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文檔簡介
1、專題1.3中考熱學(xué)計算題知識回顧.靈活運(yùn)用熱量公式及其變形公式(1)物體溫度升高吸熱公式為Q=cm(t-t o)(2)物體溫度降低的放熱公式為Q放=cm(to-t)(3)燃料完全燃燒放出的熱量公式為Q放=mq.各個公式中字母的含義(1)在公式Q吸=cm(t-t o)中,to指物體原來的溫度,單位是C, t指物體升高后的溫度,單位是C, m是指 物體的質(zhì)量,單位是kg, c是指物體的物質(zhì)比熱容,單位是 J/ (kg?C) , Q吸是物體溫度升高所吸收的熱量,單位是Jo(2)在公式Q放=cm(to-t)中,to指物體原來的溫度,單位是C, t指物體降低后的溫度,單位是C, m是指 物體的質(zhì)量,單位
2、是kg, c是指物體的物質(zhì)比熱容,單位是 J/ (kg?C) , Q放是物體溫度降低所放出的熱量,單位是Jo(3)在Q放=mq中,n q、Q放=分別表示燃料的質(zhì)量、熱值、燃料完全燃燒放出的熱量。.c 水=4.2X10 3J/ (kg?C)和 q 煤氣=4.2 X 107J/kg 的物理含義c 7k=4.2X103J/ (kg?C)表示1kg的水,溫度升高或者降低1C,所吸收或者放出的熱量為4.2X103Jq煤氣=4.2X107J/kg表示1kg的煤氣完全燃燒,放出的熱量是4.2X107J。.熱效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。其公式為:Q吸Y = oQ放.初中物理熱學(xué)
3、計算題的解題基本策略首先閱題、思題,找出物體原來的溫度to和升高到的溫度(或降低到的溫度)t,看看物體的質(zhì)量 m是多少,查查物質(zhì)的比熱容是多少,或者對常見的物質(zhì)(如水)的比熱容記住即可,有時題中或試卷前給 出。對這些物理量做到心中有數(shù)。然后對物體溫度升高的情況, 可用公式Q吸=cm(t-t o)列出方程,代入數(shù)值和單位求出物體應(yīng)吸收的熱量;對物體溫度降低的情況,可用公式Q放=cm(t o-t)列出方程,代入數(shù)值和單位求出物體應(yīng)放出的熱量。對于燃料燃燒的問題,用公式 Q放=mq求解燃料燃燒放出的熱量。(1)如果題中物體吸熱的多少是由電阻放熱提供,那么放出的熱量可用焦耳定律Q放=I2Rt求出,利用
4、 Q吸 =Q放建立方程,將把電學(xué)量與熱學(xué)量緊密聯(lián)系起來。(2)如果題中物體吸熱只吸收了電阻放熱的80%則可列方程 Q吸=80%金,所求量一定在此方程中,用電器的效率問題也可迎刃而解。(3)如果物體吸收的熱量完全由另外燃料燃燒獲得,則可用 Q=cm(t-t o)和Q放=mq結(jié)合Q=Q放來求出所 要的物理量。(4)如果物體吸收的熱量只吸收了燃料完全燃燒的80%則可列方程 Q吸=80%Qs,燃料的熱效率問題也可迎刃而解。(5)其它方面與熱有關(guān)的問題按以上思路都會找到解題技巧。注意:在計算時,題中各個物理量要一一對應(yīng),并且都要化為國際單位。類型與典例突破類型1:利用物體吸收或放出熱量的公式進(jìn)行的計算計
5、算物體吸收熱量的公式為:Q吸=cm(t-t o)= cmd t。計算物體放出熱量的公式為:Q放=cm(t 0-1)= cmd t。其中,Q吸表示吸收熱量,單位是 J; c表示物體比熱容,單位是 J/(kg C); m表示質(zhì)量,單位是 kg;to表示物體初始溫度,單位是C;t表示物體后來的溫度,單位是C。/t=t-to表示物體升高了的溫度。力t =t 0- t ,表示物理降低了的溫度?!纠}1】(2019湖南岳陽)小明在燃?xì)庠钌响覝瑢①|(zhì)量為2kg、初始溫度為20c的湯,升高了 80C,湯吸收了 J 的熱量,這是通過 方式來改變湯的內(nèi)能。湯的比熱容為4X103J/kg?C)【答案】6.4X10
6、5;熱傳遞?!窘馕觥?1)湯吸收的熱量:Q吸 = cm t=4X103J/ (kg? C) X 2kgX 80c = 6.4 X 10 5J ;(2)在燃?xì)庠钌响覝珪r,湯吸收熱量,內(nèi)能增加、溫度升高,是利用熱傳遞來改變湯的內(nèi)能?!纠}2】(經(jīng)典題)質(zhì)量為0.5kg的水,吸收了 8.4 X 104J的熱量后,溫度升高到 60C,則水原來的溫度是 多少C?【答案】20.【解析】知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的末溫和水吸收的熱量,利用吸熱公式Q=cmAt的變形公式求水的原來的溫度.由Q斫cmA t可得,水升高的溫度: t= *=;4 =40C ,cm 4, 2X 1 O3J/(kg-lC) X 0.
