第14章 小专题(1) 热学综合计算—2020年秋季人教版九年级全册物理复习作业课件
人教版九年级物理全册第十四章,《内能的利用》 热量的综合计算专题训练
热量的综合计算类型1 热量的综合计算1．(桂林中考)若家用天然气的热值为4.2×107 J/m 3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)．(1)完全燃烧0.04 m 3天然气放出的热量是多少？(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧0.04 m 3天然气可使室温下5 kg 的水温度升高多少？ 解：(1)完全燃烧0.04 m 3天然气放出的热量：Q 放＝Vq ＝0.04 m 3×4.2×107 J/m 3＝1.68×106 J(2)由题知，水吸收的热量：Q 吸＝Q 放×40%＝1.68×106 J ×40%＝6.72×105 J由Q 吸＝cmΔt 可得水升高的温度：Δt ＝Q 吸cm ＝ 6.72×105 J 4.2×103 J/（kg·℃）×5 kg＝32 ℃2．(南宁中考)如图所示是某太阳能热水器，水的容量为100 L ，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106 J ，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5 m 2，每天日照时间按8 h 计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20 ℃升高到60 ℃，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m 3，求：(1)热水器中水的质量；(2)一天内热水器中的水吸收的热量；(3)热水器在冬季的效率．解：(1)热水器中水的体积：V ＝100 L ＝100 dm 3＝0.1 m 3水的质量：m ＝ρV ＝1×103 kg/m 3×0.1 m 3＝100 kg(2)一天内热水器中的水吸收的热量：Q 吸＝cmΔt ＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg ×(60 ℃－20 ℃)＝1.68×107 J(3)一天内热水器接收太阳能的能量：E ＝2.8×106 J/(m 2·h)×1.5 m 2×8 h ＝3.36×107 J热水器在冬季的效率：η＝Q 吸E ×100%＝1.68×107 J 3.36×107 J×100%＝50%3．(聊城中考)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，假如完全燃烧酒精3 g ．[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107 J/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：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．解：(1)一个标准大气压下水的沸点为100 ℃，即需将水加热至100 ℃，水吸收的热量：Q 吸＝cm(t －t 0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg ×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×104 J(2)3 g 酒精完全燃烧释放的热量：Q 放＝mq ＝3×10－3 kg ×3.0×107 J/kg ＝9×104 J酒精灯烧水的热效率：η＝Q 吸Q 放×100%＝3.36×104 J 9×104 J×100%≈37.3% (3)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，则5 g 100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量：Q ＝5 g ×2.26×103 J/g ＝1.13×104 J类型2 热机的综合计算4．为响应国家“低碳环保，节能减排”的号召，我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车，其参数如图所示．某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共3 000 kg ，所受阻力为总重力的0.01倍．在40 s 时间内匀速直线行驶400 m ，共消耗天然气0.025 kg(天然气完全燃烧，其热值为6.4×107 J/kg ，g 取10 N/kg)．针对此次行驶过程，求：长度：12 m 高度：3.2 m客车质量：13 000 kg 核载人数：75人最大功率：180 kW 最高时速：70 km/h(1)汽车的功率；(2)汽车发动机的效率．