽油机正常工作时，每输出1kw•h的能量汽油机所消耗汽油的质量，己知某四冲性汽油机的燃油消耗率为250g/kw•h（汽油的热值为q=4.6×107]J/kg]，试求：（1）250g汽油完全燃烧放出的热量；（2）该四冲程汽油机的热机效率．。

热学计算题(含答案)

解：Q 放=Cm( t 0-t)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。

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-t0)变形后求末温度。

解：Q=Q铝+Q水=C铝m铝(t-t0)+C m水(t-t0)水得变式2：利用热量公式计算小明家新安装了一台容积为0.5m3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/m3×0.5m3＝500kg需要吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg·℃)×500m3×(40℃－20℃)＝4.2×107J焦炭放出的热量Q放＝m炭·q火炉的转化效率：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.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？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。

高考物理选考热学计算题(一)含答案与解析

高考物理选考热学计算题（一）评卷人得分一．计算题（共50小题）1．开口向上、内壁光滑的汽缸竖直放置，开始时质量不计的活塞停在卡口处，气体温度为27℃，压强为0.9×105 Pa，体积为1×10﹣3m3，现缓慢加热缸内气体，试通过计算判断当气体温度为67℃时活塞是否离开卡口。

（已知外界大气压强p0=1×105Pa）2．铁的密度ρ=7.8×103kg/m3、摩尔质量M=5.6×10﹣2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1．可将铁原子视为球体，试估算：（保留一位有效数字）①1 克铁含有的分子数；②铁原子的直径大小．3．如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S=0.01m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。

A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。

A的质量不计，B的质量为M，并与一劲度系数为k=5×103N/m的较长的弹簧相连。

已知大气压p0=1×105Pa，平衡时两活塞之间的距离l0=0.6m，现用力压A，使之缓慢向下移动一段距离后保持平衡。

此时用于压A的力F=500N．求活塞A下移的距离。

4．如图，密闭性能良好的杯盖扣在盛有少量热水的杯身上，杯盖质量为m，杯身与热水的总质量为M，杯子的横截面积为S．初始时杯内气体的温度为T0，压强与大气压强p0相等．因杯子不保温，杯内气体温度将逐步降低，不计摩擦．（1）求温度降为T1时杯内气体的压强P1；（2）杯身保持静止，温度为T1时提起杯盖所需的力至少多大？（3）温度为多少时，用上述方法提杯盖恰能将整个杯子提起？5．如图，上端开口、下端封闭的足够长的细玻璃钌竖直放置，﹣段长为l=15.0cm 的水银柱下方封闭有长度也为l的空气柱，已知大气压强为p0=75.0cmHg；如果使玻璃管绕封闭端在竖直平面内缓慢地转动半周．求在开口向下时管内封闭空气柱的长度．6．如图所示为一种减震垫，由12个形状相同的圆柱状薄膜气泡组成，每个薄膜气泡充满了体积为V1，压强为p1的气体，若在减震垫上放上重为G的厚度均匀、质量分布均匀的物品，物品与减震垫的每个薄膜表面充分接触，每个薄膜上表面与物品的接触面积均为S，不计每个薄膜的重，大气压强为p0，气体的温度不变，求：（i）每个薄膜气泡内气体的体积减少多少？（ii）若撤去中间的两个薄膜气泡，物品放上后，每个薄膜上表面与物品的接触面积增加了0.2S，这时每个薄膜气泡的体积又为多大？7．一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞的面积为1.5×10﹣3m2，如图1所示，开始时气体的体积为3.0×10﹣3m3，现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的三分之一．设大气压强为1.0×105Pa．重力加速度g取10m/s2，求：（1）最后气缸内气体的压强为多少？（2）最终倒在活塞上细沙的总质量为多少千克？（3）在P﹣V图上（图2）画出气缸内气体的状态变化过程（并用箭头标出状态变化的方向）．8．如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.01m2，厚度不计。

