最新九年级物理热机效率练习题

比热容、热值练习题

【重点难点解析】

1．Q=cm △t ，它只适用于物体温度改变时（升温或降温）物体吸收或放出热量的计算，对有物态变化的过程不能适用，如若不考虑，就会出错误。例质量为1kg 的水，初温为20℃，

当它完全吸收3．696 × 105

J 的热量，水的温度升高到多少摄氏度（1标准大气压）？根据

Q 吸=cm （t －t o ）水的末温t=)

·/(102.410696.3350℃kg J J

t cm Q ⨯⨯=

+×1kg+20℃=108℃，这个答案肯定是错误，因为水在标准大气压下的最高温度为100℃,如果不继续加热，就不会沸腾，

若继续加热，水就会沸腾，但不升温，吸收的热量用来进行物态变化，所以水的末温只能升高到100℃。

2．应用热量公式中的有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套。“升高”、“升高了”、“降低”、“降低了”对应的都是温度的改变量△t ，而不是t ；而升高到、降低到对应的是物体的末温t 。

3．应用热量公式代人数量时各物理量的单位必须统一为国际单位。

4．热平衡：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高，最后两物体温度相同，称为达到了热平衡。因此热平衡的唯一标志是温度相同。在热传递过程中，低温物体吸收的热量Q 吸，高温物体放出热量Q 放，如果没有热量损失，则Q 吸=Q 放，利用这个关系可以求出物质的比热或物体的质量或物体的温度。

例1 已知几种金属的比热C 铝＞C 铁＞C 铜，现把质量相同、温度相同（都为室温）的铝球、铁球和钢球投入质量相同，温度都是100℃的三杯热水中，热平衡后，杯中水温度最低的是（杯不导热）（ ）

A ．投入铝球的那个杯子

B ．投入铁球的那个杯

C ．投入铜球的那个杯

D ．条件不足，不能确定 解法1 常规解法（不等式法）

对铝块和水、铁球和水，分别列出热平衡方程

c 铝 m （t 铝一 t o ）= c 水 m 水（t 水一 t 铝） c 铁 m （t 铁一 t 0）= c 水 m 水（t 水一 t 铁） ○

1÷○2 得 铁

00

t -t t -t · t t t t c c 水铁铝铝水铁

铝--=

∵C 铝＞ C 铁 ∴(t 水一 t 铝)（t 铁一 t 0）＞（t 铝一 t 0）（t 水一 t

铁

）

化简后为 t 水t 铁十t 铝t 0＞t 水t 铝十t 铁t 0 即 t 铁（t 水－ t 0）＞ t 铝（t 水－t 0） 故 t 铁＞t 铝

同理可得 t 铜＞ t 铁 即 t 铝＜t 铁＜t 银

解法2 利用函数的增减性

用c x 表示某一金属的比热，热平衡方程为

c x m （t － to ）= c 水 m 水（t 水一 t ） 解得 t=

水

水水水水m 0c m c t m c mt c x x ++

从③式很难看出平衡温度t 是c x 的增函数还是减函数，因为分子分母均含有未知量x C ,为此，可将③式变形，把分子上的x C 消掉。

t=

水

水水

水水水水水水m c m c t m c t m c t m c mt c x x ++-+000

=t 0+

水

水水水水m c m c )t t (m C x 0+-

从上式看出，t 是c x 的减函数，由于c 铝＞ c 铁＞ c 铜，所以 t 铝＜ t 铁＜ t 铜， 选A

解法3 极限法

对于上述③式，令c x →0,有t →t 水；令cx →∞，有t →t 0。由此可知c x 越大，t 越小，选A 。

解法4 假设法

假设水的末温相同，即三个球升高的温度相同。∵ Q 吸＝cm △t ，m 、△t 相等， c 铝＞C 铁＞C 铜，∴Q 铝＞Q 铁＞Q 铜，即比热大的铝球吸收热最多，由热平衡方程可知，投入铝球的那杯水放出的热量最多，所以，三杯中的水末温不可能一样，应该是投入铝球的那杯水温度降低最多，末温最低。

解法5 图像法

如下图所示，建立Q －t 坐标系，Q 表示吸收（或放出）的热量，t 表示温度，设室温 to ，三球比热C 铝＞C 铁＞C 铜，质量相同，可知吸热线斜率k 铝＞k 铁＞k 铜，它们的吸热线与热水的放热线相交于A 、B 、C ，曲线相交时，水与金属温度相同，吸收或放出的热量相等，代表平衡点，则对应的末温t 铝＜t 铁＜t 铜。

比较上述解法，常规解法显得繁冗逊色，理解了上述解法，类似问题便可迎刃而解。

练习题

1、用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时。15min可使质量为4Kg、温度为23℃的水沸腾，该城市水的沸点为93℃，求：

⑴水吸收的热量；

⑵若煤气灶放出的热量70%被水吸收，煤气灶实际放出的热量为多少

2、小红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）（3）请你说出太阳能热水器的优点。（至少说出一条）

3、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，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。