解：(1)汽车总质量：m 总＝13 000 kg ＋3 000 kg ＝16 000 kg总重力：G 总＝m 总g ＝16 000 kg ×10 N/kg ＝1.6×105 N因为汽车匀速直线行驶，汽车的牵引力：F ＝f ＝0.01G 总＝0.01×1.6×105 N ＝1 600 N牵引力做的功：W ＝Fs ＝1 600 N ×400 m ＝6.4×105 J牵引力做功功率：P ＝W t ＝6.4×105 J 40 s＝1.6×104 W ＝16 kW (2)0.025 kg 天然气完全燃烧放出的热量：Q ＝mq ＝0.025 kg ×6.4×107 J/kg ＝1.6×106 J汽车发动机的效率：η＝W Q ×100%＝6.4×105 J 1.6×106 J×100%＝40% 5．汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈．一台汽油机，活塞面积是50 cm 2，活塞行程是25 cm ，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105 Pa ，若飞轮的转速是2 000 r/min ，效率为30%，求：(汽油的热值为4.6×107 J/kg)(1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？(2)做功冲程中，平均压力做多少功？(3)汽油机在1 h 内要消耗多少千克汽油？解：(1)由p ＝F S可得，燃气对活塞的平均压力： F ＝pS ＝8×105 Pa ×50×10－4 m 2＝4 000 N(2)做功冲程中，平均压力做的功：W ＝Fs ＝4 000 N ×25×10－2 m ＝1 000 J(3)因飞轮的转速是2 000 r/min ，即飞轮1 min 转2 000 r ，对外做功1 000次，所以，1 h 内汽油机对外做功60×1 000＝60 000次，汽油机在1 h 内做的总功：W 总＝60 000×1 000 J ＝6×107 J由η＝W Q 放可得，汽油完全燃烧放出的总能量： Q 放＝W 总η＝6×107 J 30%＝2×108 J 由Q 放＝mq 得，消耗汽油的质量：m ＝Q 放q ＝2×108 J 4.6×107 J/kg≈4.35 kg6．(教材P26T3变式)全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆．每辆汽车每年耗油1.8 t ，汽车内燃机的效率平均值取29%.燃油的热值取4.6×107 J/kg.(1)燃油的热值为4.6×107 J/kg ，表示1 kg 燃油在__完全燃烧__时放出的热量为4.6×107 J.(2)全球10亿辆汽车每年燃烧燃油完全放出的热量为多少？(3)如果能把内燃机效率提高1%，全球每年可以节约多少吨燃油．解：(2)每辆汽车每年消耗燃油的质量：m ＝1.8 t ＝1 800 kg这些燃油完全燃烧放出的热量：Q 放＝qm ＝4.6×107 J/kg ×1 800 kg ＝8.28×1010 J10亿辆汽车每年燃烧燃油完全放出的热量：Q 总＝109×8.28×1010 J ＝8.28×1019 J(3)内燃机效率提高1%所以η2＝η1＋1%＝29%＋1%＝30%因为η＝W 有用qm所以W 有用＝ηqm因为内燃机效率提高后有用功是相同的，所以对每辆汽车有：η1qm 1＝η2qm 2所以m 2＝η1η2m 1 则每辆汽车每年节约燃油：Δm ＝m 1－m 2＝m 1－η1η2m 1＝(1－η1η2)m 1＝(1－29%30%)×1.8 t ＝0.06 t 所以全球每年可以节约的燃油：Δm 总＝nΔm ＝1.0×109×0.06 t ＝6×107 t。
第十四章+内能的利用+核心素养专题一 热学综合计算++-2024-2025学年人教版物理九年级全一册
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牵引力做的功 W=Fs=1×10 N×28×10 m=2.8×10 J。
答案:(1)2.8×107 J
(2)氢燃料燃烧释放的能量转化为机械能的效率。
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解析:(2)氢燃料完全燃烧放出的热量 Q 放=m 氢 q 氢=0.4 kg×1.4×10 J/kg=5.6×10 J,
则氢燃料燃烧释放的能量转化为机械能的效率η=
×100%=
(2)80%
.×
×100%=80%。
.×
(3)102 ℃
2
7.某品牌家用汽车满载时的质量为 1.15 t,静止时车轮与水平地面的总接触面积为 0.2 m ,
它在平直路面上匀速行驶 36 km,期间受到的阻力为车总重的 ,汽车发动机的效率为 40%,g
取 10 N/kg,求:
(1)匀速行驶过程中牵引力所做的功是多少?
