专题训练(一)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
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.。
初中物理小专题(一) 热量的综合计算
专题热量的综合计算01 专题概述热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算，燃料燃烧释放热量的计算，热机、锅炉、太阳能集热器等设备热效率的计算．解答此类计算题时，首先要明确热量计算的有关公式：(1)物体升温吸热公式：Q 吸＝cm Δt ＝cm(t －t 0) (2)物体降温放热公式：Q 放＝cm Δt ＝cm(t 0－t) (3)燃料燃烧释放热量公式：Q 放＝mq 或Q 放＝Vq (4)热机效率的计算公式：η＝WQ 放×100%(5)锅炉效率：η＝Q 吸Q 放×100%＝cm 1Δtm 2q （或Vq ）×100%(6)太阳能集热器效率：η＝Q 吸Q 太阳能×100%＝cm ΔtP 0St ×100%(其中P 0表示照射功率，S 表示照射面积，t 表示照射时间)其次要明确解答的基本步骤：一是找温度变化，利用Q 吸＝cm Δt 列出式子；二是利用公式Q 放＝mq 或Q 放＝Vq 列出式子；三是如果涉及效率问题，则有公式Q 吸＝ηQ 放．由三个所列的式子即可得出所求的问题．02 专题训练类型1 一般吸放热问题1．完全燃烧1 kg 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4.2×107 J/kg ，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，假定放出的热量被水完全吸收]( )A ．2 kgB ．20 kgC ．50 kgD ．500 kg2．若将一质量为50 g 、温度为10 ℃、比热容为2.52×103 J/(kg·℃)的金属块投入装有90 ℃水的容器内，水温随时间变化的关系如图所示．若无其他热量散失且容器所释放的热量忽略不计，在金属块投入15 s 后，水温不再明显改变，则由水传递至金属块的热量约为( )A ．2 100 JB ．4 200 JC ．6 300 JD ．8 400 J3．(铜仁中考)一太阳能热水器装有100 kg 的水，经过一段时间后，水温从20 ℃上升到80 ℃，则水吸收的热量是________[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)]，若这些热量由热值q ＝3.0×107 J/kg 的焦炭完全燃烧来提供，需要焦炭________kg(不计热量损失)．4．质量为2 kg 的某种物质，温度从20 ℃升高到40 ℃，吸收的热量是1.88×104 J ，该物质的比热容是________J/(kg·℃)．5．与煤炭相比，天然气目前正被更广泛地使用，天然气的热值是7.5×107 J/m 3，若某家庭一个月使用了20 m 3的天然气，这些热量相当于完全燃烧________kg 烟煤放出的热量．(烟煤的热值为3×107 J/kg)6．(绵阳中考)一温度为20 ℃、质量为4.2 kg 的铁块的温度升高到80 ℃，需要吸收________J 的热量．然后将其放入一个装有温度为10 ℃、质量为1.15 kg 的水的量热器中，最后水的温度将升高到________ ℃.[忽略量热器吸热，c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)，c 铁＝0.46×103 J/(kg·℃)]7．将装有热牛奶的奶瓶放入室温下的水中，装水容器中的水温约为20 ℃，质量约为1 kg ，热奶的温度约为90 ℃，质量约为0.5 kg ，经过一段时间后，再测量容器中的水和奶瓶中的奶的温度均为40 ℃，若牛奶放出的热量全部被水吸收，则牛奶的比热容为多少？类型2 热量的利用效率问题8．(淮安期中)某汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2 g 汽油(热值为4.6×107 J/kg)获得的机械能是( )A ．2.76×104 JB ．3.22×104 JC ．0.92×104 JD ．2.3×104 J9．(营口中考)小亮家有一个容积为2 L的水壶，水壶里装有初温为25 ℃的水，在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热．[已知天然气的热值q＝8.4×107 J/m3，水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：(1)烧开1 L水，水需要吸收多少热量？(2)若天然气炉具的效率是30%，则烧开1 L水需要完全燃烧多少m3的天然气？10．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：(1)水在10 h内吸收的热量；(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；(天然气的热值为8.4×107 J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)该太阳能热水器的能量转化效率．