热量热值热效率计算题
专项练习(二) 热量、热值和热效率的综合计算
专项练习(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.[2019·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5.6×109 J/m3的〝可燃冰〞2 m3,放出的热量是________J,相当于完全燃烧热值为2.8×107 J/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,它们的温度随时间的变化关系如图ZT-2-1所示,据此判断甲物质10 min吸收的热量为________J.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]图ZT-2-13.在标准大气压下,质量为10 kg的水,吸收1.26×106 J的热量,温度能从72 ℃升高到________.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 4.[2019·黔西南州] 某学校锅炉用天然气作燃料给水加热.天然气的热值为4.0×107 J/m3.问:(不计热量损失)(1)完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得多少热量?(2)这些热量可以使1000 kg的水从30 ℃升高到多少摄氏度?[c水=4. 2×103J/(kg·℃)]5.重庆温泉资源十分丰富,被誉为〝温泉之都〞,温泉水主要靠地热,温度大多在60 ℃以上.取质量为400 g、温度为60 ℃的温泉水加热,当吸收了5.04×104 J的热量后,温度升高到多少摄氏度?此时这些水会不会沸腾?[假设当时的气压为标准大气压,水的比热容是4.2×103 J/(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.将质量和初温都相同,但温度比水高的铜球和铝球(c铜<c铝)分别投入两杯冷水中,不计热量损失,水也不溢出,达到平衡时()A、盛铜球的那杯水末温高B、盛铝球的那杯水末温高C、两杯水温度一样高D、以上情况均有可能7.甲、乙两杯中分别盛有温度为60 ℃和20 ℃但质量相同的水,现将一个温度为20 ℃的铁球投入甲杯中足够长时间,取出后再投入乙杯中停留足够长时间.如果不计热量损失,比较甲、乙两杯水的温度变化,那么( )A、Δt甲<Δt乙B、Δt甲>Δt乙C、Δt甲=Δt乙D、无法判定8.一根质量为2 g的烧红的铁钉,温度是600 ℃,假设它的温度降低到100 ℃,释放的热量为________J.假设这些热量全部用于加热100 g常温的水,那么水温将升高________℃.[铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]9.质量相等,初温均为10 ℃的甲、乙两物体,将它们分别投入温度均为60 ℃的等质量的两杯热水中,热平衡后甲所在杯中热水温度降低了5℃,乙所在杯中热水温度降低了20 ℃,不考虑热损失,那么甲、乙两物体的比热容之比为________.10.将质量为4 kg的冷水与质量为3 kg、温度为80 ℃的热水混合后,末温度为40 ℃,不计热量损失,那么:[c水=4.2×103 J/(kg·℃)](1)热水放出的热量是多少焦耳?(2)冷水原来的温度是多少摄氏度?►类型三有关热效率的计算11.小明在家用燃气灶烧水,水壶里水的体积为3 L,水的初温为20 ℃,现将水加热至100 ℃,消耗燃气为0.04 m3,燃气的热值为4.2×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),那么水的内能增加了________J,燃气灶烧水的效率为________.12.太阳能是一种清洁能源.某太阳能热水器水箱容积为300 L,集热管的有效采光面积为3 m2,某天日照时间为8 h,每平方米平均每秒接收太阳辐射能1.4×103 J,接收的太阳辐射能中有70%能被水箱里的水吸收,那么该天热水器水箱里的水温度可以升高________℃.[不计水箱中水的散热,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]13.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒〝黑烟〞,这时发动机的效率________(选填〝升高〞〝不变〞或〝降低〞).某台汽油机的效率是3 0%,如果这台汽油机用来做有用功的能量是9×104 J,那么这段时间里汽油机消耗了________g的汽油.(汽油的热值取4×107 J/kg)14.某物理兴趣小组的同学用煤炉给8 kg的水加热,同时他们绘制了如图ZT-2-2所示的加热过程中水温随时间变化的图线.假设在4 min 内完全燃烧了1.4 kg的煤,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值约为3×107 J/kg.求:(1)经过4 min时间加热,水所吸收的热量.(2)煤炉烧水时的热效率.图ZT-2-215.重410 N的汽车在平直路面上匀速运动,所受阻力为920 N,汽车牵引力功率为9.2 kW,其汽油发动机效率为20%,汽油热值是4.6×107 J/kg,假设汽车运动了100 s,问:(1)发动机对汽车的牵引力多大?(2)牵引力做了多少功?(3)汽车通过的距离多长?(4)所消耗汽油的质量是多少?详解详析1.内 1.12×1010 400[解析] (1)可燃冰在燃烧时,化学能转化成内能.(2)2 m3〝可燃冰〞完全燃烧放出的热量:Q 放=V 可燃冰q 可燃冰=2 m3×5.6×109 J/m3=1.12×1010 J ; 由Q 放=Vq 得天然气的体积:V 天然气=Q 放q 天然气=1.12×1010 J 2.8×107 J/m3=400 m3.2.2.52×105 [解析] 用两个相同的电加热器给质量相同的物质甲和水加热,由图像可知,水温度升高60 ℃需加热20 min ,物质甲温度升高60 ℃需加热10 min.因为物质吸收的热量和时间成正比,所以,质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q 水吸=2Q 甲吸.由Q 吸=cm Δt 得:c =Q 吸m Δt ,那么c 水=2c 甲.又因为c 水=4.2×103 J/(k g ·℃),所以c 甲=c 水2=2.1×103 J/(kg ·℃),甲物质10 min 升高了60 ℃,Q 甲吸=c 甲m 甲Δt 甲=2.1×103 J/(kg ·℃)×2 kg ×60 ℃=2.52×105 J. 3.100 ℃ [解析] 根据吸热公式Q 吸=cm Δt 得:Δt =Q 吸cm =1.26×106 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×10 kg=30 ℃. 由题知,水的初温为72 ℃,在标准大气压下水的沸点为100 ℃,达到沸点以后虽然继续吸热,但温度不变,所以末温为100 ℃.4.(1)完全燃烧4.2 m3的天然气放出的热量:Q 放=Vq =4.2 m3×4.0×107 J/m3=1.68×108 J.(2)水吸收的热量:Q 吸=Q 放=1.68×108 J , 由Q 吸=cm Δt 得,水升高的温度:Δt =Q 吸c 水m 水=1.68×108 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×1000 kg=40 ℃; 水的末温t =Δt +t0=40 ℃+30 ℃=70 ℃.5.水吸收的热量:Q 吸=5.04×104 J ,由Q 吸=cm Δt 可得,水升高的温度:Δt =Q 吸c 水m 水= 5.04×104 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×0.4 kg=30 ℃.