比热容计算及答案
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比热容计算
1、(10·桂林)2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术,来体现“城市,让生活更美好”的主题。
如图21所示的太阳能热水器,它的水箱容量为120L ,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P =1400W 。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h ,那么:
(1)一箱水需要吸收的热量是多少?
(2)热水器上集热器的面积至少要多大?
[水的比热容是:4.2×103
J/(kg ·℃)]
2、森林是一巨大的天然“氧吧”,因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气.小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg 的水,水面的表面积为0.1m 2
,经太阳垂直照射15min ,温度升高了5℃.请计算: (1)实验时6kg 的水吸收了多少热量?
(2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等,每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳? (3)100 m 2
绿地每秒可以放出多少升的氧气?(若绿色植物在光合作用下每吸收103
J 的太阳能可以放出0.05L 的氧气) 3、太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置,小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m 高的屋顶上。现需要将初温为100
C 的100kg 的水,加热到600C ,则:
(1)把这些水从地面输送到屋顶的热水器中,需要对水做多少功?
(2)这些水要从太阳那里吸收多少热量?
(3)下雨时,改用热水器中的电辅助设备加热(加热功率为1500W ),若不计热损失,加热这些水需多长时间?[g=10N/kg ,c 水
=4.2×103
J/(kg ·0
C)]
4、质量相等、初温相同的水和某种液体,在相同的时间内,相同的条件下同时给它们加热。每隔1min 记录一次温度,得到温度随时间变化的图像如图所示,求: (1)这种液体的比热容
(2)要使20kg 这种液体加热10分钟,需要吸收多少热量?
5、每到夏收季节,高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,如图这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若
燃烧秆浆煤(热值为2.4×107
J/kg ),使50kg 、20℃的水温度升高到80℃。求: (1)水需要吸收的热量。
(2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤。
6、简易太阳能热水器的受光面积1 .4m 2
,内装80kg 水,太阳每分钟 辐射到1m 2
面积上的热量是8×104
J,如果60%的热量被水吸收,问:20℃的水晒3h 后水温升高到多少摄氏度?(水的比热容是4.2×103
J/(kg ·℃))
7、 在一个标准大气压下,把质量为200g 的铝块放在沸水中充分加热后,迅速投入温度为16℃,质量为210g 的水
中,不计热损失。求:当它们达到共同温度时铝块大约放出了多少热量?(保留整数)[] 8、将质量为250 g 温度为20 ℃的袋装牛奶(袋的质量不计)放入热水中,使牛奶的温度升到40 ℃,则牛奶在此过程中吸收的热量为多少?(c
牛奶
=2.5×103
J/kg ·℃)
9、甲、乙两物体的质量之比为,用两个相同的酒精灯分别给它们加热,(设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收)如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲
线,若甲的比热容为
,则乙的比热容是多少?
10、完全燃烧2.1Kg 酒精(热值q=3×107
J/Kg )放出多少热量?若这些热量有50%被
500Kg 的水吸收,可使水的温度上升多少?(水的比热容为4.2×103
J/(Kg ·℃)) 11、在质量为0.5 kg 的铁锅中放入3 kg 水,把这锅水从20℃加热到90℃ (C 铁=0.46
×103 J/(kg/℃),C 水= 4.2×103
J/(kg/℃),求: (1)水吸收的热量。 (2)铁锅吸收的热量。
12、夏天,一台太阳能热水器的晒水箱受到太阳光的热辐射可以达到
,如果这些热量的50%被箱内质量为
,温度为的水吸收,这些水的温度可以升高到多少度? 13、太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器,在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度(用
R 表示)为R=300J /(m 2
·s),它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300J 。该太阳能热水器集热管接收阳光
照射时的有效面积是2m 2,贮水箱中盛有0.1m 3
的水。求:
(1)、贮水箱中水的质量。(2分)
(2)、若在阳光下照射70min,所接收到的太阳能全部用来加热水,贮水箱中的水温可升高多少度。(ρ水=1.0×103kg /m3,C水=4.2×103J/(kg·℃))(4分)
14、将质量为250 g温度为20 ℃的袋装牛奶(袋的质量不计)放入热水中,使牛奶的温度升到40 ℃,则牛奶在此过程中吸收的热量为多少?(c牛奶=2.5×103 J/kg·℃)
15、小星用燃气灶将质量为2㎏,温度为25℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?该燃气灶的热效率是25%,则加热这些水需要燃气多少千克?
【水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃),燃气的热值是4.5×107J/㎏】
16、小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质量的不同物质在升高相同温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量——比热容,于是她又想到晶体在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢?带着这个疑问,小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
(1)根据图线,你能得到的一条信息是:;
(2)CD段水吸收的热量是多少?
(3)计算出冰的比热容;
(4)设加热器发出的热量有70﹪被冰或水吸收,求加热器的功率是
多大?
(5)若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热
量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热
λ。
17、一个质量为250g的钢刀,加热到560℃,然后在空气中自然冷却,室温为20℃,这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?若把这些热量给30℃0.5 kg的水加热,水温可以上升多少度?升高到多少度?
18、已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃).
19、某校自制一个太阳能热水器,它的反射面的有效面积是2.5m2,太阳光对此镜面辐射的能量平均每小时为2.5×106 J/m2,如果整个装置的效率是52%,那么这个热水器每小时可把多少千克15℃的水加热到60℃?
20、某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6 kg的无烟煤。水的比热容是4.2 ×10 3 J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×l 0 7 J/kg。求:
(1) 锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3) 此锅炉的效率是多少
参考答案
一、计算题
1、