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解析:(1)汽车满载时的重力 G=mg=1.15×10 kg×10 N/kg=1.15×10 N,
核心素养专题一
类型一
热学综合计算
能量转移型
能量转移型分析思路
1.把质量为4 kg、温度为10℃的冷水与质量为3 kg、温度为80℃的热水混合,若不计热量损
失,则混合后水的温度为(
C )
A.30℃ B.50℃
C.40℃ D.60℃
2.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
因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
4
3
所以,汽车的牵引力 F′=f= G= ×1.15×10 N=1.15×10 N,
人教版初中物理九年级上册专题三《热学综合计算》精品课件
4．(2017·百色)天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。小明用天 然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至90 ℃，用时约10 min。已 知：天然气的热值为3.5×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求：
由 Q 放＝Vq 得，需要天然气的体积： V＝Qq放＝31.5.4×7×1017 0J6/mJ 3＝0.042 m3
5．(2018·库伦旗期末)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4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg。求：
再见！
(2)由η＝Q 吸/Q 放得，被水吸收的热量：
Q 吸＝ηQ 放＝90%×1.05×l07 J＝9.45×106 J；
由 Q 吸＝cmΔt 可得，
水升高的温度Δt＝Qcm吸＝4.2×103
9.45×106 J J/（kg·℃）×100
kg＝22.5
℃
2．王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有5 kg水，把水从 18 ℃加热至98 ℃，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。如果木炭的热值为 3.4×107 J/kg，它燃烧放出的热有10%被水吸收。求： (1)在这个过程中水吸收的热量。 (2)在这个过程中用掉多少木炭。 解：(1)Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg× (98 ℃－18 ℃)＝1.68×106 J
天然气的热值q天燃气＝7.0×107 J/m3]求： (1)体积为0.01 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若这些热量的90%被质量为100 kg的水吸收，则水升高的温度是多少？
14专题特训(一)热学的综合计算课件物理人教版九年级全一册
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（3） 汽车发动机的效率是多少？
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（4） 假设每辆汽车每年耗油1.8t，汽车发动机的效率取平均值30％。 若能把发动机的效率提高2％，则每辆车每年可以节约多少燃油？
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5. 中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合 国力和创新能力显著提升的重要标志，如图所示为某火箭发射时的场 景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，液态 氢的热值为1.4×108J/kg。 （1） 某火箭发射时携带6×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出 的热量是多少？ 解：（1） 某火箭发射时携带6×104kg液态氢燃料，这些 燃料完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝ 6×104kg×1.4×108J/kg＝8.4×1012J
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第十四章 内能的利用 专题特训（一） 热学的综合计算
类型一 热值与热效率
1. （2024·贵阳期末）学习过热效率后，小明同学为计算他家的天然气
灶烧水的热效率，将2L的水倒入烧水壶中，测出水温为20℃，把水刚加 热到70℃时，测出消耗的天然气为0.03m3，已知c水＝4.2×103J/
（kg·℃）、ρ水＝1.0×103kg/m3，天然气的热值取4.0×107J/m3，假设
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（2） 若0.01m3可燃冰释放出的这些热量可使100kg的水温度升高15℃， 则可燃冰释放出的热量被利用的效率是多少？
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（3） 若（2）中水吸收的热量用来加热质量为20kg、初温为30℃的 水，在一个标准大气压下，水的温度升高多少？