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。

热力学基础计算题-答案

"热力学根底"计算题答案全1.温度为25℃、压强为1 atm 的1 mol 刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍．(普适气体常量R ＝8.31 1--⋅⋅K mol J 1，ln3=1.0986)(1) 计算这个过程中气体对外所作的功．(2) 假假设气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，则气体对外作的功又是多少？解：(1) 等温过程气体对外作功为⎰⎰===333ln d d V V V V RT V VRTV p W 2分 =8.31×298×1.0986 J =2.72×103J 2分(2) 绝热过程气体对外作功为RT V p 1311131001--=--=--γγγγ 2分＝2.20×103J 2分2.一定量的单原子分子理想气体，从初态A 出发，沿图示直线过程变到另一状态B ，又经过等容、等压两过程回到状态A ．(1) 求A →B ，B →C ，C →A 各过程中系统对外所作的功W ，能的增量E 以及所吸收的热量Q ．(2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和)．解：(1) A →B ：))((211A B A B V V p p W -+==200 J ． ΔE 1=νC V (T B －T A )=3(p B V B －p A V A ) /2=750 JQ =W 1+ΔE 1＝950 J ． 3分B →C ：W 2 =0ΔE 2 =νC V (T C －T B )=3( p C V C －p B V B ) /2 =－600 J ．Q 2 =W 2+ΔE 2＝－600 J ． 2分C →A ：W 3 = p A (V A －V C )=－100 J ．150)(23)(3-=-=-=∆C C A A C A V V p V p T T C E ν J ． Q 3 =W 3+ΔE 3＝－250 J 3分 (2) W = W 1+W 2+W 3=100 J ．Q = Q 1+Q 2+Q 3 =100 J 2分3.0.02 kg 的氦气(视为理想气体)，温度由17℃升为27℃．假设在升温过程中，(1) 体积保持不变；(2) 压强保持不变；(3) 不与外界交换热量；试分别求出气体能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功．(普适气体常量R =8.31 11K mol J --⋅)解：氦气为单原子分子理想气体，3=i(1) 等体过程，V ＝常量，W =0 据Q ＝E +W 可知)(12T T C M ME Q V mol-=∆=＝623 J 3分 (2) 定压过程，p = 常量，)(12T T C M MQ p mol-==1.04×103 J E 与(1) 一样．W = QE ＝417 J 4分(3) Q =0，E 与(1) 同W =E=623 J (负号表示外界作功) 3分 4.一定量的*单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里．此汽缸有可活动的活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气)．气体的初压强p 1=1atm ，体积V 1=1L ，现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍，然后在等体积下加热直到压强为原来的2倍，最后作绝热膨胀，直到温度下降到初温为止，(1)在p －V 图上将整个过程表示出来． (2) 试求在整个过程中气体能的改变．(3) 试求在整个过程中气体所吸收的热量．(1 atm ＝1.013×105Pa)(4) 试求在整个过程中气体所作的功．解：(1) p －V 图如右图. 2分(2) T 4=T 1E ＝0 2分11211V p =＝5.6×102 J 4分 (4) W ＝Q ＝5.6×102J2分 5.1 mol 双原子分子理想气体从状态A (p 1,V 1)沿p V 图所示直线变化到状态B (p 2,V 2)，试求：(1) 气体的能增量． (2) 气体对外界所作的功． (3) 气体吸收的热量．(4) 此过程的摩尔热容．(摩尔热容C =T Q ∆∆/，其中Q ∆表示1 mol 物质在过程中升高温度T ∆时所吸收的热量．) 解：(1))(25)(112212V p V p T T C E V -=-=∆ 2分 (2) ))((211221V V p p W -+=， W 为梯形面积，根据相似三角形有p 1V 2= p 2V 1，则)(211122V p V p W -=． 