7、5kg因?yàn)?t=t t0,所以水原來的溫度: t0=t - t=60C-40c =20C.類型2:利用燃料完全燃燒放出熱量的公式進(jìn)行的計算燃料完全燃燒釋放出的熱量公式為:Q放=mq氣體燃料完全燃燒釋放出的熱量公式也可為:Q放=qV。推導(dǎo)過程如下:說明:中的公式對固體、液體、氣體、均適用。只對氣體適用。兩個公式的得出都是根據(jù)熱值的定義 式得到的。其中,Q放表示燃料完全燃燒放出的熱量,單位是 J; q表示燃料的熱彳1,單位是 J/kg ; m表示質(zhì)量,單 位是kg。V表本體積,單位是m 3?!纠}3】(2019廣西北部灣)汽車的發(fā)動機(jī)常用水作為降溫的物質(zhì),這是因?yàn)樗?較大的緣故。汽 油的熱值是4
8、.6 xi07J/kg , 1kg汽油完全燃燒放出的熱量是 Jo目前熱機(jī)的效率還比較低,在熱機(jī)的 能量損失中, 帶走的能量最多,設(shè)法利用這部分能量,是提高燃料利用率的重要措施?!敬鸢浮勘葻崛?4.6X107廢氣【解析】汽車的發(fā)動機(jī)常用水作為降溫的物質(zhì),是因?yàn)樗谋葻崛葺^大的緣故;1kg汽油完全燃燒放出的熱量是Q=qm=4.6 10 7J/kg x 1kg=4.6 x 10 7J;熱機(jī)的能量損失中,廢氣帶走的能量最多。類型3:利用熱平衡方程進(jìn)行的計算熱平衡方程為:Q放=Q吸。高溫物體和低溫物體混合達(dá)到熱平衡時,高溫物體溫度降低放出的熱量等于低溫物體溫度升高吸收的熱量。這時 Q放=cm(t01-t
9、), Qi=c2m(t-t02)。燃料完全燃燒放出的熱量等于另外物體吸收的熱量。這時 Q放 =qm,或者Q放=qV, QwcmX t-10)。電熱器通電流放出的熱量等于另外物體吸收的熱量,這時Q放=I 2Rt (焦耳定律公式),Q即cmt-t。利用熱平衡方程可以求解很多問題,有時結(jié)合比例式,解題更簡單?!纠}4】(經(jīng)典題)A、B兩物體質(zhì)量相等,溫度均為10C;甲、乙兩杯水質(zhì)量相等,溫度均為50Co現(xiàn)將A放入甲杯,B放入乙杯,熱平衡后甲杯水溫降低了4C,乙杯水溫降低了 8C,不考慮熱量的損耗,則A、B兩物體的比熱容之比為()A 4:9 B , 3:5 C .2:3 D .1:2【答案】A【解析】
10、設(shè)A、B的質(zhì)量均為m,水的質(zhì)量均為 M則對于A物體而言,它吸收的熱量等于水所放出的熱量,故 Ca mx (46 C-10 C)=c 水 Mk 4 C;則對于B物體而言,它吸收的熱量等于水所放出的熱量,故 Cb mx (42 C- 10 C)=c 水 Mk 8 C;聯(lián)立以上二式解之得Ca: cb=4: 9,故A是正確的?!纠}5】(2019棗莊)為了減少大氣污染,可對秸稈進(jìn)行回收加工制成精稈煤,完全燃燒2kg秸稈煤可放出 J 熱量;若這些熱量完全被水吸收,可使 kg 水溫度由20c升高到60c.已知q秸稈煤= 2.1xi0 7J/kg, c 水= 4.2X103J/ (kg?C)?!敬鸢浮?.2
11、 X 10 7; 250。【解析】秸稈煤完全燃燒釋放的熱量:Q放=m秸稈煤 q=2kgX2.1 X 10 7-J/kg =4.2 X10 7J。由題意可知,水吸收的熱量為:Q吸=Q放= 4.2X10 7J,由Q吸=cmZt可得,水的質(zhì)量:=250kg。4, 2*1 0叮廠 4. ZX 1 的/(kg X (60r-20t)類型4:利用熱效率公式進(jìn)行的計算QL =(1)熱機(jī)的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的 一個重要指標(biāo)。汽車發(fā)動機(jī)的效率、飛機(jī)發(fā)動機(jī)的效率、輪船發(fā)動機(jī)的效率均屬于熱機(jī)的效率,其公式為:Q放(2)爐具的熱效率:天然氣燃燒放出的熱量是