第14章 内能的利用+专题 热学的综合计算++2024-2025学年+++初中物理人教版九年级全一册
专题 热学的综合计算
【典例4】氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之 一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。问：[c水＝4.2 ×103 J/(kg·℃)，q氢＝1.4×108 J/kg] (1)质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ 解：(1)0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 Q放＝m氢q氢＝0.6 kg×1.4×108 J/kg＝8.4×107 J
第十四章 内能的利用
专题 热学的综合计算
专题 热学的综合计算
重难解读： 1．原因分析 (1)“能量辨析不清”：不能正确分析哪一部分能量是有用的能量，哪一 部分是消耗的能量。 (2)“公式应用不熟”：在具体计算时，混淆公式的应用。 (3)“单位换算出错”：在应用公式计算时，各个物理量之间的单位需要 一一对应。 (4)不能正确区分“升高”“升高了”“升高到”“降低”“降低了” “降低到”。
专题 热学的综合计算
【典例1】一台内燃机运行时各种能量损耗大致为汽缸散热损失占 20%，废气带走的能量占35%，摩擦等机械损耗占15%，其余为输出的 有用功。求： (1)它的机械效率； 解：(1)机械效率 η＝100%－20%－35%－15%＝30%
专题 热学的综合计算
【典例1】一台内燃机运行时各种能量损耗大致为汽缸散热损失占 20%，废气带走的能量占35%，摩擦等机械损耗占15%，其余为输出的 有用功。求： (2)若它在一个工作循环中消耗了10 g汽油(q汽油＝4.6×107 J/kg)，这些汽 油完全燃烧产生的热量； 解：(2)m＝10 g＝0.01 kg，汽油完全燃烧产生的热量 Q放＝mq＝0.01 kg×4.6×107 J/kg＝4.6×105 J
专题 热学的综合计算
【典例2】某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8 kg的水加热，同时他们 绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图象。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： (2)在4 min内煤完全燃烧放出的热量； 解：(2)1.4 kg煤完全燃烧产生的热量 Q放＝m′q＝1.4 kg×3×107 J/kg＝4.2×107 J
(必考题)人教版初中物理九年级第十四章综合经典复习题(答案解析)(1)
一、选择题1．小明做热学实验时将一瓶煤油用去一半，则剩下的一半（）A．比热容不变，热值变为原来的一半B．比热容和热值都没有发生变化C．热值不变，比热容变为原来的一半D．比热容和热值都变为原来的一半B解析：B比热容是物质本身的一种性质和物质种类，物态有关，热值是燃料本身的一种性质，和燃料种类有关，一瓶煤油用去一半，物质的种类不变，物态不变，所以比热容和热值都不变。
故选B。
2．下列关于能量的转化正确的是（）A．钻木取火﹣﹣﹣内能转化为机械能B．光合作用﹣﹣﹣光能转化为内能C．日光灯﹣﹣﹣光能转化为电能D．电饭锅﹣﹣﹣电能转化为内能D解析：DA．钻木取火是把机械能转化为内能，故A不符合题意；B．光合作用是把光能转化为化学能，故B不符合题意；C．日光灯是把电能转化为光能，故C不符合题意；D．电饭锅是应用电流热效应工作的，把电能转化为内能，故D符合题意。
故选D。
3．如图所示，甲、乙两图中的装置是研究不同物质的热值实验、下列说法正确的是（）A．甲、乙两装置实验时，需要保持加热时间相同B．甲、乙两装置中液体升高的温度越高，燃料的热值越大C．甲、乙两装置实验时，不需要保持液体质量相同D．甲、乙两装置实验时，不需要保持燃料质量相同B解析：B研究不同物质的热值实验中，采用了控制变量法，需要控制燃料的质量相同；为了比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，液体升高的温度越高，燃料的热值越大。
实验中不需要控制燃料的加热时间相同，一定要让两种液体完全燃烧，故B正确，ACD错误。
故选B。
4．柴油机与汽油机相比，下列说法错误的是（）A．柴油机有喷油嘴没有火花塞B．柴油机吸气冲程进入汽缸的只有空气C．柴油机效率更低一些D．压缩冲程中，柴油机缸内气体被压缩程度更大C解析：CA．柴油机有喷油嘴，而汽油机的顶部有火花塞，故A正确，不符合题意；B．柴油机吸气冲程进入汽缸的只有空气，汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合物，故B正确，不符合题意；CD．由于柴油机和汽油机的结构和点燃方式不同，使得柴油机的效率比汽油机的效率高，且在压缩冲程中，柴油机缸内气体被压缩程度更大，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
人教版九年级物理全一册 第十四章 内能的利用 热学的综合计算 专题练习题(含答案)
第十四章内能的利用热学的综合计算1.用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1min记录一次数据，如下表所示，则该液体的比热容为( )加热时间/min012水的温度/℃202632液体的温度/℃203448A. 0.9×103J/(kg·℃) B．1.8×103J/(kg·℃)C．3.6×103J/(kg·℃) D．1.2×103J/(kg·℃)2. 有一些车辆，为防止发动机温度过高，常在散热器中装水进行冷却。