3分 (3) Q =ΔE +W =3( p 2V 2－p 1V 1)．2分(4) 以上计算对于A →B 过程中任一微小状态变化均成立，故过程中 ΔQ =3Δ(pV )．由状态方程得 Δ(pV )=R ΔT ，故ΔQ =3R ΔT ，摩尔热容C =ΔQ /ΔT =3R ． 3分6.有1 mol 刚性多原子分子的理想气体，原来的压强为1.0 atm ，温度为27℃，假设经过一绝热过程，使其压强增加到16 atm ．试求： (1) 气体能的增量；(2) 在该过程中气体所作的功； (3) 终态时，气体的分子数密度．( 1 atm= 1.013×105 Pa ，玻尔兹曼常量k=1.38×10-23 J ·K -1,普适气体常量R =8.31J ·mol -1·K -1)解：(1) ∵刚性多原子分子i = 6，3/42=+=ii γ 1分 ∴600)/(11212==-γγp p T T K 2分3121048.7)(21)/(⨯=-=∆T T iR M M Emol J 2分(2) ∵绝热 W =－ΔE =－7.48×103J (外界对气体作功) 2分(3) ∵p 2 = n kT 2∴n = p 2 /(kT 2 )=1.96×1026个/m 33分 7.如果一定量的理想气体，其体积和压强依照p a V /=的规律变化，其中a 为常量．试求：(1) 气体从体积V 1膨胀到V 2所作的功；(2) 气体体积为V 1时的温度T 1与体积为V 2时的温度T 2之比．解：(1) d W = p d V = (a 2/V 2)d V)11()/(2122221V V a dV V a dW W V V -===⎰⎰ 2分 (2) ∵p 1V 1 /T 1 = p 2V 2 /T 2∴T 1/ T 2 = p 1V 1 / (p 2V 2 ) 由11/p a V =，22/p a V =得p 1 / p 2= (V 2 /V 1 )2∴T 1/ T 2 = (V 2 /V 1 )2(V 1 /V 2) = V 2 /V 1 3分8.汽缸有一种刚性双原子分子的理想气体，假设经过准静态绝热膨胀后气体的压强减少了一半，则变化前后气体的能之比E 1∶E 2＝？解：据iRT M M E mol 21)/(=, RT M M pV mol )/(= 2分得ipV E 21=变化前11121V ip E =，变化后22221V ip E = 2分绝热过程γγ2211V p V p =即1221/)/(p p V V =γ3分题设1221p p =，则 21)/(21=γV V 即γ/121)21(/=V V∴)21/(21/221121V ip V ip E E =γ/1)21(2⨯=22.1211==-γ3分 9. 2 mol 氢气(视为理想气体)开场时处于标准状态，后经等温过程从外界吸取了 400 J的热量，到达末态．求末态的压强．(普适气体常量R =8.31J ·mol -2·K -1)解：在等温过程中，ΔT = 0 Q = (M /M mol ) RT ln(V 2/V 1)得0882.0)/(ln12==RTM M Q V V mol 即 V 2 /V 1=1.09 3分末态压强p 2= (V 1 /V 2) p 1=0.92 atm 2分10.为了使刚性双原子分子理想气体在等压膨胀过程中对外作功2 J ，必须传给气体多少热量？解：等压过程 W = p ΔV =(M /M mol )R ΔT 1分能增量iW T iR M M Emal 2121)/(==∆∆ 1分双原子分子 5=i 1分∴721=+=+=∆W iW W E Q J2分11.两端封闭的水平气缸，被一可动活塞平分为左右两室，每室体积均为V 0，其中盛有温度一样、压强均为p 0的同种理想气体．现保持气体温度不变，用外力缓慢移动活塞(忽略磨擦)，使左室气体的体积膨胀为右室的2倍，问外力必须作多少功？为了使刚性双原子分子理想气体在等压膨胀过程中对外作功2 J ，必须传给气体多少热量？解：设左、右两室中气体在等温过程中对外作功分别用W 1、W 2表示，外力作功用W ′表示．由题知气缸总体积为2V 0，左右两室气体初态体积均为V 0，末态体积各为4V 0/3和2V 0/3 . 1分据等温过程理想气体做功：W =(M /M mol )RT ln(V 2 /V 1) 得34ln 34ln0000001V p V V V p W == 得32ln 32ln0000002V p V V V p W ==2分现活塞缓慢移动，作用于活塞两边的力应相等，则W ’+W 1=－W 221W W W --=')32ln 34(ln00+-=V p 89ln 00V p = 2分 12.一定量的理想气体，从A 态出发，经p －V 图中所示的过程到达B 态，试求在这过程中，该气体吸收的热量． .