当时水的温度为60 ℃,吸收了5.04×104 J 的热量后,温度升高到60 ℃+30 ℃=90 ℃,因为标准大气压下水的沸点为100 ℃,故此时这些水不会沸腾.6.B7.B [解析] 将温度为20 ℃的铁球放入温度为60 ℃的甲杯水中时,铁球吸收热量,水放出热量,Q 吸1=Q 放1,即c 铁m 铁(t -t0铁)=c 水m 水(t0水-t);再将铁球放入温度为20 ℃、质量与甲杯中水相同的乙杯水中时,铁球放出热量,水吸收热量,Q 吸2=Q 放2,即c 水m 水(t ′-t0水′)=c 铁m 铁(t -t ′);因为铁球第一次温度变化大于第二次温度变化,即t -t0铁>t -t ′,所以t0水-t >t ′-t0水′,即Δt 甲>Δt 乙.8.460 1.09 [解析] (1)铁钉放出的热量:Q 放=c 铁m 铁Δt =0.46×103 J/(kg ·℃)×2×10-3 kg ×(600 ℃-100 ℃)=460 J .(2)由题知:Q 吸=Q 放=460 J ,因为Q 吸=c 水m 水Δt ′,所以Δt ′=Q 吸c 水m 水=460 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×0.1 kg≈1.09 ℃. 9.1∶6 [解析] 物体甲放入热水中后,它们的共同温度为60 ℃-5 ℃=55 ℃,水放出的热量Q 放=c 水m 水Δt 水,甲吸收的热量Q 吸=c 甲m 甲Δt 甲,根据热平衡方程:Q 放=Q 吸,即c 水m 水Δt 水=c 甲m 甲Δt 甲,代入相关数据得:c 甲=c 水m 水9m 甲;物体乙放入热水中后,它们的共同温度为60 ℃-20 ℃=40 ℃,水放出的热量Q 放′=c 水m 水Δt 水′,乙吸收的热量Q 吸′=c 乙m 乙Δt 乙′,根据热平衡方程:Q 放=Q 吸,即c 水m 水Δt 水′=c 乙m 乙Δt 乙′,代入相关数据得:c 乙=2c 水m 水3 m 乙.甲、乙两物体质量相等,即m 甲=m 乙,那么c 甲c 乙=1923=16. 10.(1)热水放出的热量:Q 放=c 水m2(t 热-t)=4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(80 ℃-40 ℃)=5.04×105 J.(2)不计热量损失,Q 吸=Q 放=5.04×105 J ,因为Q 吸=cm Δt , 所以Δt =Q 吸c 水m1= 5.04×105 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×4 kg=30 ℃,那么冷水的初温:t 冷=t -Δt =40 ℃-30 ℃=10 ℃.11.1.008×106 60%[解析] (1)水的体积:V =3 L =3 dm3=3×10-3 m3,由ρ=m V 可得,水的质量:m =ρV =1.0×103 kg/m3×3×10-3 m3=3 kg ,水吸收的热量:Q 吸=cm(t -t0)=4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(100 ℃-20 ℃)=1.008×106 J ,水吸收的热量即为水的内能增加值.(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q 放=qV =4.2×107 J/m3×0.04 m3=1.68×106 J ;燃气灶的效率:η=Q 吸Q 放×100%=1.008×106 J 1.68×106 J×100%=60%. 12.67.2 [解析] (1)水箱内水的体积:V =300 L =300×10-3 m3=0.3 m3,由ρ=m V 得,水箱内水的质量:m =ρV =1×103 kg/m3×0.3 m3=300 kg ,水吸收的热量:Q 吸=1.4×103 J/(m2·s)×(8×3600 s)×3 m2×70%=8.4672×107 J ,因为Q 吸=cm Δt ,所以Δt =Q 吸cm =8.4672×107 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×300 kg=67.2 ℃.13.降低 7.5 [解析] 汽车发动机工作时将内能转化为机械能,冒〝黑烟〞说明燃料燃烧不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低.因为η=W 有用Q 放×100%,所以Q 放=W 有用η=9×104 J 30%=3×105 J ,因为Q 放= mq ,所以 m =Q 放q =3×105 J 4×107 J/kg=0.0075 kg =7.5 g. 14.(1)经过4 min 时间加热,水所吸收的热量:Q 吸=c 水m 水(t -t0)=4.2×103 J/(kg ·℃)×8 kg ×(70 ℃-20 ℃)=1.68×106 J.(2)煤完全燃烧放出的热量:Q 放=m 煤q 煤=1.4 kg ×3×107 J/kg =4.2×107 J ; 煤炉烧水时的热效率:η=Q 吸Q 放×100%=1.68×106 J 4.2×107 J×100%=4%. 15.(1)因为汽车在平直路面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平方向汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即F =f =920 N.(2)汽车牵引力功率为P =9.2 kW =9200 W ,由P =W t 得,牵引力做的功:W =Pt =9200 W ×100 s =9.2×105 J.(3)由W =Fs 得,汽车通过的距离:s =W F =9.2×105 J 920 N =1000 m.(4)由η=W Q ×100%得,汽油完全燃烧放出的热量:Q =W η=9.2×105 J 20%=4.6×106 J ,由Q =mq 得,所消耗汽油的质量:m =Q q = 4.6×106 J 4.6×107 J/kg =0.1 kg.。
2020中考物理重点知识强化训练——专题一:热量及热效率计算(含答案)
备战2020中考物理重点知识强化训练——专题一:热量及热效率计算考点一:比热容及相关热量的计算1.(2019威海,14)小明在燃气灶上煲汤,将质量为2kg、初始温度为20℃的汤,升高了80℃,汤吸收了J的热量,这是通过方式来改变汤的内能。
[汤的比热容为4×103J/kg•℃)2.(2019新疆,20)在做“探究水的沸腾”实验时,得到的实验数据如下表所示。
由实验数据可知,当地水的沸点是_______℃。
水沸腾时,气泡上升过程中,其体积_______(填“增大”或“减小”)。
水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)若烧杯中水的质量为0.5kg,水沸腾前l min内吸收的热量为_________J。
1.(2019青岛,15(3),3分)如图是质量为100 g的某物质温度随加热时间的变化图象,前10 min它吸收的热量是7.2×103 J。
求该物质的比热容。
考点二:热值及相关热量的计算1.(2019龙东,24)“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气,被誉为未来的能源“明星”,天然气属于(填“可再生”或“不可再生”)能源;完全燃烧0.1m3天然气可放出J 的热量(天然气热值为3.2×107J/m3)。
2.(2019宜宾,10)我们每天都在产生大量垃圾,合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。
某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧放出的热量为________J,燃料油燃烧时发热,燃料油的化学能转化为________能。
考点三:热平衡方程计算1.(2019广安,26)太阳能具有环保、可再生等优点,某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内,将热水器中质量为50kg、初温为15℃的水升高到55℃.(水的比热容c水=4.2×103J/kg•℃)求:(1)热水器中水吸收的热量Q;(2)若改用焦炭来加热这些水,需要完全燃烧多少千克焦炭?(焦炭的热值q=3×107J/kg,设焦炭放出的热量全部被水吸收)2.(2019广西桂林)在西部大开发中,国家提出“退耕还林”的伟大举措,这对改善西部生态环境有着重要意义。
2020中考物理重点知专题一:热量及热效率计算(解析版)