某发动机工作一段时间，使散热器中8kg的水的温度升高50℃。
若用某种相同质量的油来冷却，则这种油的温度会升高( )[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，c油＝2.0×103J/(kg·℃)]A. 105℃ B．110℃ C．115℃ D．120℃3. 某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，并用这些燃料油加热体积为30m3的水用来供暖，可使水温升高60℃，根据以往经验可知供暖炉的加热效率为84%，则提炼出的燃料油的热值为( )A. 3×107 J/kgB. 3.5×107 J/kgC. 4×107 J/kgD. 4.5×107 J/kg4.质量为50kg的水温度从20℃升高到50℃吸收的热量是____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4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg]5. 小金分别用质量均为0.5kg的水和煤油进行探究“物质的放热能力与哪些因素有关”实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。
实验过程中，控制水和煤油在相同时间内放出相等的热量，分析图象可以得出____(填“甲”或“乙”)物质为水，煤油在0～15min内放出的热量为_______________J，煤油的比热容为______________J/(kg·℃)。
2020年秋人教版九年级物理期末复习——14章内能的利用(热量计算)
14章内能的利用（热量计算）1．小明对家中的太阳能热水器进行观察：查看铭牌了解到水箱容积是200L。
给热水器水箱送满水后，利用“温度传感器”读数发现，经过中午三小时的曝晒，水箱中的水温从20℃升高到45℃，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
请你求解下列问题：(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%，求至少需要燃烧多少千克煤气？ (煤气的热值为q=4.2×107J/kg)2．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200km，消耗汽油20L。
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)汽油的质量；(2)这些汽油完全燃烧放出的热量；(3)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。
3．用一个焦炭炉，将2.5L水从20℃加热到100℃，恰好完全燃烧了100g 焦炭，求：该焦炭炉的效率是多大？（焦炭的热值为3.0×107J/kg）4．一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，在10s末达到20m/s，0~10s通过的路程为150m。
汽车在整个行驶过程中所受阻力不变，大小为F阻=3000N。
求：(1)汽车做匀速直线运动时牵引力做功的功率是多大？(2)若汽车在整个运动过程中功率保持不变，发动机的热机效率为25%，则那么0~10s内汽车需要燃烧多少千克的汽油（已知汽油的热值为4.6×107J/kg）？（结果保留3位小数）5．已知某型号汽车的重力41.510N G =⨯车，汽车的额定功率4410W P =⨯，当汽车装上货物后，在水平路面上以额定功率匀速行驶，行驶速度大小20m /s v =，若该车受到地面的摩擦力为车总重的0.016倍，受到的空气阻力为1600N （忽略其他摩擦阻力）。
人教版九年级物理全一册第十四章内能的利用专题训练热学综合计算带答案
第十四章专题训练热学综合计算1．小明家有一个容积为4L的水壶，水壶里装有初温为25o C的水，在1标准大气压下小明用天然气炉具对水进行加热，已知天然气的热值q=8.4×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·o C）。
求：（1）烧开4L水，水需要吸收热量多少？（2）若天然气炉具的效率是60%，则烧开4L水需要完全燃烧多少m3的天然气?2．下图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。
该柴油机为单缸四冲程内燃机。
求：（1）正常工作1min，柴油机输出的有用功；（2）正常工作1min消耗柴油的质量（q柴油=4.0×107J/kg）；（3）做功冲程中燃气对活塞的平均压力。
型号HR05b活塞行程100mm转速2400r/min输出功率8kW效率40%3．某型号专用车在测试中，在一段平直的公路上匀速行驶6km用时5分钟，车受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假设燃油完全燃烧）。
若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3，热值q=4×107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的有用功功率？（2）这些燃油完全燃烧放出的热量？（3）则该专用车的热机效率是多少？4．某同学用酒精灯给100g温度为20℃水加热，经过一段时间测得水温升高到80℃，消耗了4.2g酒精；已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值是3×107J/kg。