解：由图可得A 态：=A A V p 8×105 JB 态：=B B V p 8×105 J∵B B A A V p V p =，根据理想气体状态方程可知B A T T =，E = 0 3分根据热力学第一定律得：)()(D B B A C A V V p V V p W Q -+-==6105.1⨯= J 2分13.如图，体积为30L 的圆柱形容器，有一能上下自由滑动的活塞〔活塞的质量和厚度可忽略〕，容器盛有1摩尔、温度为127℃的单原子分子理想气体．假设容器外大气压强为1标准大气压，气温为27℃，求当容器气体与周围到达平衡时需向外放热多少？〔普适气体常量 R = 8.31 J ·mol -1·K -1〕解：开场时气体体积与温度分别为 V 1 =30×10－3m 3，T 1＝127＋273＝活塞400 K∴气体的压强为p 1=RT 1/V 1 =1.108×105Pa大气压p 0=1.013×105Pa ， p 1>p 0可见，气体的降温过程分为两个阶段：第一个阶段等体降温，直至气体压强p 2=p 0，此时温度为T 2，放热Q 1；第二个阶段等压降温，直至温度T 3= T 0=27＋273 =300 K ，放热Q 2 (1) )(23)(21211T T R T T C Q V -=-= 365.7 K∴Q 1= 428 J 5分(2) )(25)(32322T T R T T C Q p -=-==1365 J ∴ 总计放热Q = Q 1 + Q 2 = 1.79×103J 5分14.一定量的理想气体，由状态a 经b 到达c ．(如图， abc 为一直线)求此过程中(1) 气体对外作的功； (2) 气体能的增量；(3) 气体吸收的热量．(1 atm ＝1.013×105Pa) 解：(1) 气体对外作的功等于线段c a 下所围的面积W ＝(1/2)×(1+3)×1.013×105×2×103 J ＝405.2 J 3分(2) 由图看出 P a V a =P c V c ∴T a =T c 2分能增量0=∆E ．2分(3) 由热力学第一定律得Q =E ∆ +W =405.2 J ． 3分15.一定量的理想气体在标准状态下体积为 1.0×102 m 3，求以下过程中气体吸收的热量：(1) 等温膨胀到体积为 2.0×102 m 3；(2) 先等体冷却，再等压膨胀到(1) 中所到达的终态．1 atm= 1.013×105Pa ，并设气体的C V = 5R / 2．解：(1) 如图，在A →B 的等温过程中,0=∆T E ，1分∴⎰⎰===2121d d 11V V V V T T V VV p V p W Q )/ln(1211V V V p = 3分将p 1=1.013×105Pa ，V 1=1.0×102m 3和V 2=2.0×102m 3代入上式，得Q T ≈7.02×102J 1分 (2) A →C 等体和C →B 等压过程中∵A 、B 两态温度一样，∴ΔE ABC = 0 ∴ Q ACB =W ACB =W CB =P 2(V 2－V 1) 3分又 p 2=(V 1/V 2)p 1=0.5 atm 1分∴Q ACB =0.5×1.013×105×(2.0－1.0)×102 J ≈5.07×102J 1分16.将1 mol 理想气体等压加热，使其温度升高72 K ，传给它的热量等于1.60×103 J ，求：(1) 气体所作的功W ；(2) 气体能的增量E ∆； (3) 比热容比．(普适气体常量11K mol J 31.8--⋅⋅=R )解：(1) 598===∆∆T R V p W J 2分 (2)31000.1⨯=-=∆W Q EJ 1分(3) 11K mol J 2.22--⋅⋅==∆TQC p 6.1==Vp C C γ 2分17.一定量的*种理想气体，开场时处于压强、体积、温度分别为p 0=1.2×106 Pa ，V 0=8.31×10－3m 3，T 0 =300 K 的初态，后经过一等体过程，温度升高到T 1 =450 K ，再经过一等温过程，压强降到p = p 0的末态．该理想气体的等压摩尔热容与等体摩尔热容之比C p / C V =5/3．求： (1) 该理想气体的等压摩尔热容C p 和等体摩尔热容C V ．(2) 气体从始态变到末态的全过程中从外界吸收的热量．(普适气体常量R = 8.31 J ·mol －1·K －1)解：(1) 由35=V pC C 和R C C V p =-可解得R C p 25=和R C V 23= 2分(2) 该理想气体的摩尔数==000RT Vp ν 4 mol在全过程中气体能的改变量为△E =νC V (T 1－T 2)=7.48×103J 2分全过程中气体对外作的功为011ln p p RT W ν= 式中p 1 ∕p 0=T 1 ∕T 0则30111006.6ln⨯==T T RT W ν J ． 2分全过程中气体从外界吸的热量为Q = △E +W =1.35×104J ．2分18.如下图，AB 、DC 是绝热过程，CEA 是等温过程，BED 是任意过程，组成一个循环。