12、爐具提供的總熱量,Q,Q放,水吸收的熱量是有用的熱量Q八 QQ有有二Q吸,貝U刀=。Q總(3)電熱水器的效率:電熱絲所產(chǎn)生熱量為Q總,總=Q放,水需要吸收熱量為 Q有,有=Q吸,【例題6】(特色題)某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給10kg的水加熱,同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在6min內(nèi)完全燃燒了 2kg的煤,水的比熱容為 4.2X103J/ (kg C),煤的熱值為3xi07J/kg。求:(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量;(2)經(jīng)過6min時間加熱,水所吸收的熱量;(3)煤爐燒水時的熱效率。【答案】(1) 6X107J; ( 2) 2.52 X 10 6J; (3) 4
13、.2%?!窘馕觥?1)燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量,直接利用Q總=mq,這個公式熱值為J/kg , m是燃料的質(zhì)量,單位是 kg。Q放=m q=2kgx 3X 10 7J/kg=6 x 10 7J(2)從圖像分析知道經(jīng)過 6min時間加熱,水的溫度從 20c升高到80c.水的質(zhì)量10kg,水的比熱容為4.2X103J/ (kg C)根據(jù)吸收熱量公式得到Q吸=cm 水(tt。)=4.2 X 10 3J/ (kg C) X 10kg X 60 C =2.52 X 10 6J(3)爐具的效率公式為刀=Q吸/ Q總,所以r=Q吸/Q 放=(2.52X10J/6 X107J) X 100% =4.2 %【例題
14、7】(2019湖北荊州)2018年4月25日上午,習(xí)近平總書記來到荊州港碼頭乘船,沿江察看荊江兩岸生態(tài)環(huán)境和發(fā)展建設(shè)情況,強(qiáng)調(diào)長江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)要“共抓大保護(hù),不搞大開發(fā)”。合理分類和利用垃圾可以保護(hù)環(huán)境、變廢為寶。在一定條件下,1t生活垃圾能“榨”出 140kg燃料油。若燃料油的熱值為4.0X107J/kg ,某城鎮(zhèn)每天產(chǎn)生50t生活垃圾,則這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為J.在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,這些熱量的30蹴500n330c的水吸收,則水溫能升高 C. c水= 4.2X103J/(kg?C) , p 水=1.0 X 10 3kg/m3【答案】2.8 X 10 11 ; 40?!?/p>
15、解析】(1) 50t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量:Q放= m(50X140kgX4.0 X10 7J/kg =2.8 X1011J;(2)由p=_L_得,水的質(zhì)量: Vm = p V= 1.0 x 10 3kg/m3x 500 = 5* 105kg ,水吸收的熱量:Q吸= 30%Qt=30% 2.8 X10 11J = 8.4 X1010J,由Q=cmAt得,水升高的溫度:A+ Q吸 t =cm 4. 2X 10一、填空題 (2019貴州黔東南)小王路過加油站時聞到了汽油的氣味,這是汽油分子作 ,汽油屬于 (選 填“可再生”或“不可再生”)能源;將質(zhì)量為100kg、初溫為20c
16、的水加熱到40C,水吸收了 J的熱量c 水= 4.2X103J/ (kg?C)?!敬鸢浮繜o規(guī)則運(yùn)動;不可再生;8.4X10 60【解析】(1)聞到汽油味,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,說明汽油分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動;(2)汽油屬于化石能源,消耗后不可能在短時間內(nèi)得到補(bǔ)充,屬于不可再生資源;(3)水吸收的熱量:Q 吸m (tt。)=4.2X103J/ (kg?C) X 100kg X (40C 20C) =8.4X10 6JO (2019貴州銅仁)把1kg的水從60c開始加熱至沸騰,溫度隨時間變化的圖像如圖,由圖像可知,水的沸點(diǎn)是 C;水從 70c加熱至 90c需要吸收的熱量是 J;水沸騰時,水面上方的氣壓