求：（1）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；（2）此过程中水吸收的热量；（3）酒精灯烧水时的热效率。
5．油电混合动力汽车是新型节能汽车。
这种汽车在内燃机启动时给车提供动力，同时也给动力蓄电池组充电。
已知某混合动力汽车所用蓄电池能够储存的最大电能是1.9×108J，若该车以90km/h的车速匀速直线行驶20min，此时所受阻力f大小为900N，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%，内燃机共消耗燃油2kg。
人教版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。
第14章 小专题(1) 热学综合计算—人教版九年级全册物理复习作业课件PPT
第14章 小专题(1) 热学综合计算—2020年秋季人教版九 年级全 册物理 复习作 业课件P PT(共2 0页)
2．在运用 Q＝cmΔt 公式进行热量计算时，一定要注意题中温度“升 高”“升高了”“升高到”的物理意义。
1．(无锡中考)用煤气灶将质量为 4 kg 的水从 25 ℃加热到 50 ℃，水
吸收的热量为 4.2×105
J，若水吸收的热量等于煤气燃烧
所放出的热量，则需要完全燃烧 0.01 kg 的煤气。[水的比热
由 Q 放＝c 铁 m 铁Δt，可得，Δt＝c铁Qm放铁＝0.46×1033J.6/（96k×g1·℃04）J ×0.1 kg≈ 803.5 ℃。铁块原来的温度即炉火的温度是：t＝803.5 ℃＋59 ℃＝862.5 ℃。
第14章 小专题(1) 热学综合计算—2020年秋季人教版九 年级全 册物理 复习作 业课件P PT(共2 0页)
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(2)若该过程中天然气完全燃烧放出的热量 60%被水吸收，则需要多 少 m3 的天然气。
解：Q 吸＝Q 放＝1.68×108 J，由 Q＝cmΔt 得，
Δt＝c水Qm吸水＝4.2×103
1.68×108 J J/（kg·℃）×1
000
kg＝40
℃
所以 t 水＝t0＋Δt＝30 ℃＋40 ℃＝70 ℃。
类型二：热平衡问题
热传递过程中，若不计热量损失，高温物体放出的热量等于低温物 体吸收的热量，即 Q 吸＝Q 放。解答此类问题时，首先根据热平衡方程求 出 Q 吸或 Q 放，然后利用相应的变形公式进行相关的计算。
人教版物理九年级全册 第十四章 内能的利用 热学综合计算 专题练习题 含答案
第十四章内能的利用热学综合计算专题练习题1．将质量为100 g的铜块从沸腾的水中取出(在标准大气压下)，迅速放入质量为100 g、温度为10 ℃的某液体中，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是多少？[c铜＝0.4×103 J/(kg·℃)]2．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2.5×104 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千克的焦炭？3．某太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为4 m2，热水器每平方米的面积上1 h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106 J，热水器仅能把接收的太阳能的42%转化为水的内能，求光照5 h可以使热水器内初温为10 ℃、质量为100 kg的水温度升高多少℃？[水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]4．飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。
高空中某飞机获得1.6×105 N的水平推力，以600 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h，需要完全燃烧热值为4×107 J/kg的航空煤油4000 kg。
求1 h内：(1)飞机的航程。
(2)发动机所做的功。
(3)航空煤油完全燃烧放出的热量。
(4)发动机的热机效率。
5.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4.2×103 J/(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。
人教版九年级物理 全一册 第十四章内能的利用热学综合计算题 专题练习 有答案
专题热学综合计算题一选择题1.小李家使用的燃气热水器，将30 kg的水从20 ℃加热到45 ℃，消耗了0.15 m3的天然气。
已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为4×107 J/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是()A．水吸收的热量与水的末温成正比B．水吸收的热量是3.15×105 JC．热水器的能量转化效率是52.5%D．热水器的能量转化效率与环境温度无关2.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失) ，如图是液体A和B的温度随加热时间变化的图象。