11．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭．一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100 km，消耗汽油10 L．若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103 kg/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．小专题(一) 热量的综合计算1．D 2.C 3.2.52×107 J 0.84 4.470 5.50 6.1.1592×105 30 7.水吸收的热量Q 吸＝c 水m 水Δt 水＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(40 ℃－20 ℃)＝8.4×104 J 牛奶释放的热量Q 放＝Q 吸＝8.4×104 J 由Q 放＝cm(t 0－t)得牛奶的比热容：c 牛奶＝Q 放m 牛奶（t 0牛奶－t 牛奶）＝8.4×104 J 0.5 kg ×（90 ℃－40 ℃）＝3.36×103 J/(kg·℃) 8.D 9.(1)由题意可知水的体积V 水＝1 L ＝1×10－3 m 3 由ρ＝m V 可得，m 水＝ρ水V 水＝1.0×103 kg/m 3×1×10－3 m 3＝1 kg 一标准大气压下水的沸点是100 ℃ 则水吸收的热量：Q 吸＝c水m水(t －t 0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(100 ℃－25 ℃)＝3.15×105J (2)由η＝Q 吸Q 放得 Q 放＝Q 吸η＝3.15×105 J 30%＝1.05×106J 由Q 放＝Vq 得 V 天然气＝Q 放q ＝1.05×106 J 8.4×107 J/m 3＝1.25×10－2 m3 10.(1)水吸收的热量(有用能量)：Q 吸＝cmΔt ＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg ×50 ℃＝2.1×107 J (2)由题知，Q 放＝Vq ＝Q 吸＝2.1×107 J ，需要天然气的体积：V ＝Q 放q ＝ 2.1×107 J8.4×107 J/m3＝0.25 m 3 (3)10 h 太阳能热水器吸收的太阳能(总能量)：Q 太阳能＝P 0St ＝1.68×106 J/(m 2·h)×2.5 m 2×10 h ＝4.2×107 J η＝Q 吸Q 太阳能×100%＝2.1×107 J 4.2×107 J×100%＝50% 11.(1)汽油的体积V ＝10 L ＝10×10－3 m 3，由ρ＝m V 变形可得汽油的质量：m ＝ρV ＝0.7×103kg/m 3×10×10－3 m 3＝7 kg 汽油完全燃烧放出的热量：Q 放＝mq ＝7 kg ×4.6×107 J/kg ＝3.22×108 J (2)由题知，用来驱动汽车做的有用功：W 有＝Q 放×30%＝3.22×108 J ×30%＝9.66×107 J 由W 有＝Fs 得轿车牵引力：F ＝W 有s＝9.66×107 J100×103 m＝966 N 又因为轿车匀速行驶，所以轿车受到的阻力：f ＝F ＝966 N。
专题训练(一) 热量的综合计算PPT课件(人教版)
J/( kg·℃ )×1.5×105 kg×( 90 ℃-50 ℃ )=2.52×1010 J
( 2 )Q 有用=Q 水放=2.52×1010 J
用焦煤蒸汽锅炉供热时 Q 有用=ηQ 放=ηm 焦煤 q 焦煤
有用
则每小时需要焦煤质量 m 焦煤=
A.10 ℃ B.20 ℃
C.40 ℃ D.80 ℃
专题训练
类型 2 有关效率的计算
7.用煤气灶把 1 kg、初温为 20 ℃的水加热到 70 ℃,消耗了 10 g 煤
气。已知 c 水=4.2×103 J/( kg·℃ ),煤气的热值 q=4.2×107 J/kg,则水吸
收的热量为 2.1×105 J,煤气灶烧水的效率为 50 %。
Δt 水、Δt 酒精,根据下表中的比热容数据,则 Δt 水∶Δt 酒精为( A )
一些物质的比热容 c/[J/( kg·℃ )]
水 4.2×103 酒精 2.4×103
冰 2.1×103 沙石 0.92×103
煤油 2.1×103 水银 0.14×103
铝 0.88×103 铜 0.39×103
A.4∶7
放
由 Q 放=mq 可得,汽油的质量 m=
=
8.1×108 J
=27 kg
3×107 J/kg
( 2 )汽车匀速前进,则 F=f=648 N
牵引力所做的功 W=30%×Q 放=30%×8.1×108 J=2.43×108 J
汽车匀速前进的距离
s=
=
2.43×108 J
=375000
648 N
( 2 )可使效率为30%的汽车匀速前进多少千米( 汽车匀速前进受到的摩擦力f=648 N )?