2020中考物理重点知识专题一:热量及热效率计算考点一:比热容及相关热量的计算1.(2019威海,14)小明在燃气灶上煲汤,将质量为2kg、初始温度为20℃的汤,升高了80℃,汤吸收了J的热量,这是通过方式来改变汤的内能。
[汤的比热容为4×103J/kg•℃)2.(2019新疆,20)在做“探究水的沸腾”实验时,得到的实验数据如下表所示。
由实验数据可知,当地水的沸点是_______℃。
水沸腾时,气泡上升过程中,其体积_______(填“增大”或“减小”)。
水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)若烧杯中水的质量为0.5kg,水沸腾前l min内吸收的热量为_________J。
1.(2019青岛,15(3),3分)如图是质量为100 g的某物质温度随加热时间的变化图象,前10 min它吸收的热量是7.2×103 J。
求该物质的比热容。
考点二:热值及相关热量的计算1.(2019龙东,24)“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气,被誉为未来的能源“明星”,天然气属于(填“可再生”或“不可再生”)能源;完全燃烧0.1m3天然气可放出J的热量(天然气热值为3.2×107J/m3)。
2.(2019宜宾,10)我们每天都在产生大量垃圾,合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。
某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧放出的热量为________J,燃料油燃烧时发热,燃料油的化学能转化为________能。
考点三:热平衡方程计算1.(2019广安,26)太阳能具有环保、可再生等优点,某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内,将热水器中质量为50kg、初温为15℃的水升高到55℃.(水的比热容c=4.2×103J/kg•℃)求:水(1)热水器中水吸收的热量Q;(2)若改用焦炭来加热这些水,需要完全燃烧多少千克焦炭?(焦炭的热值q =3×107J/kg,设焦炭放出的热量全部被水吸收)2.(2019广西桂林)在西部大开发中,国家提出“退耕还林”的伟大举措,这对改善西部生态环境有着重要意义。
中考物理-专题05 热量热值热效率计算问题训练(共8道题)
2022年中考物理三轮复习冷热门与必考点专题练 (全国通用)专题05 热量热值热效率计算问题训练(共8道题)1. (2021贵州黔东南州)如图甲是某电热水壶的电路图,铭牌如图乙。
R为加热器,温控器S是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热。
当水沸腾后,S会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制(设加热器电阻阻值一定)。
[已知:水的比热容c=4.2 103J/(kg·℃),1L=10-3m3]。
求:(1)该电热水壶正常加热工作时,其加热器的阻值是多少?(2)该电热水壶正常加热工作时,对加热器通电10s产生的热量是多少?(3)将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃,水吸收的热量是多少?(4)用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能,实际加热时。
3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转,此时电路消耗的实际功率是多少?2.(2021湖南湘潭)图1是小亮家某品牌小厨宝(小体积快速电热水器)。
某次正常加热工作中,其内胆装有5L的水,胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。
已知小厨宝正常=4.2×103J/(kg•℃)。
问:工作时的电压为220V,额定功率为2200W,水的比热容为c水(1)该小厨宝内胆装有水的质量为kg;(2)由图象可知,加热5min,水温升高了℃,吸收的热量为J;(3)本次加热小厨宝消耗了J的电能,该小厨宝的发热电阻阻值为多少?3.进入三月份以来,东营街头出现了一种共享电动汽车。
下表是这种汽车的主要参数。
(g 取10N/kg)空车质量800kg每个轮胎与地面接触面积50cm2电池容量44kW•h标准承载200kg最大续航(充满电最大行驶路程)200km所受阻力与汽车总重的比值0.09(1)电动机是电动汽车的核心部分,电动机工作时能量的转化是。
电动机的工作原理是。
(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?(3)图2是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象,标准承载下,电动汽车以速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kW•h,电动机的效率是多少?(4)若某燃油汽车百公里耗油6升,每升油5.5元,电动汽车充电每度0.8元,通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济?4.(2020甘肃天水)如图所示是某款电热水壶及相关信息表。
专项练习(二) 热量、热值和热效率的综合计算
专项练习(二)热量、热值和热效率的综合计算►类型一一样吸热、放热的运算1.[2021·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”连续稳固产气22天,“可燃冰”燃烧时将化学能转化为__ ______能,完全燃烧热值为5.6×109 J/m3的“可燃冰”2 m3,放出的热量是________J,相当于完全燃烧热值为2.8×107 J/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,它们的温度随时刻的变化关系如图ZT-2-1所示,据此判定甲物质10 min吸取的热量为________J.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]图ZT-2-13.在标准大气压下,质量为10 kg的水,吸取1.26×106 J的热量,温度能从72 ℃升高到________.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 4.[2021·黔西南州] 某学校锅炉用天然气作燃料给水加热.已知天然气的热值为4.0×107 J/m3.问:(不计热量缺失)(1)完全燃烧4.2 m3的天然气能够获得多少热量?(2)这些热量能够使1000 kg的水从30 ℃升高到多少摄氏度?[c水=4. 2×103J/(kg·℃)]5.重庆温泉资源十分丰富,被誉为“温泉之都”,温泉水要紧靠地热,温度大多在60 ℃以上.取质量为400 g、温度为60 ℃的温泉水加热,当吸取了5.04×104 J的热量后,温度升高到多少摄氏度?现在这些水会可不能沸腾?[假设当时的气压为标准大气压,水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]►类型二热平稳方程的应用6.甲、乙两杯冷水,质量相同,初温也相同.将质量和初温都相同,但温度比水高的铜球和铝球(c铜<c铝)分别投入两杯冷水中,不计热量缺失,水也不溢出,达到平稳时()A.盛铜球的那杯水末温高B.盛铝球的那杯水末温高C.两杯水温度一样高D.以上情形均有可能7.甲、乙两杯中分别盛有温度为60 ℃和20 ℃但质量相同的水,现将一个温度为20 ℃的铁球投入甲杯中足够长时刻,取出后再投入乙杯中停留足够长时刻.假如不计热量缺失,比较甲、乙两杯水的温度变化,则( )A.Δt甲<Δt乙B.Δt甲>Δt乙C.Δt甲=Δt乙D.无法判定8.一根质量为2 g的烧红的铁钉,温度是600 ℃,若它的温度降低到100 ℃,开释的热量为________J.若这些热量全部用于加热100 g常温的水,则水温将升高________℃.[已知铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]9.