下列说法正确的是()A．A的比热容与B的比热容之比为2∶1B．A的比热容与B的比热容之比为2∶3C．都加热t1时间，B吸收的热量比A吸收的热量多D．A和B升高相同的温度，B吸收的热量较多3.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是()A．正在沸腾的水的温度一定是100 ℃B．物体温度升高一定是吸收了热量C．冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大D．汽油机做功冲程燃气的内能增加4.两个质量不同的金属块与外界发生热传递，放出相同热量，降低相同温度，则()A．质量大的金属块的比热容一定大B．质量大的金属块的比热容一定小C．质量大的金属块的比热容可能大D．两个金属块的比热容有可能相同5.经常下厨的小关发现，同时用相同的锅和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。
这是因为()A．水的比热容小，吸热后温度升高得慢B．油的比热容小，吸热后温度升高得快C．在相同的时间内，水吸收的热量较多D．在相同的时间内，油吸收的热量较多6.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是()A．物体的内能增加，温度一定升高B．物体温度升高，一定吸收了热量C．物体温度降低，内能一定减少D．物体吸收了热量，温度一定升高二非选择题1．已知天然气的热值为4×107 J/m3。
第十四章内能的利用 专题二常见热学综合计算(一) 2024-2025学年人教版九年级物理全一册
专题二常见热学综合计算(一)[ρ浓=1.0×103kg/m3,c浓=4.2×103J/(kg•∘C)]1.用煤炉烧水时，将10 L的水从20℃加热到100℃，燃烧了1.4k g的烟煤，烟煤的热值约为3×10⁷J/kg。
试求：(1)水吸收的热量是多少?(2)该煤炉烧水的效率是多少?2.中国科学家在南海试采可燃冰，并取得了圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破，可燃冰清洁无污染，储量很大，是一种理想的新型能源。
设可燃冰的热值( q=4.2×10⁸J/ kg,求:(1)用可燃冰烧水，100g可燃冰完全燃烧放出的热量是多少J?(2)若加热效率为45%，则水吸收的热量是多少J?(3)这么多热量在一个标准大气压下可以使50 kg的水从. 20°C升高到多少∘C?3.某太阳能热水器中装有100 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10°C升高到60°C,已知天然气的热值为q= 3.0×10⁷J/m³,求：(1)热水器中的水所吸收的热量；(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气?(假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)4.小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少? 但在教材的燃料热值表中没有查阅到。
于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20°C加热至80°C的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m³。
他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%。
求：(1)在这个过程中水吸收了多少热量?(2)请你帮小明算出天然气的热值。
5.热水器是现代人们家庭生活必不可少的家用电器，它取代了过去的柴木烧水，让人们短时间内能用到热水，满足每天洗漱和洗澡的需要。
燃气热水器就是采用燃气作为主要能源材料，通过燃气燃烧产生的高温热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水的目的的一种热水器。
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容为 4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为 4.2×107 J/kg]
2．(广安中考)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 50 kg、初温为 15 ℃的 水升高到 55 ℃。求：[水的比热容 c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：由题意知，焦炭完全燃烧放出的热量 Q 放＝Q 吸＝8.4×106 J，由 Q＝mq 得，需要完全燃烧焦炭的质量 m＝Qq放＝83.4××110076JJ＝0.28 kg。
3．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 的刀具放到火炉中充分锻烧，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 ℃的火炉中锻烧足够长时间， 迅速取出放入 5 kg、20 ℃的水中冷却，最后与水达到共同的温度。问：[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·℃)]
第十四章 内能的 利用
小专题(一) 热学综合计算
类型一：一般吸、放热问题