进阶提升专项二热量、热值、热机效率的有关计算课件- 2024-2025学年物理人教版九年级全一册
机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,求:
(已知:汽油的密度为0.8×103 kg/m3,汽油的热值为4.6×107 J/kg)
(1)该汽车发动机做的有用功是多少?
(2)该汽车的输出功率为多少?
13
解:(1)由 ρ= 得消耗汽油的质量为:m=ρV=0.8×103 kg/m3×1.5×10-3 m3=1.2 kg,
2家庭中使用电热壶烧开水,若4.2×105 J的热量被水全部吸收,在1个标准大气压下,能将
3 J/(kg·
1 kg、20 ℃的水加热到_________℃。[c
=4.2×10
℃)]
100
水
【解析】根据比热容计算公式可得水升高的温度为:Δt=
=
.×
水 .× /(·℃)×
8
6(2023·榆林期末)水上摩托运动是集高科技、观赏、竞技和惊险刺激于一体,富有
现代文明特征的高速水上运动。摩托艇油箱容积为10 L,加满一次燃油最多能使
摩托艇以20 m/s的速度匀速航行1 h。该过程牵引力做的功为1.44×108 J。
[ρ燃油=0.8×103 kg/m3,q燃油=4.5×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
一满箱燃油完全燃烧放出的热量为:Q 放=q 燃油 m=4.5×107 J/kg×8 kg=3.6×108 J;
(2)摩托艇的热机效率为:η=
放
.× J
=
.× J
=40%;
(3)根据题意可得,水吸收的热量为:Q 吸=70%Q 放=70%×3.6×108 J=2.52×108 J,
阳能电池板。当无风有光时,可以通过太阳能电池板发电,有风无光时通过风力发
专题训练(二) 热量、热值和热效率的综合计算
专题训练(二)热量、热值和热效率的综合计算►类型一一般吸热、放热的计算1．[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2.8×107J/m3的天然气________m3放出的热量．2．用两个相同的电加热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图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1.26×106J的热量，温度能从72 ℃升高到________．[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]4．[2019·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4.0×107J/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5.04×104J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4.2×103J/(kg·℃)]►类型二热平衡方程的应用6．甲、乙两杯冷水，质量相同，初温也相同．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，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 ℃，释放的热量为________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0.46×103J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103J/(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，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 ℃，不计热量损失，则：[c水＝4.2×103J/(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，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4.2×107J/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，某天日照时间为8 h，每平方米平均每秒接收太阳辐射能1.4×103J，接收的太阳辐射能中有70%能被水箱里的水吸收，则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4.2×103J/(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%，如果这台汽油机用来做有用功的能量是9×104J，则这段时间里汽油机消耗了________g的汽油．(汽油的热值取4×107J/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．若在4 min内完全燃烧了1.4 kg的煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/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4.6×107J/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 m 3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q 放＝V 可燃冰q 可燃冰＝2 m 3×5.6×109 J/m 3＝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/m 3＝400 m 3. 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，则c 水＝2c 甲．又因为c 水＝4.2×103 J/(kg ·℃)，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 m 3的天然气放出的热量：Q 放＝Vq ＝4.2 m 3×4.0×107 J/m 3＝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 ＋t 0＝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 －t 0铁)＝c 水m 水(t 0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 ′－t 0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 －t 0铁＞t －t ′，所以t 0水－t ＞t ′－t 0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，则c 甲c 乙＝1923＝16. 