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。

热力学计算题(50题)

热力学计算题(50题)本文包含了50个热力学计算题的答案，分别为：1. 在1 atm下，如果1 L液态H2O沸腾，则液态H2O的温度是多少？答案：100℃2. 在标准状况下，1摩尔理想气体的体积是多少?答案：22.4 L3. 1升液态水的密度是多少？答案：1千克/升4. 一摩尔甲烷气体在标准状况下的热力学能是多少?答案: -74.8 kJ / mol5. 1升的理想气体在标准大气压下的焓(molar enthalpy)是多少？答案: -295 kJ / mol6. 一升20℃的空气有多少质量？答案：1.2 g7. 一升空气，温度为25℃，压力为1 atm，含有多少氧气分子？答案：其中氧气分子数量为 1.2 × 10^228. 一升CO2气体的温度为298K时，压力是多少？答案: 37.96 atm9. 如果一个物体的热容为25 J/℃，它受热 80℃，所吸收的热量是多少？答案：2000 J10. 摩尔热容是15 J/mol·K的氧气气体在1 atm下被加热10 K 会发生多少变化?答案：1.5 J11. 一个物体被加热10 J，它受热前的温度是20℃，它后来的温度是多少℃？答案：受热后的温度为 73.53℃12. 对于固体氧气（O2），如果将它从25℃加热到50℃，需要消耗多少热量？答案：340 J/mol13. 一升液态水被加热 100℃，需要吸收多少热量？答案：4184 J14. 一克液态水被加热 1℃，需要吸收多少热量？答案：4.18 J15. 对于CO2气体（1 mol），在1 atm和273 K下，它的物态方程是什么？答案：pV = (1 mol)(8.21 J/mol·K)(273 K)16. 用50 J的热量加热1升冷却水可能使它的温度升高多少℃？答案：温度可能升高 10℃17. 如果把长度为10 cm、质量为20 g的铝棒从25℃加热到175℃，需要多少热量？答案：252 J18. 对于一个摩尔二氧化碳气体，如果把压力从1 atm减小到0.75 atm，需要释放多少热量？答案：-495 J19. 对于1摩尔理想气体，如果把温度从200 K增加到1000 K，并保持其体积不变，则需要吸收多少热量？答案：23.32 kJ20. 一个系统吸收 250 J 的热量，释放50 J的热量，系统的内能的变化是多少？答案：200 J21. 对于一个物体，如果它从25℃升高到50℃，则它的热动能将变为原来的几倍？答案：1.5倍22. 一瓶500 g的汽水在室温下是10℃，如果将汽水加热到37℃，需要吸收多少热量？答案：目标温度需要吸收 8725 J 的热量23. 在25℃下，一块金属的热容容值是25 J/K，其体积是1 cm^3，密度为6.5 g/cm^3，求其热导率。