1．解答此类计算题时，首先要明确热量计算的有关公式： (1)物体温度升高吸热公式：Q 吸＝cmΔt＝cm(t－t0)； (2)物体温度降低放热公式：Q 放＝cmΔt＝cm(t0－t)； (3)燃料燃烧释放热量公式：Q 放＝mq 或 Q 放＝Vq。
(2)锅炉效率：η＝QQ吸放＝mq（cm或ΔVtq）。 (3)太阳能集热器效率：η＝QQ太吸阳能＝cPm0ΔStt(其中 P0 是指照射功率，S 指的是照射面积，t 指的是照射时间)。
解：Q 吸＝Q 放＝1.68×108 J，由 Q＝cmΔt 得，
Δt＝c水Qm吸水＝4.2×103
1.68×108 J J/（kg·℃）×1
000
kg＝40℃Fra bibliotek所以 t 水＝t0＋Δt＝30 ℃＋40 ℃＝70 ℃。
类型二：热平衡问题
热传递过程中，若不计热量损失，高温物体放出的热量等于低温物 体吸收的热量，即 Q 吸＝Q 放。解答此类问题时，首先根据热平衡方程求 出 Q 吸或 Q 放，然后利用相应的变形公式进行相关的计算。
4．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。(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？
解：Q 放＝Vq＝4.2 m3×4.0×107 J/m3＝1.68×108 J。
(2)这些热量可以使 1 000 kg 的水从 30 ℃升高到多少摄氏度？
解：水吸收的热量：Q 吸＝c 水m 水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(59 ℃－15 ℃)＝3.696×104 J；由题知，铁块放出的热量完全被水吸收，铁块放 出的热量：Q 放＝Q 吸＝3.696×104 J；
由 Q 放＝c 铁 m 铁Δt，可得，Δt＝c铁Qm放铁＝0.46×1033J.6/（96k×g1·℃04）J ×0.1 kg≈ 803.5 ℃。铁块原来的温度即炉火的温度是：t＝803.5 ℃＋59 ℃＝862.5 ℃。
2．在运用 Q＝cmΔt 公式进行热量计算时，一定要注意题中温度“升 高”“升高了”“升高到”的物理意义。
1．(无锡中考)用煤气灶将质量为 4 kg 的水从 25 ℃加热到 50 ℃，水
吸收的热量为 4.2×105
J，若水吸收的热量等于煤气燃烧
所放出的热量，则需要完全燃烧 0.01 kg 的煤气。[水的比热
(1)热水器中水吸收的热量 Q；
解 ： 热 水 器 中 水 吸 收 的 热 量 Q 吸 ＝ c 水 m 水 (t － t0) ＝ 4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(55 ℃－15 ℃)＝8.4×106 J。
(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＝3×107 J/kg，设焦炭放出的热量全部被水吸收)
类型三：热量的利用率问题
热量的利用率问题主要包括热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用 热量的问题，解答时首先明确计算公式，然后从题意中找出已知量、未 知量，然后选择公式进行计算。主要公式如下：
(1)热机效率的计算公式：η＝QW放。如果知道牵引力和物体移动的距离， 则牵引力做的功 W＝Fs；如果知道牵引力的功率和物体行驶的时间，则 W＝Pt，牵引力的功率可以通过公式 P＝Fv 来计算。Q 放＝mq。
5．由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热 250 g 瓶装牛 奶，如图所示，要使这瓶牛奶的温度由 10 ℃最终升高到 50 ℃。水的比 热容为 4.2×103 J/(kg·℃)，牛奶的比热容为 2.1×103 J/(kg·℃)，不计热量 损失，则：
(1)牛奶需要吸收多少热量？
解：牛奶吸收的热量 Q 吸＝c1m1(t－t01)＝2.1×103 J/(kg·℃)×0.25 kg× (50 ℃－10 ℃)＝2.1×104 J。
(2)妈妈至少要用 60 ℃的热水多少千克？
解：Q 吸＝Q 放＝2.1×104 J，而 c 水m 水(t02－t)＝Q 放，则 m 水＝c水（tQ02放－t）
＝4.2×103
2.1×104 J J/（kg·℃）×（60
℃－50
℃）＝0.5
kg。
6．把质量是 100 g 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 g 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。[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)， c 铁＝0.46×103 J/(kg·℃)]
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量？ 解：把刀具放到炉火中充分锻烧，刀具在火炉中吸收的热量： Q 合＝c 合金钢 mΔt＝0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃－20 ℃)＝
3.4272×103 J。
(2)淬火后水的温度 t 为多少摄氏度？
解：合金钢和水产生热传递，不计热损失，则：Q 合放＝Q 水吸，得：c 合 m 合(t0合－t)＝c 水m 水(t－t 水)，0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃－t)＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(t－20 ℃)，解得淬火后水的温度为 t＝36 ℃。