10．(1)热水放出的热量：Q 放＝c 水m 2(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m 1＝ 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 dm 3＝3×10－3 m 3，由ρ＝m V可得，水的质量：m ＝ρV ＝1.0×103 kg/m 3×3×10－3 m 3＝3 kg ，水吸收的热量：Q 吸＝cm (t －t 0)＝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/m 3×0.04 m 3＝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 m 3＝0.3 m 3，由ρ＝m V得，水箱内水的质量：m ＝ρV ＝1×103 kg/m 3×0.3 m 3＝300 kg ，水吸收的热量：Q 吸＝1.4×103 J/(m 2·s)×(8×3600 s)×3 m 2×70%＝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 －t 0)＝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 ＝9.2×105J 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.。
【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
1.12×10
量是
天然气
400
J,相当于完全燃烧热值为2.8×107 J/m3的
m3放出的热量。
[解析] 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×
9
3
10
10 J/m =1.12×10 J;
由 Q 放=Vq 得需要完全燃烧天然气的体积:
V 天然气=
放
=
.×
=Q 吸=2.52×105 J,由 Q 放=cm(t0-=
放
=
2.52×105 J
=0.3×103 J/(kg·℃)。
( -) 2kg ×(500℃-80℃)
金 金
(3)由 Q 吸=cmΔt 可得,水升高的温度:
2.1×103 J/(kg·℃)。[不计热损失,水的
比热容为c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
图ZT-1-2
[解析] 热水放出的热量:Q 放=c 水 m1(t0-t),冷水吸收的热量:Q 吸=c 水
3
m2(t-t0);已知热水放出的热量全部被冷水吸收,即 Q 吸=Q 放,4.2×10
J/(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃-t)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.3 kg×(t-20 ℃),解
103 J/(kg·℃)=1∶2。
7.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
52
℃;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
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。
九年物理期末总复习专题训练：计算题(附答案)
九年物理期末总复习专题训练：计算题一、有关热量和热效率的计算1、完全燃烧2Kg 干木柴放出的热量有30%被质量为50Kg 的水吸收，问：（1）水吸收的热量是多少（2）若水的初始温度是20℃，那么吸收了这些热量后，水温将上升到多少度？解：水的末温：t 末 = t 初 + ▲t = 20℃ + 34.3℃ = 54.3℃2、某家庭用的燃气热水器，将20Kg 的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21立方米的煤气，已知水的比热容煤 气的热值为试求：（1）煤气完全燃烧放出热量（2）水吸收的热量是多少？（3）该热水器烧水的效率是多少？解：3、王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水，铁锅内装有5Kg 水，把水从18℃加热至98℃，如果木炭的热值 ，它燃烧放出的热量有10%被水吸收。
求：（1）在这个过程中水吸收的热量；（2）在这个过程中木炭放出的热量；（3）在些过程中需要完全燃烧多少木炭。
解：（2）η=Q 吸/Q 放Q 放 = Q 吸/ η=1.68×106J/10%=1.68×107J（3）Q放 =mq m=Q放/q=1.68×107J/3.4×107J/kg=0.49kg4、小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车，如图所示。
经查阅资料，小明了解到以下信息：“该车如以80Km/h的速度行驶时，发动机的牵引力为780N，百公里油耗：8L/100Km”。
（温馨提示：“百公里油耗：8L/100Km是指汽车行驶100Km，需要消耗8L汽油”）。
已知：请你运用所学过的知识解答下列问题：（1）8L汽油质量是多少？（2）完全燃烧8L汽油所放出的热量是多少J?（保留1位小数）（3）该车以80Km/h的速度匀速行驶时，它的发动机效率是多少？解：（1）V=8L=8dm3=8×10-3m3，由ρ=可得，8L汽油质量：m=ρV=0.7×103kg/m3×8×10-3m3=5.6kg，（2）完全燃烧8L汽油所放出的热量：Q=mq=5.6kg×4.6×107J/kg≈2.576×108J，（3）设小汽车匀速行驶100km，则牵引力做功：W=Fs=780N×105m=7.8×107J，它的发动机效率：η=×100%=×100%≈30%．九年物理期末总复习二、有关欧姆定律的计算5、如图所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，电阻R2的阻值为18Ω，当开关S闭合时，电压表示数为3V，求：（1）电流表的示数；（2）电源两端的电压。
第十四章内能的利用专题训练热量、热值综合计算2021—2022学年人教版九年级物理全一册( 含答案)