17、一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(最后一空選填“大于” “小于”或“等于)。C水= 4.2X103J/(kg )J/(kg-D X5X105kg中考達(dá)標(biāo)訓(xùn)練題【答案】98; 8.4 X 10 4;小于?!窘馕觥?1)根據(jù)液體沸騰的特點(diǎn)找到沸點(diǎn):液體沸騰時不斷吸收熱量,溫度保持不變,這個不變的溫度 是液體的沸點(diǎn)。(2)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫,利用吸熱公式Qi=cmAt求水吸收的熱量;(3) 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100c.沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān),氣壓越高,沸點(diǎn)越高。由圖可知,水沸騰時,不斷吸收熱量,保持98c不變,所以98c是水的沸點(diǎn)。水吸收的熱量:Q吸=cmAt=4.2 X10 3J/ (kg?C)
18、 X 1kgX (90C -70C) =8.4X104J;1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100c.沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān),氣壓越高,沸點(diǎn)越高。實(shí)驗(yàn)中水的沸點(diǎn)是98C,所以實(shí)驗(yàn)時氣壓小于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。(2019湖北濱州)用液化氣灶燒水,把1.5kg初溫為20c的水加熱到100C,需要吸收的熱量為 J.若 上述過程中完全燃燒了 0.021kg液化氣,且只有 60%勺熱量被水吸收,則液化氣的熱值為 J/kg。c 水= 4.2X103J/ (kg?C)【答案】5.04 X 10 5; 4X1070【解析】(1)水吸收的熱量:Q吸 = cm t =4.2 X 103J/ (kg?C) X 1.5kg X (100C
19、20C) = 5.04 X 10 5J ;(2)由題知, Q吸=Q放X60%= m液化氣qX60%需要液化氣的體積:iriSO%吼0. 021kg X 60瑞=4X 10 J/kg。(2019安徽?。┘偃缤耆紵?.2m3天然氣放出的熱量全部被100kg初溫為25c的水吸收,可以使水的溫度升高到 C已知 c 水=4.2X10 3J/ (kg?C) , q 天然氣= 4.2 x 10 7J/m3?!敬鸢浮?5【解析】利用燃料完全燃燒放熱公式Q放=mq求放出的熱量;再由Q放=Q=cmAt得到水升高的溫度.完全燃燒0.2m3天然氣放出的熱量:Q忒=7天然氣q =0.2m3X 4.2 X10 7j/k
20、g =8.4X106J;根據(jù)Q吸=cmA t = Q放可知,水溫度升高值: t =Q5/cm = 8.4 x106J/4.2 X103J/ (kg?C) x 100kg=20C,水的末溫度為:t =tc+At =25C+20C = 45 Co(2019山東荷澤)小明家有輛排量1.6L的汽車,行駛100km油耗約為5kg,汽油的熱值為4.6X107J/kg, 若這些汽油完全燃燒,可放出 J熱量,燃油汽車產(chǎn)生的 對環(huán)境會造成污染?!敬鸢浮?.3X108;噪聲(或尾氣)?!窘馕觥科屯耆紵懦龅臒崃靠梢岳霉絨=mq進(jìn)行求解; 燃油汽車會造成大氣污染、噪聲污染。 這些汽油完全燃燒放出的熱量:q=
