热学计算题复习

（1）炉子效率的计算公式：炉子的效率=物质吸收的热量除 以燃料完全燃烧放出的热量。 (2)热机效率的计算公式：热机的效率=牵引力所做的功 除以燃料完全燃烧放出的热量。
(3)
电热器效率的计算公式：电热效率=水吸收的
热量除以电热器消耗的电能。
(4)太阳能热水器吸热效率的计算公式：吸热效率=水 吸收热量除以热水器吸收热量
（三）随堂练习：
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2.（2013安徽）（8分）某家庭用一个标有 “220V，1000W”的电热水器来烧水．该电热水器 正常工作20min，可将质量为5kg温度为20℃的水加 热到60℃．小的比热容为4.2×103J/（kg· ℃）． 求这段时间内： （1）水吸收的热量． （2）电热水器消耗的电能． （3）电热水器的热效率. （水吸收的热量与消耗的电能之比 叫热效率）
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一、纯热量计算
（一）知识储备 1、物质吸、放热公式：Q=cmΔt Q放＝c m (t0-t) 2、燃料燃烧放热公式： Q放＝mq Q=I2Rt 3、电流产生热量的计算： Q=W=Pt Q=W=UIt
工作的电动机
Q吸＝c m (t-t0)
；
Q放＝Vq
(气体燃料)
（适用任何用电器 ） （适用纯电阻）
（四）、基础提速训练
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1. 某家庭每天需要生活用热8.4×106 J，他们利用煤 气灶需燃烧0.8kg煤气来获取这些能量．已知煤气的 热值q＝4.2×10７J/kg，水的比热容c＝4.2×10３J/ （kg· ℃）．求：煤气灶烧水的效率 .
2、汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活 提供了便利，促进了社会经济的发展。某型号四轮 汽车，当它以15 m/s的速度在平直路面上匀速行驶 时，受到的阻力为600 N，每行驶100 km消耗汽油 量为8 L。完全燃烧1 L汽油释放的能量为3.6×107 J。求：汽车以15 m/s的速度匀速行驶时汽车的效 率 。
（2）热机效率算燃油：W=F牵.S=Q放η= mqη求：m. (3)电热效率算时间:Q吸=W电η=ptη求：t。
（二）基础知识的训练
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1.一只热气球充有500 kg空气，若不供给热量，每 小时空气温度降低20 ℃，为保持温度，每 小时应向 其供热多少焦?所使用的燃料热值为4.4×107 J/kg， 完全燃烧放出的热量有75% 给空气供热，每小时要 消耗多少燃料? ［c空气=1.0×103 J/kg℃］ 2.已知煤气的热值为3.6×107 J/m3，0.28 m3的煤气 完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温
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求： (1)汽车对路面的压强为多少？ (2)汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？其功率为多少？ (3)若该汽车热机的效率为 25%，如果不考虑热机及其他的 能量损失，汽油热值为 4.6×107 J/kg，则该汽车行驶 10 km 的过程中需要的汽油质量为多少千克？
（三）随堂练习： 1.一只热气球充有500kg空气，若不供给热量，每小时空气温 度降低20 ℃.求 （1）为保持温度，每小时应向其供热多少焦? （2）若所使用的燃料热值为4.0×107 J/kg，完全燃烧放出的 热量全部给空气供热，每小时要消耗多少燃料? ( 3)这些热量能够使500 kg 的水升高多少摄氏度？ （c空气=1.0×103 J/（kg · ℃） 、c水=4.2×103 J/（kg· ℃）、 此时气压为1标准大气压）
（二）经典例题
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例题2.某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太 阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水， 水的表面积为0.1m2，经过太阳光垂直照射15min， 水温升高了5℃.问： （1）实验时6kg的水15min内吸收了多少热能？ （2）平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少？ （3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温 度，至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化 气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是 5.0×107J/ m3） （4）若用电功率为1000W的电磁炉来加热，达到 相同的效果需要140s,则该电磁炉的效率是多少？
(2)当S闭合时，电动机工作2 min，电动机线圈产生的热量是 多少 J。
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明天见
教师 马强 2016.3.23
三、利用效率解决实际问题：
（一）知识储备 （1）炉子效率算燃料：Q放× η=Q吸= cm△t 升=mq m= Q放× η/q Q放 =Q吸/ η
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（四）随堂训练 3：家庭浴室中常用的暖灯型浴霸是通过灯泡的热辐射
来升高光照区域内空气温度的。某型号浴霸由四只标有 “220 V 750 W”的同规格发热灯组成，如图 T8－7 所 示。 若当地空气的密度为 1.2 kg/m3， 测得浴室的面积为 6 m2，高为 2.5 m，浴室内空气的质量 m＝______kg；当四 只灯泡同时正常工作 250 s 时，发热灯加热产生的热量是 ________J，此过程浴室内的空气温度从 10℃上升到 25 ℃，空气的比热容为 1.0×103 J/(kg•℃)，浴室内空气吸 收的热量是__________J；浴霸加热浴室内空气的能量转 化效率是__________%。
四、力热综合 （一）知识储备 W=F.S
w= Q放η
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Q放=mq
Q放=w/ η
（二）基础练习： 1、如图 T8－3 所示的汽车总质量为 1150 kg，以 72 km/h 的速度匀速行驶 10 km。若汽车所受阻力为汽车重力的 0.1 倍，每个轮胎与路面的接触面积为 0.05 m2。(g 取 10 N/kg)
2、 质量为2kg的沸水其温度降低到10℃时，可放 出 热量？（此时气压为1标准大气压） 3、完全燃烧42g的焦炭可放出__________J的热量 （焦炭的热值为3.0×107J/kg），这相当于完全燃 烧热值为4.0×107J/m3的煤气 立方米?