质量相等,初温均为10 ℃的甲、乙两物体,将它们分别投入温度均为60 ℃的等质量的两杯热水中,热平稳后甲所在杯中热水温度降低了5℃,乙所在杯中热水温度降低了20 ℃,不考虑热缺失,则甲、乙两物体的比热容之比为________.10.将质量为4 kg的冷水与质量为3 kg、温度为80 ℃的热水混合后,末温度为40 ℃,不计热量缺失,则:[c水=4.2×103 J/(kg·℃)](1)热水放出的热量是多少焦耳?(2)冷水原先的温度是多少摄氏度?►类型三有关热效率的运算11.小明在家用燃气灶烧水,已知水壶里水的体积为3 L,水的初温为20 ℃,现将水加热至100 ℃,消耗燃气为0.04 m3,已知燃气的热值为4. 2×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则水的内能增加了____ ____J,燃气灶烧水的效率为________.12.太阳能是一种清洁能源.某太阳能热水器水箱容积为300 L,集热管的有效采光面积为3 m2,某天日照时刻为8 h,每平方米平均每秒接收太阳辐射能1.4×103 J,接收的太阳辐射能中有70%能被水箱里的水吸取,则该天热水器水箱里的水温度能够升高________℃.[不计水箱中水的散热,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]13.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率________(选填“升高”“不变”或“降低”).已知某台汽油机的效率是30%,假如这台汽油机用来做有用功的能量是9×104 J,则这段时刻里汽油机消耗了________g的汽油.(汽油的热值取4×107 J/kg)14.某物理爱好小组的同学用煤炉给8 kg的水加热,同时他们绘制了如图ZT-2-2所示的加热过程中水温随时刻变化的图线.若在4 min内完全燃烧了1.4 kg的煤,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值约为3×107 J/kg.求:(1)通过4 min时刻加热,水所吸取的热量.(2)煤炉烧水时的热效率.图ZT-2-215.重410 N的汽车在平直路面上匀速运动,所受阻力为920 N,汽车牵引力功率为9.2 kW,其汽油发动机效率为20%,汽油热值是4.6×107 J/kg,若汽车运动了100 s,问:(1)发动机对汽车的牵引力多大?(2)牵引力做了多少功?(3)汽车通过的距离多长?(4)所消耗汽油的质量是多少?详解详析1.内 1.12×1010 400[解析] (1)可燃冰在燃烧时,化学能转化成内能.(2)2 m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q 放=V 可燃冰q 可燃冰=2 m3×5.6×109 J/m3=1.12×1010 J ; 由Q 放=Vq 得天然气的体积:V 天然气=Q 放q 天然气=1.12×1010 J 2.8×107 J/m3=400 m3.2.2.52×105 [解析] 用两个相同的电加热器给质量相同的物质甲和水加热,由图像可知,水温度升高60 ℃需加热20 min ,物质甲温度升高60 ℃需加热10 min.因为物质吸取的热量和时刻成正比,因此,质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸取的热量关系为:Q 水吸=2Q 甲吸.由Q 吸=cm Δt 得:c =Q 吸m Δt ,则c 水=2c 甲.又因为c 水=4.2×103 J/(kg ·℃),因此c 甲=c 水2=2.1×103 J/(kg ·℃),甲物质10 min 升高了60 ℃,Q 甲吸=c 甲m 甲Δt 甲=2.1×103 J/(kg ·℃)×2 kg ×60 ℃=2.52×105 J.3.100 ℃ [解析] 依照吸热公式Q 吸=cm Δt 得:Δt =Q 吸cm =1.26×106 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×10 kg=30 ℃. 由题知,水的初温为72 ℃,在标准大气压下水的沸点为100 ℃,达到沸点以后尽管连续吸热,但温度不变,因此末温为100 ℃.4.(1)完全燃烧4.2 m3的天然气放出的热量:Q 放=Vq =4.2 m3×4.0×107 J/m3=1.68×108 J.(2)水吸取的热量:Q 吸=Q 放=1.68×108 J , 由Q 吸=cm Δt 得,水升高的温度:Δt =Q 吸c 水m 水=1.68×108 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×1000 kg=40 ℃; 水的末温t =Δt +t0=40 ℃+30 ℃=70 ℃.5.水吸取的热量:Q 吸=5.04×104 J ,由Q 吸=cm Δt 可得,水升高的温度:Δt =Q 吸c 水m 水= 5.04×104 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×0.4 kg=30 ℃.当时水的温度为60 ℃,吸取了5.04×104 J 的热量后,温度升高到60 ℃+30 ℃=90 ℃,因为标准大气压下水的沸点为100 ℃,故现在这些水可不能沸腾.6.B7.B [解析] 将温度为20 ℃的铁球放入温度为60 ℃的甲杯水中时,铁球吸取热量,水放出热量,Q 吸1=Q 放1,即c 铁m 铁(t -t0铁)=c 水m 水(t0水-t);再将铁球放入温度为20 ℃、质量与甲杯中水相同的乙杯水中时,铁球放出热量,水吸取热量,Q 吸2=Q 放2,即c 水m 水(t ′-t0水′)=c 铁m 铁(t -t ′);因为铁球第一次温度变化大于第二次温度变化,即t -t0铁>t -t ′,因此t0水-t >t ′-t0水′,即Δt 甲>Δt 乙.8.460 1.09 [解析] (1)铁钉放出的热量:Q 放=c 铁m 铁Δt =0.46×103 J/(kg ·℃)×2×10-3 kg ×(600 ℃-100 ℃)=460 J .(2)由题知:Q 吸=Q 放=460 J ,因为Q 吸=c 水m 水Δt ′,因此Δt ′=Q 吸c 水m 水=460 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×0.1 kg≈1.09 ℃. 9.1∶6 [解析] 物体甲放入热水中后,它们的共同温度为60 ℃-5 ℃=55 ℃,水放出的热量Q 放=c 水m 水Δt 水,甲吸取的热量Q 吸=c 甲m 甲Δt 甲,依照热平稳方程:Q 放=Q 吸,即c 水m 水Δt 水=c 甲m 甲Δt 甲,代入相关数据得:c 甲=c 水m 水9m 甲;物体乙放入热水中后,它们的共同温度为60 ℃-20 ℃=40 ℃,水放出的热量Q 放′=c 水m 水Δt 水′,乙吸取的热量Q 吸′=c 乙m 乙Δt 乙′,依照热平稳方程:Q 放=Q 吸,即c 水m 水Δt 水′=c 乙m 乙Δt 乙′,代入相关数据得:c 乙=2c 水m 水3 m 乙.甲、乙两物体质量相等,即m 甲=m 乙,则c 甲c 乙=1923=16. 10.(1)热水放出的热量:Q 放=c 水m2(t 热-t)=4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(80 ℃-40 ℃)=5.04×105 J.(2)不计热量缺失,Q 吸=Q 放=5.04×105 J ,因为Q 吸=cm Δt , 因此Δt =Q 吸c 水m1= 5.04×105 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×4 kg=30 ℃,则冷水的初温:t 冷=t -Δt =40 ℃-30 ℃=10 ℃.11.1.008×106 60%[解析] (1)水的体积:V =3 L =3 dm3=3×10-3 m3,由ρ=m V 可得,水的质量:m =ρV =1.0×103 kg/m3×3×10-3 m3=3 kg ,水吸取的热量:Q 吸=cm(t -t0)=4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(100 ℃-20 ℃)=1.008×106 J ,水吸取的热量即为水的内能增加值.