高中物理3-3《热学》计算题专项练习题(含答案)

热学计算题（二）1.如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱．已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27℃．求：Ⅰ．若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多长？Ⅱ．若使玻璃管开口水平放置，缓慢升高管内气体温度，温度最高升高到多少摄氏度时，管内水银不能溢出．2.如图所示，两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱，气体温度为300K时，空气柱在U形管的左侧．（i）若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？（ii）为了使空气柱的长度恢复到15cm，且回到原位置，可以向U形管内再注入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱？气体的温度变为多少？（大气压强P0=75cmHg，图中标注的长度单位均为cm）3.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，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为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，内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7℃的环境中，左侧管上端开口，并用轻质活塞封闭有长l1=14cm，的理想气体，右侧管上端封闭，管上部有长l2=24cm的理想气体，左右两管内水银面高度差h=6cm，若把该装置移至温度恒为27℃的房间中（依然竖直放置），大气压强恒为p0=76cmHg，不计活塞与管壁间的摩擦，分别求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度．5.如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0，温度为T0．设外界大气压强为P0保持不变，活塞横截面积为S，且mg=P0S，环境温度保持不变．求：在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞B下降的高度．6.如图，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为S A：S B=1：2，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动．两个气缸都不漏气．初始时，A、B 中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K．A中气体压强P A=1.5P0，P0是气缸外的大气压强．现对A加热，使其中气体的体积增大V0/4，,温度升到某一温度T．同时保持B中气体的温度不变．求此时A中气体压强（用P0表示结果）和温度（用热力学温标表达）7.如图所示为一简易火灾报警装置.其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声.27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为13cm，大气压强P0=75cmHg. （1）当温度达到多少摄氏度时，报警器会报警？（2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？8.如图所示，导热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的导热活塞与两气缸间均无摩擦，两活塞面积S A、S B的比值4：1，两气缸都不漏气；初始状态系统处于平衡，两气缸中气体的长度皆为L，温度皆为t0=27℃，A中气体压强P A=7P0/8，P0是气缸外的大气压强；（Ⅰ）求B中气体的压强；（Ⅱ）若使环境温度缓慢升高，并且大气压保持不变，求在活塞移动位移为L/2时环境温度为多少摄氏度？9.如图，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的1/4，活塞b在气缸的正中央．（ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部时，求氮气的温度；（ⅱ）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的1/16时，求氧气的压强．10.A 、B 汽缸的水平长度均为20 cm 、截面积均为10 cm 2，C 是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D 为阀门．整个装置均由导热材料制成．起初阀门关闭，A 内有压强A P ＝4.0×105 Pa 的氮气．B 内有压强=B P 2.0×105 Pa 的氧气．阀门打开后，活塞C 向右移动，最后达到平衡．求活塞C 移动的距离及平衡后B 中气体的压强．11.如图所示，内壁光滑长度为4l 、横截面积为S 的汽缸A 、B ，A 水平、B 竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27℃、大气压为p 0的环境中，活塞C 、D 的质量及厚度均忽略不计．原长3l 、劲度系数03p S k l=的轻弹簧，一端连接活塞C 、另一端固定在位于汽缸A 缸口的O 点．开始活塞D 距汽缸B 的底部3l ．后在D 上放一质量为0p S m g =的物体．求：（1）稳定后活塞D 下降的距离；（2）改变汽缸内气体的温度使活塞D 再回到初位置，则气体的温度应变为多少？热学计算题（二）答案解析1.解：Ⅰ．以玻璃管内封闭气体为研究对象，设玻璃管横截面积为S，初态压强为：P1=P0+h=75+25=100cmHg，V1=L1S=30S，倒转后压强为：P2=P0﹣h=75﹣25=50cmHg，V2=L2S，由玻意耳定律可得：P1L1=P2L2 ，100×30S=50×L2S，解得：L2=60cm；Ⅱ．