初三物理经典题

1.(课本原题P29,3题)小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌表明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能.小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确,他把家里自动洗衣机的“水量”设置为,用热水器输出的热水注入到洗衣机,当注入水的体积达到时洗衣机会自动停止注水.已知当时自来水的温度是,热水器输出热水的温度为,注水前天然气表的示数是,注水后变为,天然气的热值为.请你估测该热水器的热效率.

答案详解

解:天然气释放的能量

;

水吸收的热量

;

该热水器的热效率.

答:该热水器的热效率为.

解析:

(1)热水器加热过程中天然气释放的能量根据即可求出;

(2)(2)直接根据即可求出洗衣机中的水所吸收的热量;

(3)(3)机械效率等于水吸收的热量与消耗总的能量之比.

变式训练：1.

小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能．小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确．他把家里自动洗衣机的水量设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水．已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为4 0℃，注水前天然气表的示数为，注水后变为，天然气的热值为×107 J/m3．根据以上实验数据，小华进行了以下计算，请你将相应结果填写好（不用写计算过程，只填写结果）：

（1）40L水吸收的热量为

_____；

（2）共燃烧天然气的体积为 _____；

（3）天然气燃烧放出的热量为 _____；

（4）该热水器的热效率为 _____．

答案

（1）根据水的体积，利用Q吸=cm△t=cρV水△t即可求出水吸收的热量；

（2）天然气表前后示数之差就是共燃烧天然气的体积；

（3）利用Q=qV求出天然气燃烧放出的热量；

（4）机械效率等于水吸收的热量与天然气燃烧放出的热量之比．【答案】

解：（1）水吸收的热量：

Q吸=cm△t=cρV水△t

=×103J/（kg•℃）××103kg/m3×40×10-3m3×（40℃-15℃）

=×106J；

（2）共燃烧天然气的体积：

V=；

（3）天然气燃烧放出的热量：

Q=qV=×107J/m3×=×106J；

（4）该热水器的热效率：

η=×100\%=×100\%≈82\%．

故答案为：

（1）×106J；

（2）；

（3）×106J；

（4）82\%．

【点评】

本题为热量的综合计算题，考查了学生对燃料燃烧放出热量公式、密度公式、热效率公式的理解和灵活运用，属于中档题．

变式训练：2.

小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌标明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能.小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确.他把家里自动洗衣机的“水量”设置为,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到时洗衣机便会自动停止注水.已知当时自来水的温度为15℃,热水器输出热水为4

0℃注水前天然气表的示数是,天然气的热值为,请回答:

(1)洗衣机注入水的质量是多少

(2)注入的水升温到40℃时吸收的热量是多少

(3)若铭牌标注热水器的效率为,则注入水结束后,天然气表的示数是多少(标注的铭牌是准确的)

答案

解:(1)注入水的体积:,

由得水的质量:

;

(2)水吸收的热量:

•℃)℃℃) ;

(2)由热水器的效率得天然气释放的热量:

;

由可得消耗天然气的体积:

;

天然气表的示数为

答:(1)洗衣机注入水的质量是;

(2)注入的水升温到40℃时吸收的热量是;

(3)若铭牌标注热水器的效率为,则注入水结束后,天然气表的示数是

解析

(1)已知水的体积和密度,利用计算水的质量;

(2)热量公式可以求出水吸收的热量;

(3)由效率公式可以求出天然气释放的热量,由可求得需消耗天然气.

2.小明学习了热学的有关知识后,知道水的比热容是

,他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量.于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,相当于每天将、的水烧开(1标准大气压)

(1)小明家每天烧水、做饭需要多少热量？

(2)如果普通煤的热值,从理论上讲小明家每天烧水、做饭需要多少kg煤？

(3)小明家煤炉效率只有,请问效率低的原因是什么？

(4)家用煤炉除热效率低、浪费能源外,另一个主要缺点是什么

答案详解

解：

(1)水吸收的热量:

; (2)由题知,,

,

;

(3)小明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、有热损失;

(4)用煤炉烧水的主要缺点:效率低、污染环境.

答:(1)小明家每天烧水、做饭需要的热量;

(2)小明家每天烧水、做饭需要的煤;

(3)小明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、有热损失;

(4)污染环境.

解析:

(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温(一个标准大气压下水的沸点,利用吸热公式求水吸收的热量;

(2)由题知(从理论上讲),再利用计算需要煤的质量;

(3)用煤燃烧加热时,煤不能完全燃烧、热量散失严重,燃料燃烧放出的热量不能全部被水吸收;

(4)从煤炉的环境污染等方面分析.

3. 氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点.氢气的热值为

,完全燃烧的氢气可放出

J的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值

(大于/等于/小于).

答案详解