(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q 放=qV =4.2×107 J/m3×0.04 m3=1.68×106 J ;燃气灶的效率:η=Q 吸Q 放×100%=1.008×106 J 1.68×106 J×100%=60%. 12.67.2 [解析] (1)水箱内水的体积:V =300 L =300×10-3 m3=0.3 m3,由ρ=m V 得,水箱内水的质量:m =ρV =1×103 kg/m3×0.3 m3=300 kg ,水吸取的热量:Q 吸=1.4×103 J/(m2·s)×(8×3600 s)×3 m2×70%=8.4672×107 J ,因为Q 吸=cm Δt ,因此Δt =Q 吸cm =8.4672×107 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×300 kg=67.2 ℃.13.降低 7.5 [解析] 汽车发动机工作时将内能转化为机械能,冒“黑烟”说明燃料燃烧不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,因此效率降低.因为η=W 有用Q 放×100%,因此Q 放=W 有用η=9×104 J 30%=3×105 J ,因为Q 放= mq ,因此 m =Q 放q =3×105 J 4×107 J/kg =0.0075 kg =7.5 g.14.(1)通过4 min 时刻加热,水所吸取的热量:Q 吸=c 水m 水(t -t0)=4.2×103 J/(kg ·℃)×8 kg ×(70 ℃-20 ℃)=1.68×106 J.(2)煤完全燃烧放出的热量:Q 放=m 煤q 煤=1.4 kg ×3×107 J/kg =4.2×107 J ; 煤炉烧水时的热效率:η=Q 吸Q 放×100%=1.68×106 J 4.2×107 J×100%=4%. 15.(1)因为汽车在平直路面上匀速运动,依照二力平稳条件可知,水平方向汽车受到的牵引力与阻力是一对平稳力,大小相等,即F =f =920 N.(2)汽车牵引力功率为P =9.2 kW =9200 W ,由P =W t 得,牵引力做的功:W =Pt =9200 W ×100 s =9.2×105 J.(3)由W =Fs 得,汽车通过的距离:s =W F =9.2×105 J 920 N =1000 m.(4)由η=W Q ×100%得,汽油完全燃烧放出的热量:Q =W η=9.2×105 J 20%=4.6×106 J ,由Q =mq 得,所消耗汽油的质量:m =Q q = 4.6×106 J 4.6×107 J/kg =0.1 kg.。
中考物理真题集锦——专题二十三:热值、热效率综合计算
(2)除霜模式下,电路的加热效率。[查资料得:视镜玻璃质量约0.5kg,玻璃的比热容约0.8×103/(kg•℃)]
7.(2019广东,28)阅读下列短文,叫答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源,主要成份是甲烷和水,分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中,如图所示。可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣。lm3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
(1)水吸收的热量
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点
5.(2019通辽,24)我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试,已知该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动,用时40s,汽车在行驶过程中受到的阻力为400N,汽车在此过程中发动机热机效率为48%,汽油的热值q=4.6×107J/kg。在该段测试过程中:
(1)热水器中水吸收的热量Q;
(2)若改用焦炭来加热这些水,需要完全燃烧多少千克焦炭?(焦炭的热值q=3×107J/kg,设焦炭放出的热量全部被水吸收)
2019年中考物理真题集锦——专题二十三:热值、热效率综合计算参考答案
1.(2019兰州,32)已知天然气的热值为3.8×107J/m2,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)货车受到的牵引力;
(2)货车匀速行驶的速度;
(3)货车发动机的效率。
4.(2019云南,23)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了千家万。如图所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2,1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106,若阳光照射该热水器5h,可以使量为80kg的水温度升高30℃,[c=4.2×103J/(kg.℃); q干木柴=1.2×107J/kg],求
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________比热容、热值的计算1.一台某品牌的太阳能热水器内盛有体积0.1m3、温度25℃的水,在阳光的照射下,水温升高到55℃。
[水的密度ρ=1.0×103kg/m3,比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]。
求:(1)热水器内水的质量m;(2)水吸收的热量Q吸。
2.页岩气是一种清洁新能源,对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义.页岩气的热值约为3.0×107J/m3.(1)完全燃烧1m3的页岩气,放出多少热量?(2)在标准气压下,完全燃烧1m3的页岩气,能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度?(c=4.2×103J/(kg·℃)水3.某家用的天然气热水器,将25kg的水从10℃加热到50℃,完全燃烧了0.3m3的天然气。
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)天然气完全燃烧放出的热量;(2)在加热过程中损失的热量。
4.2022年北京冬奥会举行期间,氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量,新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。
如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景,氢的热值为1.4×108J/kg。
求:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?(2)若这些热量全部被质量为500kg的水吸收,则水升高的温度是多少?【水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)】热效率的综合计算5.我国已经从餐饮废油(俗称“地沟油”)中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油(以下简称生物航煤),其热值与传统的航空煤油热值相当,是一种绿色环保的能源。
人教版九年级物理(上)期中复习——热值、热量和热效率的综合计算(含答案)
九年级物理(上)期中复习热量、热值和热效率的综合计算◆类型一热传递中热量的有关计算方法技巧热量的计算公式有两个,一个是吸收热量的计算公式:Q吸=cm(t-t0);另一个是放出热量的计算公式:Q放=cm(t0-t).针对练习1.将质量是0.5kg的水加热,使它的温度从20℃升高到60℃,需要吸收的热量是[c水=4.2×103J/(kg·℃)] ()A.4.2×104JB.1.26×104JC.8.4×104JD.8.4×107J2.质量为1kg、温度为82℃的铝块,温度降低到40℃时,放出了的热量。
如果这些热量全部被水吸收,能使0.44kg水从20℃升高到40℃。
