热学计算专题(含答案)

九年级热学计算专题练习

1、某同学在实验室用酒精灯把0.1kg 的水从20℃加热到100℃。

求：（1）水吸收的热量。（2）如果这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧多少千克酒精?[水的比热容c=4.2×l03J ／（kg ・℃）；酒精的热值q=3.0×l07J ／kg]

解：（1）根据Q 吸=cm （t 2-t 1）

水吸收的热量Q 吸=4.2×103J/（kg ・℃）×0.1kg×（100℃-20℃）

=3.36×104J （2）由Q 吸=Q 放，Q 放=mq 得

酒精的质量：

答：水吸收的热量是3.36×104J ；至少完全燃烧1.12×10-2kg 的酒精。

2、用燃气灶烧水．燃烧0.5kg 的煤气．使50kg 的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4．2×103J ／(kg ・℃)．煤气的热值为4．2×107J ／kg ．求：（1）0．5kg 煤气完全燃烧放出的热量．（2）水吸收的热量．（3）燃气灶烧水的效率．

解：(1)Q 放=mq=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J

(2)Q 吸=mc⊿t=50kg×4.2×103J/(kg•度)×(70-20)度=1.05×107J

(3) η＝(Q 吸/ Q 放)×100%＝(1.05×107J /2.1×107J)×100%=50%

3、小彤家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℃？【c 水=4.2×103J ／(kg ·℃)】

解：（1）∵液化气的热值取5×107J/kg ，

∴1kg 的液化气完全燃烧，释放的热量是5×107J ；

（2）整瓶液化气完全燃烧释放热量：

Q 放=mq=21kg×5×107J/kg=1.05×109J ，

被利用的热量：

Q 有用=Q 放×60%=1.05×109J×60%=6.3×108J ，

散失的热量：

Q 散失=Q 放-Q 有用=1.05×109J-6.3×108J=4.2×108J ；

（3）由题知，Q 散失=Q 吸=c 水m 水△t=4.2×108J ，

水的质量：

m 水= =1250kg ． =

4、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L ．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题：

（1）水箱中水的质量；水吸收的热量【c 水=4.2×103J ／(kg ·℃)】（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煤气（煤气的热值为q=4.2×107J ／kg ）

4.2×108J 4.2×103J /(kg •℃)×(100℃−20℃) 4.2×108J c 水△t

解：（1）水的体积：V=200L=200×10-3m3，

水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×200×10-3m3=200kg，

水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（45℃-20℃）=2.1×107J；

（2）∵Q

吸

=m′q×40%

∴m′==1.25kg．

=

5、如图简易太阳能热水器受光面积1．2m2，内装80kg水，太阳

每分钟辐射到1m2面积上水吸收的热量是7．56×104J。问：

(1)太阳能热水器内壁为什么涂成黑色?

(2)20℃的水晒3h后水温达多少度?

(3)煤气的燃烧值是4．2×107J／kg，若煤气灶的效率为40％，

烧热这些水需燃烧多少煤气?

(1)因为黑色表面吸收太阳辐射的能力强

(2)由太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是7.56×104J

所以太阳能热水器3h吸收太阳辐射的热量

若水达到的温度为t则有即

℃℃)

得t=68.6℃

(3)烧热这些水需完全燃烧M

煤气则有

即

m

=0.972kg

6、小王学习热学的知识后，知道水的比热容是4.2×103J／(kg・℃)．

(1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量?

(2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为20％，则实际消耗的煤气为多少千克?

(3)为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高．若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？

解：（1）Q

吸

=c

水

m

水

（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J （2）m= ==

=0.2kg

（3）改进后需要的天然气（0.2kg-0.04kg）放热为：

Q放′=mq=（0.2kg-0.04kg）×4.2×107J/kg=6.72×106J

所以现在燃气灶的热效率为：

η=×100%=×100%=25%

Q吸

q×40%

2.1×107J

4.2×107J/kg

×40%

Q放

q

Q吸

20% q

1.68×106

20% 4.2×107J/kg

Q吸

Q放′

1.68×106J

6.72×106J