T1=273+27=300K，当水银柱与管口相平时，管中气柱长为：L3=L﹣h=100﹣25cm=75cm，体积为：V3=L3S=75S，P3=P0﹣h=75﹣25=50cmHg，由理想气体状态方程可得：代入数据解得：T3=375K，t=102℃2.解：（ⅰ）由于气柱上面的水银柱的长度是25cm，所以右侧水银柱的液面的高度比气柱的下表面高25cm，所以右侧的水银柱的总长度是25+5=30cm，试管的下面与右侧段的水银柱的总长45cm，所以在左侧注入25cm长的水银后，设有长度为x的水银处于底部水平管中，则 50﹣x=45解得 x=5cm即5cm水银处于底部的水平管中，末态压强为75+（25+25）﹣5=120cmHg，由玻意耳定律p1V1=p2V2代入数据，解得：L2=12.5cm（ⅱ）由水银柱的平衡条件可知需要也向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间．这时空气柱的压强为：P3=（75+50）cmHg=125cmHg由查理定律，有： =解得T3=375K3.①88cmHg；②4．5cm①设左管横截面积为S，则右管横截面积为3S，以右管封闭气体为研究对象．初状态p1＝80 cmHg，V1＝11×3S＝33S，两管液面相平时，Sh1＝3Sh2，h1＋h2＝4 cm，解得h2＝1 cm，此时右端封闭管内空气柱长l＝10 cm，V2＝10×3S＝30S气体做等温变化有p1V1＝p2V2即80×33S＝p2×30S 解得p2＝88cmHg②以左管被活塞封闭气体为研究对象p1′＝76 cmHg，V1′＝11S，p2＝p2′＝88 cmHg气体做等温变化有p1′V1′＝p2′V2′解得V2′＝9．5S活塞推动的距离为L＝11 cm＋3 cm－9．5 cm＝4．5cm4.解：设管的横截面积为S，活塞再次平衡时左侧管中气体的长度为l′，左侧管做等压变化，则有：其中，T=280K，T′=300K，解得：设平衡时右侧管气体长度增加x，则由理想气体状态方程可知：其中，h=6cmHg解得：x=1cm所以活塞平衡时右侧管中气体的长度为25cm．5.解：对I气体，初状态，末状态由玻意耳定律得：所以，对 II气体，初状态，末状态由玻意耳定律得：所以，l2=l0B活塞下降的高度为： =l0；6.解：活塞平衡时，由平衡条件得：P A S A+P B S B=P0（S A+S B）①，P A′S A+P B′S B=P0（S A+S B）②，已知S B =2S A ③，B 中气体初、末态温度相等，设末态体积为V B ，由玻意耳定律得：P B ′V B =P B V 0 ④，设A 中气体末态的体积为V A ，因为两活塞移动的距离相等，故有=⑤，对A 中气体，由理想气体状态方程得：⑥，代入数据解得：P B =，P B ′=，P A ′=2P 0，V A =，V B =，T A ==500K ，7.①177℃②8 cm ①封闭气体做等压变化，设试管横截面积为S ，则初态：V 1=20S ，T 1=300K ，末态：V 2=30S ，由盖吕萨克定律可得：1v T =22v T ，解得T 2=450K ，所以t 2=177℃． ②设当有xcm 水银柱注入时会在87℃报警，由理想气体状态方程可得：111p v T =222p v T ，代入数据解得x=8 cm ．8.解：（1）设初态汽缸B 内的压强为p B ，对两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有：p A S A +p 0S B =p B S B +p 0S A …①据已知条件有：S A ：S B =4：1…②联立①②有：p B =；（2）设末态汽缸A 内的压强为p A '，汽缸B 内的压强为p B '，环境温度由上升至的过程中活塞向右移动位移为x ，则对汽缸A 中的气体由理想气体状态方程得：…③对汽缸B 中的气体，由理想气体状态方程得：…④对末态两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有：p A 'S A +p 0S B =p B 'S B +p 0S A …⑤联立③④⑤得：t=402℃．9.解：（ⅰ）活塞b 升至顶部的过程中，活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气经历等压过程．设气缸A 的容积为V 0，氮气初态体积为V 1，温度为T 1，末态体积为V 2，温度为T 2，按题意，气缸B 的容积为V 0，则得：V 1=V 0+•V 0=V 0，①V 2=V 0+V 0=V 0，②根据盖•吕萨克定律得： =，③由①②③式和题给数据得：T 2=320K ； ④（ⅱ）活塞b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a 开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的时，活塞a 上方的氧气经历等温过程，设氧气初态体积为V 1′，压强为P 1′，末态体积为V 2′，压强为P 2′，由题给数据有，V 1′=V 0，P 1′=P 0，V 2′=V 0，⑤由玻意耳定律得：P 1′V 1′=P 2′V 2′，⑥由⑤⑥式得：P 2′=P 0．⑦ 10.7.6cm 3×105Pa 解析：由玻意耳定律，对A 部分气体有 S x L P LS P A )(+= ① 对B 部分气体有S x L P LS P B )(-= ②代入相关数据解得x ＝320=7.6cm ，P ＝3×105 Pa11.解：（1）开始时被封闭气体的压强为，活塞C 距气缸A 的底部为l ，被封气体的体积为4lS ，重物放在活塞D 上稳定后，被封气体的压强为：活塞C 将弹簧向左压缩了距离，则活塞C 受力平衡，有：根据玻意耳定律，得：解得：x=2l活塞D 下降的距离为：（2）升高温度过程中，气体做等压变化，活塞C 的位置不动，最终被封气体的体积为，对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得解得：。