[已知铝的比热容为c铝=0.88×103J/(kg・℃)3.用两个相同的加热器,分别给质量初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系的图像如图。
根据图像可知甲液体的比热容(选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体的比热容。
如果乙液体是水,那么质量为500g,初温为20℃的乙液体吸收1.89×105J的热量,乙液体的温度升高了℃。
[气压为1标准大气压,水的比热容为4.2×103J/(kg・℃)4.质量为1kg的铁锅中放有2kg的水,要把它们从20℃加热到80℃。
已知铁的比热容是0.46×103J/(kg・℃),则在此过程中铁锅和水一共要吸收多少热量?◆类型二燃料燃烧中吸、放热的有关计算方法技巧此类型题目中加入了燃料的热值计算。
一般情况下吸热的物质是水,放出的热量是由燃料燃烧产生的,所以Q吸=cm(t-t0),Q放=qm(气体燃料Q放=qV)。
当不计算热损失时Q吸=Q放。
注意计算时要统一单位,m(或V)—kg(或m3);q—J/kg(或J/m3)。
针对练习5.(2019·凉山中考)现有0.028kg酒精,完全燃烧释放的热量为,若这些热量完全被水吸收,可以使10kg的水,温度从20℃升高到℃。
2019年中考物理真题集锦专题23:热值、热效率综合计算(含解析)
2019年中考物理真题集锦——专题二十三:热值、热效率综合计算(含解析)1.(2019兰州,32)已知天然气的热值为3.8×107J/m 2,水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃)。
求:(1)完全燃烧1.4x10-2m 3天然气放出多少热量?(2)若某天然气灶的效率为60%,则这些天然气可将质量为3.8kg ,初温为25℃的水加热到多少℃?(当地的大气压强为1标准大气压)解:(1)天然气放出热量:Q 放气=V 气q 气=1.4x10-2m 3×3.8×107J/m=5.32×105J(2)水吸收热量:Q 吸水=Q 放气·η=5.32×105J ×60%=3.192x105J水升高温度:℃℃水水吸水水208.3)(J 102.410192.333=⨯⋅⨯⨯=∆kgkg J m c Q t t 水=t 0水+△t 水=25℃+20℃=45℃2.(2019绥化,32)小泽家有一新型的电热足浴器。
其铭牌上的部分信息如下。
(1)求电热足浴器正常工作时的电阻;(2)用这个足浴器将5kg 的水从20℃加热到40℃,求水吸收的热量;(3)若此足浴器在额定电压下使用,需500s 才能将(2)问中的水从20℃加热到40℃,求这个电热足浴器的加热效率;(计算结果精确到0.1%)(4)小泽家安装的电能表如图所示。
某次小泽断开家中的其它用电器,让电热足浴器单独工作,在1min 内电能表的转盘转过50r ,求此时该足浴器两端的实际电压。
解:(1)由P=得,电热足浴器正常工作时的电阻:R===40Ω;(2)水吸收的热量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(40℃﹣20℃)=4.2×105J;(3)足浴器在额定电压下使用500s消耗的电能:W=Pt=1210W×500s=6.05×105J,电热足浴器的加热效率:η=×100%=×100%≈69.4%;(4)由图知,电能表上标有3000r/(kW•h),让电热足浴器单独工作,在1min内电能表的转盘转过50r,则足浴器1min消耗的电能:W′=kW•h×50=kW•h=6×104J,由W=t得,此时该足浴器两端的实际电压:U实===200V。
热效率、热机效率综合题专题
热效率、热机效率综合题专题一、求各种燃料烧水的问题1、题型一:已知m水,m燃料,tA'C水,q燃料(单位:J/kg)。
⑴水吸收的热量:。
吸=c水皿水Q—t。
)⑵燃料放出的热量:Q放=m燃料q燃料(3)热效率:n=%。
放针对训练1:(2013•云南)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图14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2kg的煤,水的比热容为4.2X103j/(kg・°C),煤的热值约为3X107j/kg o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。
针对训练2:用炉子烧水时,将10kg的水从20C加热到100C,燃烧了0.5kg的焦炭.水的比热容是4.2X103J/(kg•C),焦炭的热值是3.0X107J/kg.试求:(1)10kg的水吸收的热量;(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量;(3)炉子烧水的效率。
2、题型二:已知V,m,t,t,c,q(单位:J/kg)。
水燃料01水燃料(1)水的质量:m=PV(体积单位换算:V=lL=10-3m3)水水水(2)水吸收的热量:Q=cm(t-t)吸水水10(3)燃料放出的热量:Q放=m燃料q放燃料(4)热效率:耳=Qr Q放针对训练:爱华中学为学生供应开水,用锅炉将200L的水从25°C加热到100°C,燃烧了6kg的无烟煤。
水的比热容是4.2X103J/(kg・°C),无烟煤的热值是3.4X107j/kg。
求:锅炉烧水的效率。
3、题型三:已知m,V,t,t,c,q(单位:J/m3)。
水燃料01水燃料(1)水吸收的热量:Q=cm(t-t)吸水水10(2)燃料放出的热量:。
放="燃料q燃料(3)热效率:n-Q吸针对训练1:某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20°C的自来水加热到50°C,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。
专题05热值与热机效率的计算公式法(原卷版)
专题05 热值与热机效率的计算——公式法(原卷版)1、熟记两个热学计算公式:Q 吸=cm (tt 0)[或Q 放=cm (t 0t )]和Q 放=qm (或Q 放=qV )。
2、计算过程中应注意的问题:(1)审题紧扣关键词,如“升高了”“升高到”“全部被皮吸收”“效率”等。
(2)根据题中情景选择对应的公式列式计算。
(3)代入物理量应统一单位,当Q=qm 时,q 的的单位用“J/kg ”;当Q=qV 时,q 的单位用“J/m 3”。
(4)炉子、喷灯等工作时,有效利用的热量就是“被吸收的热量”,故效率η=%100⨯放吸Q Q 。
3、由飞轮转动的圈数确定内燃机做功的次数:四冲程内燃机工作时时,一个工作循环飞轮转两圈,做功一次;因此,若飞轮转动的圈数为n,则内燃机做功的次数为2n 。
4、在热机的计算题中,常综合考查固体压强(s F P =)、功(W=Fs )、功率(v t F P W P ==、)和速度(ts v =)的计算。
考点直击解题方法与技巧典例分析+变式训练考点1热值与吸、放热的计算【典例11】(2021•盐城)用煤气灶把初温为20℃,质量为2kg的水加热到70℃,水吸收的热量为J。
若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收,则需要完全燃烧kg 的煤气。
事实上,将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更。
[水的比热容为 4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg]【典例12】(2021秋•全椒县期中)液化石油气的热值高达4.6×107J/kg,一些不法商贩为牟取暴利,常将液化石油气与价格低廉,热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入瓶内销售给客户。
某市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测:将质量为138kg的水装入高效炉灶,用此燃气加热,使锅炉内的水从10℃升高到50℃消耗了0.84kg的燃气。