第十四章专题训练热量、热值综合计算1.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100 g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假设完全燃烧酒精3 g．求：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107 J/kg] （1）水吸收的热量．（2）此过程中酒精灯烧水的热效率．（结果保留一位小数）（3）科学研究表明：1 g、100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J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5 g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量．2.小高家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100 kg．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）若用这台热水器将100 kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]（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？（液化石油气的热值是8.0×107 J/kg）3.某太阳能热水器，向其中注入50 kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。
水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)。
试求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量；（2）如果这段时间内热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107 J，则该热水器的效率是多少？（3）若用煤燃烧来提供2.8×107 J热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3.5×107 J/kg）4.一辆氢气动力试验汽车10 min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104 m，消耗了0.2 kg的氢气。
此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103 N（氢气的热值取1.4×108 J/kg）。
热量、热值和热效率的综合计算PPT课件
【点拨】内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做
功冲程；7 kg 汽油完全燃烧要放出的热量：Q 放＝mq＝7
kg×4.5×107 J/kg＝3.15×108 J；由 Q＝cmΔt 可得，m＝cQΔt＝
3.15×108 J 4.2×103 J/（kg·℃）×30
℃＝2 500 kg。
【答案】做功；2 500
(2)已知酒精的热值为3.0×107 J/kg，若通过完全燃烧酒精 来获得这些热量，则需要完全燃烧酒精的质量是多少？
解：由题意可知，完全燃烧酒精需要放出的热量 Q 放＝Q 吸＝ 5.04×105 J， 需要完全燃烧酒精的质量 m′＝Qq放＝35.0.0×41×0170J5/kJg＝0.016 8 kg＝1.68 g。
【点拨】由题知，甲、乙两物体的比热容之比是 2∶1，升高的 温度之比是 1∶1，吸收的热量之比是 3∶1，由 Q 吸＝cmΔt，可 得 m＝cQΔ吸t，则 m 甲∶m 乙＝c甲QΔ甲t甲∶c乙QΔ乙t乙＝QQ乙甲cc甲乙ΔΔtt甲乙＝31×12×11＝3∶ 2。
【答案】C
4．【安徽安庆一模】某实验小组利用酒精灯对500 g冰均匀加 热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物 质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度－时 间”图像，已知c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，由图像可知( )
(2)酒精灯的热效率是多少？ 解：3.2 g 酒精完全燃烧放出的热量：Q 放＝m 酒精 q＝3.2×10－3 kg
×3×107 J/kg＝9.6×104 J，则酒精灯烧水时的热效率：η＝QQ吸放×100% ＝19.6.68××110044JJ×100%＝17.5%；
(3)酒精灯的热效率低的原因是什么？(写出两点原因即可)
2020九年级物理全册14内能的利用专题训练(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►类型一一般吸热、放热的计算1．2017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。
当完全燃烧热值为5.6×109 J/m3的可燃冰2 m3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。
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－1－1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－1－13．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·℃)]4．2017·黔西南州某学校锅炉用天然气做燃料给水加热。
已知天然气的热值为4.0×107 J/m3(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？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5.04×104J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，但温度比水高的金属铜球和铝球(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60 ℃和20 ℃质量相同的水，现将一温度为20 ℃的铁球投入甲杯中足够长时间，取出后再投入乙杯，停留足够长时间。
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℃。
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)。
中考物理总复习《比热容、热值、热效率的综合计》专题训练-附答案