初三热学比热部分计算含答案

学习必备欢迎下载热学计算题（含答案）1．在质量是500克的铝壶里装了2千克水，把这壶水从15℃加热到100℃，铝壶和水总共吸收了多少热量？[铝的比热是0.21卡／（克·C）]（178.9千卡）2．一块质量为100克的铁块，放入火炉里烧相当长的时间后，把它立即投入温度为20℃，质量为200克的水中，混合后的温度是75℃，若不计量热器等热量的损失，试求火炉温度是多少度？（铁的比热C铁=0.11千卡／千克·℃）（1075摄氏度）3．把质量为200克的铝加热到100℃，迅速将铝投进温度为10℃、质量为48克的水中，若混合后的温度是20℃，假设试验过程中无热量损失，求水吸收的热量和铝的比热？（480卡0.03卡/克℃）4．铁球的质量100克，将它加热到火炉温度后，立即投入到200克的水中，结果水的温度从15℃升高到59℃，如果铁的比热为0.11卡／（克·℃），求火炉的温度。

（不计热损失）（859℃）5．把温度为30℃的铝块加热到100℃时，铝块吸收7.35千卡的热量，求该铝块的质量是多少千克？[铝的比热是0.21卡／（克·℃）]（0.05千克）6．把200克铅加热到98℃，然后投进温度为12℃的80克水里，混合后的温度是18℃，求铅的比热。

（热损失忽略不计）（0.03卡/克℃）7．量热器里装有质量为147克、温度为20℃的水，把质量为100克的金属块加热到100℃时，立即投入量热器里，结果水的温度升高到30℃，求金属的比热。

（不计热量损失）（0.21卡／（克·℃））8．温度相同的铝块和铜块，总质量是10千克，各自吸收相同的热量后它们的温度还相同，求铝块和铜块的质量各是多少？铜的比热是0.093千卡／（千克·℃），铝的比热是0.21千卡／（千克·℃）。

（3000克．7000克）9．欲用10℃的冷水和90℃的热水混合，制得温度为40℃的温水8千克，问需用的冷水和热水各多少千克？（不计热量散失）（冷水质量为5千克，热水质量为3千克．）。

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