已知此锅炉的加热效率为75%,c水=4.2×103J(kg•℃),求:(1)瓶内石油液化气的热值是多少?(2)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚?【变式11】(2021•哈尔滨)哈尔滨市正在进行的老旧小区改造措施惠及万民,其中为房屋外墙安装保温层、更换门窗等措施可减少散热,提高室温,实现“节能减排”,因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104kg,这些煤完全燃烧可放出的热量为J,这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高℃。
03热效率计算(原卷版)
03 热效率计算知识点讲解与点拨1.热值的公式及计算(1)把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值(q )。
热值的单位是焦/千克(J/kg )【对气体:J/m 3】。
(2)燃料完全燃烧放出热量的计算:Q 完全= qm (一般对气体燃料:Q 完全= qV )【点拨】热值的单位为J/kg 时,用Q 完全= qm 计算;热值的单位为J/m 3时,用Q 完全= qV 计算。
2.热效率计算(1)用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出能量之比,叫做热机的效率(η)。
(2)公式:qm W Q W 有用总有用==η【点拨】(1)利用内能来加热水,有用的那部分能量就是水吸收的热量即Q 吸=cm △t=cm(tt 0)。
(2)利用内能来做功,例如汽油机,有用的那部分能量为汽车做的有用功即汽车牵引力做的功,计算公式W=Fs 或W=Pt(3)总能量为燃料完全燃烧放出的热量专题训练一、单选题1.2022年,我国处于使用状态的汽车数量近2亿辆。
若每辆汽车每年耗油1.8t ,汽车内燃机的效率平均值取30%。
如果能把内燃机的效率提高到36%,全国每年可以节约燃油( )A .6×1010 tB .3.6×109 tC .6×107tD .3.6×107t 2.完全燃烧100克柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20℃[已知柴油的热值是4.2×107J/kg ,水的比热容是()34.210J/kg ⨯⋅℃,假定放出的热量被水完全吸收。
]( ) A .2kg B .20kg C .50 kg D .500 kg 3.某汽油机工作时的能量损失情况是:汽缸散热损失30%,废气带走35%,机械摩擦及其它损耗总和为10%。
已知汽油热值为4.6×107J/kg 。
下列说法中正确的是( ) A .该汽油机工作的效率是25%,工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能 ⨯107J⨯107JD .经过不断改进和创新,汽油机的效率可以提高到100%4.探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示,把100g 某种固体碾碎放入试管中,插入温度计,再将试管放在装有水的烧杯中加热(物质在相同时间内吸收的热量相等)。
初中九年级物理比热容-热值-热机效率经典计算试题(A4打印版)
热机效率计算1、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]2、小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值是8.4×107J/m3,放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4 kg,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?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。
4、小王学习了有关热学的知识后,使用公式计算。
(1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?(2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气,且燃气灶烧水时的热效率(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)为20%,则实际消耗的煤气为多少千克?(3)为了节约能源,小王对燃气灶进行了改进,使燃气灶的热效率得到了提高.若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,可比原来节省0.04kg的煤气,则现在燃气灶烧水时的热效率为多少?5、实验室某玻璃瓶中盛有质量为140g、体积为l.72×10-4m3的酒精。
已知酒精的热值为3×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
试求:(1)瓶中酒精的密度。
(2)将这些酒精完全燃烧,可放出多少热量?(3)这些热量能使20kg的水温度升高多少度?6、据估计,全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t,焚烧生活垃圾释放的热量为我所用,是综合利用垃圾的一种方法。
初中九年级物理热机效率计算题
初中九年级物理热机效率计算题热效率计算题练1、小宇家使用管道天然气煮饭、烧水。
已知天然气的热值为8.4×107J/m3,有效利用率为50%。
现在要将质量为4kg,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?2、(13兰州)已知煤气的热值为3.6×107J/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?3、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•℃)。
4、汽油的热值是4.6×107 J/ kg,(1)完全燃烧210g汽油能放出多少热量?(2)若这些热量全部被水吸收,可使多少千克的水从20℃升高到43℃?5、王小聪同学的家住于新农村建设示范村里,他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具。
液化石油气热值为3.5×107J/kg,将质量为5kg,初温为20℃的水加热到100℃需燃烧液化石油气80g。
(1)水吸热多少热量?(2)煤气灶加热水时的效率?6.(13南京)使用燃气灶烧水时,将2.2kg初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了45g天然气(假设天然气完全燃烧)。
已知天然气的热值为4.4×107 J/ kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃)。
⑴天然气属于不可再生能源。
在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移是有损耗的。
⑵水的内能增加了J。
7、小红家原来使用液化石油气烧水,每天用60℃的热水100kg。
她参加“探究性研究”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xxxxxxxJ。
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。
【人教九上物理同步作业】14章专题训练(一) 热量、热值和热效率的综合计算
专题训练(一)热量、热值和热效率的综合计算▶类型一Q=cmΔt、Q=mq、Q=Vq的应用1.物体吸收热量的公式:。
物体放出热量的公式:。
液体、固体燃料完全燃烧的放热公式:。
气体燃料完全燃烧的放热公式:。
2.质量为1 kg、温度为82 ℃的铝块,温度降低到40 ℃时,放出了的热量。
如果这些热量全部被水吸收,能使kg水从20 ℃升高到40 ℃。
[c铝=0.88×103J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃)]3.当完全燃烧2 m3热值为5.6×109 J/m3的可燃冰时,放出的热量是J,相当于完全燃烧热值为2.8×107 J/m3的天然气m3放出的热量。