中考物理总复习《比热容、热值、热效率的综合计》专题训练-附答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________公式回顾一、物体吸收（放出）热量的计算1.热量的计算：Q=cm△t。
（1）吸热公式：Q吸=cm（t末−t初）（2）放热公式：Q放=cm（t初−t末）二、燃烧值的计算1.固、液体燃料：Q=qm2.气体燃料：Q=qv三、热机的效率1.定义：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
2.公式：η=W有Q×100%四、效率1.用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
比热容、热值、热效率的计算1．物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。
他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示，已知水的比热容是c水 = 4.2×103J/(kg·℃)，那么请问：（1）你如何判断a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？（3）试求出沙子的比热容。
（结果保留整数）2．某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率，他们用酒精灯给100g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。
3．在一标准大气压下，某人用干木柴把体积为10L，温度为20℃的水烧至沸腾。
求：（q干木柴=1.23×107J/kg）（1）水至少需要吸收多少J的热量？（2）若不计热量损失，需要燃烧多少kg干木柴？（3）若烧开这些水需要干木材0.35kg，则烧水的效率为多少？4．太阳能因其安全、清洁、方便，越来越受到人们的重视。
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
初中物理-热量与热效率的计算专练
4.有一根烧红的铁钉，温度是820℃，质量是2g ，重难点培优2·燃料燃烧过程中有关热量的计算 它的温度降低到 20℃，要放出多少热量？如果 放出的热量全部用来加热 2g 、温度为20℃的水，【方法总结】则水温可升高多少？[C 铁=0.46×10J/( kg•℃)， 3此类型题目一般是：在热传递的热量计算公式 Q 吸= cm(t 末-t 初)基础上加入燃料的放热计算公式 Q 放=qm （气体燃料Q 放=qV ），不计热量损失时，列等式求解： Q 放=Q 吸（若涉及效率问题Q 吸=Q 放η）.C =4.2×10 水3J/( kg•℃ ),此时为标准大气压]7.（黔西南州中考）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 4.0×10J/m 7 3（不计热量损失）。
（1）完全燃烧4.2m 天然气可以获得多少热量？ 3（2）这些热量可以使 1000kg 的水从 30℃升高到多少℃？5.（威海校级期中）吃早饭的时候，妈妈用热水 给小雪加热 250g 的袋装牛奶,为了使这袋牛奶 的温度由 12℃升高到 42℃,妈妈至少要用 60℃ 的 热 水 多 少 千 克 ?[ 该 牛 奶 的 比 热 容为 2.5×10J/(㎏⋅℃),不计热量损失].38.（贵港中考）“可燃冰”是未来洁净的新能源。
2017年5月,我国首次可燃冰试采成功。
可燃冰 具有热值大，能直接点燃等特点,她的热值约为 5.9×10约为多少 kg 的 20℃的水温度升高到 100℃？（水的比热容为4.2×10J/（kg •℃））J/m.问完全燃烧1m 的可燃冰能使质量 9 3 36.(绵阳中考)把一块质量为 4kg 的铁块烧红,放入冷水中一段时间后，经测量，铁块放热后温度 下降了750℃，水吸热后温度上升了50℃，如果 在热传递过程中热量的损失不计，求水的质量是 3多少?[已知铁的比热容为0.46×10J/(kg ⋅℃)]3- 2 -9.（贵港中考）大山将质量为20kg 的水从25℃ (2)0.5kg 焦炭完全燃烧释放的热量是多少?加热到75℃，[水的比热容为4.2×10J/（Kg •℃）， (3)炉子烧水的效率是多少?天然气的热值为3.5×10 ]求：（1）这些水吸收的热量是多少？（2）若这些热量由完全燃烧天然气获得,则需要多少m 37J/m 33 天然气？12．（兰州中考）已知天然气的热值为 3.8×，水的比热容为4.2×10J/（kg •℃）。
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►类型一热量的计算1．质量为500 g的金属块，温度从100 ℃降低到20 ℃共放出了3.52×104 J的热量，金属块的比热容为( )A．0.88×103 J/(kg·℃)B．0.44×103 J/(kg·℃)C．0.22×103 J/(kg·℃)D．0.11×103 J/(kg·℃)2．甲、乙两金属块的质量之比是2∶1，比热容之比是3∶4，若它们吸收相同的热量，则它们升高的温度之比是( )A．2∶3 B．3∶2C．3∶8 D．8∶33．质量为1 kg、初温为20 ℃的水吸收4.2×105 J的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度( )①80 ℃②100 ℃③120 ℃④130 ℃A．1 B．2C．3 D．44．向洗澡盆放水时，已知冷水为20 ℃，热水为80 ℃，想得到40 ℃的温水120 kg，应该分别放冷水和热水各多少千克？(不计热损失)►类型二热值的计算5．“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。
今年5月，我国已在世界上首次实现了可燃冰连续超过7天的稳定开采。
若可燃冰的热值为1.38×1010 J/m3，1 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量相当于________kg汽油完全燃烧放出的热量。
(q汽油＝4.6×107J/kg) 6．质量为 5 kg、初温为15 ℃的水，吸热后温度升高到95 ℃，则需吸收的热量为________J；如果这些热量由天然气燃烧来提供，则至少需要燃烧热值为4.0×107 J/m3的天然气________m3。
[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]7．天然气具有热值高、投资成本低、价格实惠、污染少、安全等优点。
钦州市今年天然气用户预计达到6万户，年用气量将达到1350万立方米以上。
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热量、热值和热效率的综合计算