二 、纯效率的计算
（一）知识储备
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？
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3、利用效率解决实际问题： (1)根据炉子效率算燃料质量； (2)根据热机效率算燃油质量；(3)根据电热器效率算加热时间。 4、太阳能热水器中的吸热功率、电热水器中的功率的相关计算。
5、综合题：电热综合题；力学热学综合题。
§热学计算题复习
学习目标
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2
M
Q W
U
R
t
如白炽灯泡、 电饭锅、 电 热毯、 电暖器、电热水器 等
（二）、经典例题
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例题1、一块蜂窝煤的质量为0.6 kg，煤的热 值是3.0×107 J/kg，如果蜂窝煤完全燃烧时放出 的热量全部被水吸收，则完全燃烧一块蜂窝煤最 多可以把多少千克10 ℃的水加热到100 ℃ ?如果 用“220V， 1000W”的电炉来完成，当该电炉 正常工作时需要多少时间？该电炉的电阻是多少？
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讨论：我们在计算题中会遇到哪些困难？
1、公式方面：公式记不住；不会正确进行公式变形 ；各个公 式所代表的物理量不明确，计算时乱用、乱代。 2、计算方面：计算能力差，单位换算存在问题；小数的计 算、科学计数法、分式的性质不能灵活运用使计算复杂化、 计算结果不能正确表达。 3、格式方面：没有要带单位进行计算的意识；缺少公式、 数学式计算比较普遍；计算格式不规范（如没有必要文字 说明、答题空间安排不合理等）；计算过程不完整等。
（三）经典例题解析
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例题3、家庭使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的 液化气质量为21kg。液化气的热值取5×107J／ kg． （1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？ （2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60％被利 用，那么散失的热量是多少？ （3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失 的热量全部利用起来，可以把多少温度为20℃的水 加热到100℃？
度为20℃，质量为30 kg的水吸收，则水温升高多少？
(c水＝4.2×103 J/(kg· ℃)
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3.汽车总质量为1150 kg，以72 km/h的速度匀速行 驶10 km。若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍，每 个轮胎与路面的接触面积为0.05 m2。(g取10 N/kg) 求：(1)汽车对路面的压强为多少？ (2)汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？其功 率为多少？ (3)若该汽车热机的效率为25%，如果不考虑热 机及其他的能量损失，汽油热值为4.6×107 J/kg， 则该汽车行驶10 km的过程中需要的汽油质量为多少 千克？
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3、小明家有一台太阳能热水器，向其中注入50 kg的 水。阳光照射一段时间后，水温从10 ℃升高到50 ℃。 如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量 是2.8×107 J，则这段时间该热水器的效率是 。 水的比热容是4.2×103 J／(kg· ℃ )。
热学
教师 马强 2016.3.23
热学计算题归类总结
1、纯热量的计算。 （1）求物质升温、降温时的吸收、放出的热量； （2）求燃料完全燃烧时放出的热量； （3）电流通过导体时产生的热量。 2、纯热效率的计算： （1）求炉子热效率；
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（2）求热机效率；
（3）求电热器的热效率； （4）求太阳能热水器的吸热效率。
4.能力方面：题意理解错误或不理解题意。
今日写在作业本上的作业
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今日写在作业本上的作业
1：物理兴趣小组的同学们做了这样的实验：取500 g 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10 g酒精. 水的比热容为4.2×103 J/(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计算酒精的热 值.请你回答这种做法是否可以？并说明理由. （3）若酒精的热值为3.0×107J/kg，该实验酒精灯燃 烧效率是多少？
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3．如图 T8－10 所示是某种电热饮水机的简化电路示意图， 它有加热和保温两种工作状态 (由机内温控开关 S0 自动控 制)，阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积 2 L，额定电压 220 V，加热时的功率 400 W，保温时的功率 40 W。试问：
(1)饮水机处于保温状态时温控开关 S0 应处于什么状态？ (2)R1 和 R2 的电阻值各是多大？ (3)在用电高峰期，该饮水机的实际工作 电压只有 200 V，加热效率为 80%。若将 装满水箱的水从 20℃加热至 100℃，需要 多长时间？[c 水＝4.2×103 J/(kg•℃)，ρ 水 ＝1.0×103 kg/m3，忽略温度对电阻的影响]
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1、知道三类求热量的公式和四种求热效率的公式。 2、会用热量公式、热效率公式及它们的变形公式规范、 准确完成计算题。 3、会用热量公式、热效率公式及它们的变形公式 熟练、
准确完成填空题。
4、在练习实践中了解、解决自己在做计算题时存在的问题。
热学计算题复习课堂训练
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今日写在作业本上的作业
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2. 如图 24－5 所示电路，电动机 M 的线圈电阻为 0.5
Ω 。当 S 断开时，电流表的示数为 1 A；当 S 闭合时，电 流表的示数为 3 A。问：
图 24－5 (1)当S闭合时，电阻R在 2 min内产生的热量是 多少 J。
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(四)基础提速训练
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1. 一铁块的质量为1kg，当它的温度从5℃升高到10℃ 所吸收的热量是_________。C铁=0.46×103J/（kg · ℃）