4.[2020·镇江]质量为10 kg的水温度升高22 ℃,需要吸收的热量为J,若不考虑热量散失,这些热量需要完全燃烧g的天然气来提供。
[c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4.4×107 J/kg]5.[2019·赤峰]利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝。
若从1 t垃圾中能提炼出140 kg燃料油,燃料油的热值为4.5×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为J,若不考虑热量散失,这些热量可以使kg的水温度升高50 ℃。
[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]6.实验测得1 kg某物质温度随时间变化的图象如图ZT-1-1所示。
已知该物质在固态下的比热容为2.1×103J/(kg·℃),设物质从热源吸热的功率恒定不变,在最初2 min内,吸收的热量为J,熔化过程中吸收的热量是J,仔细观察发现该物质处于固态时升温快,变成液态后升温变慢,该物质固态和液态的比热容之比是。
图ZT-1-17.网上曾热销一种“55度杯”,如图ZT-1-2所示为其模型图,假设此模型杯内胆中封存着300 g 水,室温20 ℃,现向杯中倒入200 g、100 ℃的开水,摇一摇,热平衡后杯内水温迅速降至℃;将杯内水倒掉,再将200 g室温的某液体倒入该杯,摇一摇,这种液体的温度可升至44 ℃,则这种液体的比热容为J/(kg·℃)。
专题26热量热值与热效率的综合计算问题(原卷版)
物质种类
加热时间(min) 消耗酒精(g)
末温(℃)
油
2
1
88
水
2
1
50
A. 2min 内油吸收的热量为 3×104J
B. 他使用的酒精灯的加热效率为 21%
C. 油的末温比水的高,所以吸热能力更强
D. 油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
2.100g 水温度从 20℃升高到 70℃需要吸收 J 的热量;汽油机燃气缸内完全燃烧 10kg 汽油可以放出
8. 我国光伏发电量位居世界首位,太阳能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源;锂离子电池充电
时,电池相当于_______(选填“电源”或“用电器”);100g 氢完全燃烧放出的热量是________J。(q 氢
=1.4×108J/kg)
9. 小红在家用天然气灶烧开水,在标准大气压下,5kg 水从 20℃加热至沸腾,完全燃烧了 0.1m3 的天然气,
的比热容 c 4.2103J/(kg ℃) ,天燃气的热值为 4.0×107J/m3]。求:
(1)水吸收的热量; (2)燃气灶正常工作时的效率。
13. 用天然气灶烧水时,把质量为 2kg 、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 2.1106 J 。已知水的比热容为 4.2103 J/(kg ℃) 。求:
此过程中,水吸收的热量是______J,天然气灶烧水的热效率为______。[水的比热容为 4.2×103J/(kg•℃),
天然气的热值为 4.0×107J/m3]
10. 为全面推进“乡村振兴”工程,加快农业农村绿色发展,荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮
饭。小王同学用他家的煤气将体积为 2L,初温为 20℃的水加热到 100℃,水吸收的热量是______J;若此过
热量热值热效率计算题
热量热值热效率计算题----83c60d1e-7161-11ec-817c-7cb59b590d7d热量、热值计算一.太阳能热水器中的水在106j的热量后吸收8.4×10,水温从20℃上升到40℃,已知水的比热容为4.2×10~3J/(kg·℃)。
那么(1)太阳能热水器中水的质量是多少千克?(2)如果需要完全燃烧0.7千克燃料才能产生上述热量,燃料的热值是多少?2.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焦炭=3.0×107j/kg,c水=4.2×103j/(kg·℃)]3.一台太阳能热水器含水量为80kg,集热管吸收的太阳能约为7kg/min×104j,除去热损失,水的比热容为4.2×103j/(kg·℃)。
热水器每小时能提高水温多少摄氏度?集热管每分钟吸收的太阳能相当于煤炭完全燃烧释放的热量的多少公斤?煤的热值是多少3.4×107j/kg4.已知干柴的热值为1.2×107j/kg,完全燃烧0.7kg干柴能释放多少焦耳的热量?假设70%的热量被水吸收,20℃的水温能增加多少公斤50℃?5.某中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃。
问:(1)这水需要吸收多少热量?J.(2)实现“西气东输”后,可以使用天然气作为燃料烧水,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)6.一所中学向学生供应开水。
250公斤的水由锅炉从20℃加热到100℃。
这台锅炉的效率是25%。
【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值为3.4×107j/kg】(1)锅炉中水吸收的热量为j;(2)至少应该燃烧多少公斤无烟煤?7.液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具。
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热量、热值计算
1.一太阳能热水器中的水吸收了8.4×106J的热量后,水温从20℃升高到40℃,已知水的比热容是 4.2×l03J/(kg·℃).则 (1)太阳能热水器中水的质量为多少kg? (2)如果要产生上述热量,需完全燃烧某种燃料0.7kg,则该燃料的热值是多少?
2.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
焦炭=3. 0 ×107J/kg,C水=4.2×103J/(kg·℃)]
3.一太阳能热水器装水80kg,集热管每分钟吸收太阳能约为7×104J,不计热量损失,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
则该热水器每小时能使水温升高多少摄氏度?集热管每分钟吸收太阳能相当于多少Kg煤完全燃烧放出的热量?煤的热值是3.4×107J/kg
4.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℃?
5.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)
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.液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具。
小胜进行了调查,得出如右表格数据:请问:
(1)若小胜家一天所需热量相当于把50kg 的水从40℃加热到100℃,则他家一天需消耗的热量是多少焦。
[C 水=4.2×103J/(kg ·℃)](2)上述热量若靠液化气炉提供,需至少燃烧多少千克的液化气?
8.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)常熟地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为3×106J.
若该热水器接受太阳能的有效面积为2m 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?
9.某物理研究小组的同学取500g 水放在烧杯中,测得水的温度为20℃,然后点燃酒精灯给烧杯加热,并将温度计插在水中观察水温的变化,当温度计的示数恰为70℃时,消耗了10g 的酒精. [C 水=4.2×103J/(kg·℃)](1)请计算出实验中
水吸收了多少热量?(2)有的同学试图用水吸收的热量来精确计算酒精热值,请回答这种做法是否可以?并说明理由.。