2．2018·福建 合理分类和利用垃圾可以变废为宝。在一定 条件下，1 t垃圾能“榨”出170 kg燃料油，若燃料油的 热值为4.0×107 J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热 量为_6_._8_×_1_0_9_J，燃烧时燃料油的化学能转化为___内____能。
热量、热值和热效率的综合计算
的温度。求：[不计过程中的热量损失，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，c合金钢＝0.42×103 J/(kg·℃)]
(1)此刀具在炉火中吸收了多少热量。 (2)淬火后水的温度为多少摄氏度。
热量、热值和热效率的综合计算
解：(1)合金钢刀具放入 836 ℃的炉火中煅烧足够长时间，达到热平衡，刀
具与炉灰温度相同，所以，合金钢刀具的末温 t＝836 ℃，则此刀具在炉火
7．2018·贵港 大山将质量为20 kg的水从25 ℃加热到75 ℃，求：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气 的热值为3.5×107 J/m3] (1)这些水吸收的热量是多少。 (2)若这些热量由完全燃烧天然气获得，则需要多少立 方米天然气。
热量、热值和热效率的综合计算
解：(1)水吸收的热量：Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg
水的内能；在这个过程中水放出的热量为_1_._6_8_×_1_0_4 J。[c水
＝4.2×103 J/(kg·℃)]
热量、热值和热效率的综合计算
5．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___1_00__℃__。[水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)]
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物理
九年级 全一册（上）
新课标（RJ）
第十四章 内能的利用
专题训练(一)热量、热值和热效率的综 合计算
第十四章 内能的利用
专题训练(一) 热量、热值 和热效率的综合计算
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．物体吸收热量公式：___Q_吸_＝__cm_(_t_－_t_0_)___；物体放出热量公 式：__Q_放_＝__cm_(_t_0－__t_)___。液体、固体燃料完全燃烧的放热 公式：__Q_放_＝__mq__。气体燃料完全燃烧的放热公式： _ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ_Q_放_＝_V_q___。
中吸收的热量：
Q c ＝ 合金钢吸 m 合金钢 合金钢(t－t0)＝0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃－20 ℃)
＝3.4272×105 J。 (2)将煅烧后的刀具迅速取出放入 20 ℃的水中冷却，最后刀具与水达到共
同的温度，设为 t′，则有：Q 水吸＝Q 合金钢放，即 c 水 m 水(t′－t0′)＝c m 合金钢 合金钢(t－t′)，代入数据得：4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(t′－20 ℃) ＝0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃－t′)，解得：t′＝36 ℃。
热量、热值和热效率的综合计算
6．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－1－1所示，据此判断
甲物质10 min吸收的热量为___2_._5_2×__1_0_5 __J。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
图ZT－1－1
热量、热值和热效率的综合计算
热量、热值和热效率的综合计算
解：水吸收的热量：Q 吸＝5.04×104 J，
由
Q ＝ cm Δ t
可
得
，
水
升
高
的
温
度
：
Δ
t
＝
Q吸 cm
＝
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
3．当完全燃烧热值为5.6×109 J/m3的可燃冰2 m3时，放出的 热量是_1_.1_2_×__10_1_0 J，相当于完全燃烧热值为2.8×107 J/m3 的天然气___4_0_0___m3放出的热量。
4．将一瓶容量为200 mL的矿泉水放入冰箱一段时间后，水温 从30 ℃降低到10 ℃，这是用__热__传_递___的方式改变了矿泉
×(75 ℃－25 ℃)＝4.2×106 J。
(2)若这些热量由完全燃烧天然气获得，则 Q 放＝Q 吸＝4.2×106 J。 由 Q 放＝Vq 得，需要天然气的体积：V＝Qq放＝3.45.×2×101706J/Jm3＝0.12 m3。
热量、热值和热效率的综合计算
8．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·℃)]
热量、热值和热效率的综合计算
11．2018·益阳 工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫 “淬火”，把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧，然后 将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为 1 kg，温度为20 ℃，放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间， 迅速取出放入5 kg、20 ℃的水中冷却。最后与水达到共同
热量、热值和热效率的综合计算
10．一根质量为2 g的烧红的铁钉，温度是600 ℃，若它的 温度降低到100 ℃，释放的热量为___4_6_0__J。若这些热 量全部用于加热100 g常温的水，则水温将升高__1_.1__℃。 [已知铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)，水的比热容 为4.2×103 J/(kg·℃)]
些水不会沸腾。
热量、热值和热效率的综合计算
类型二 热平衡方程的应用
9．质量相同的铜块和铝块(已知c铝＞c铜)，它们的初温相同；当
它们吸收相同的热量时，下列说法中正确的是( D ) A．铝上升的温度较高 B．铜的末温较低 C．当它们互相接触时，会发生热传递，内能从铝块传向铜块 D．当它们互相接触时，会发生热传递，内能从铜块传向铝块