21、mq=5kg4.6 x 107j/kg=2.3 X108j;燃油汽車產(chǎn)生的噪聲(或尾氣)會對環(huán)境會造成污染。(2019山東德州)在“探究水沸騰時溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,燒杯中加入 200g的水,測得初始溫度為 45C.如圖所示,用酒精燈加熱一段時間后溫度計的示數(shù)為 C,則水吸收的熱量為 J,這些 熱量相當(dāng)于完全燃燒 g酒精放出的熱量。(水的比熱容 c水= 4.2X103J/ (kg?C),酒精熱值 q =3.0 X10 7J/kg )【答案】95; 4.2 X104; 1.4?!窘馕觥勘绢}考查溫度計的讀數(shù)、吸熱公式和燃料燃燒放出熱量公式的理解和應(yīng)用,利用好條件Q放=Q吸 是關(guān)鍵。(1)由圖可知
22、,溫度計的分度值為1C,示數(shù)為95C;(2)水吸收的熱量:Q吸 = c 水 m (t - to) =4.2X103J/ (kg?C) X 0.2kg X (95C 45C) =4.2X10 4J。(3)由題知,Q放=Q吸 = 4.2 X104J,由QM=mq#,需要完全燃燒酒精的質(zhì)量:m =Q 放/q=0.0014kg = 1.4g o(2019湖南婁底)用一臺電取曖器給有 50kg空氣的房間加熱。通電后取暖器的電熱元件溫度升高,是通過 (填“做功”或“熱傳遞”)的方式使其內(nèi)能增加的;一段時間后室溫升高了5C,則空氣吸收的熱量為 J.設(shè)空氣的比熱容為 1.0X103J/ (kg?C)【答案】做
23、功;2.5X10 5?!窘馕觥客姾笕∨鞯碾姛嵩囟壬?,是通過電流做功的方式使其內(nèi)能增加的; 空氣吸收的熱量:Q= cmAt=1.0X103J/ (kg?C) X 50kgX 5c = 2.5 X 10 5J(2018海南)我國實(shí)現(xiàn)全球海域可燃冰試采成功.可燃冰與石油一樣都是 (填“可再生”或“不可再生”)能源.1ms可燃冰可以釋放出175mf的天然氣,這些天然氣完全燃燒釋放出的熱量是 J;若這些 熱量有50W 10噸的水吸收,水的溫度能夠上升 C. (q天然氣=3.6X107J/m3, c水=4.2X103J/ (kg?C)【答案】不可再生;6.3X10 9; 75.【解析】本題考查了
24、學(xué)生對熱傳遞過程中吸熱公式、熱效率公式、燃料燃燒放出熱量公式的綜合運(yùn)用,關(guān)鍵是對公式和公式變形的理解和應(yīng)用.不可再生能源是在短時間內(nèi)無法再生的能源,常見的化石資源、礦產(chǎn)資源都是不可再生能源,石油是化石能源,是不可再生的;已知天然氣的熱值,由1ms可燃冰可以釋放出 175ml的天然氣,可求可燃冰的熱值;再利用Q放=mq可求熱量;利用公式 Qpi = y Q放求水吸收的熱量,知道水的比熱容、質(zhì)量和吸收的熱量,可利 用公式Q吸=cmA t計算水吸收的熱量后的溫度.(1)可燃冰的總量是有限的,屬于不可再生能源;(1) 1ms的“可燃冰”相當(dāng)于的天然氣的體積為:V=1X175m 3=175而,這些天然氣
25、完全燃燒產(chǎn)生熱量:Q放=Vq=175n3iX 3.6 X 10 7J/m3=6.3 X 10 9J;(2)水吸收的熱量:Q吸=rQ 放=50% 6.3X10 9J=3.15X109J,由Q=cmA t得加熱后水的溫度: t=小二CID4. 2X 103J/(kg-DxiOX103kg方式改變牛奶的內(nèi)能,圖中乙是J. c 牛奶=4.2X103J/(2018?齊寧)將盛有涼牛奶的瓶子放在熱水中(如圖所示),通過 250g牛奶與熱水的溫度隨時間變化的圖象,則牛奶在加熱過程中吸收的熱量為一一 42.1 X 10 。Z【解析】(1)改變內(nèi)能的方法:是做功,二是熱傳遞,物體放出熱量、內(nèi)能減少、溫度降低;(
26、2)知道牛奶的質(zhì)量、比熱容,求出溫度升高值,利用吸熱公式Q吸=cm t求牛奶吸收的熱量。給牛奶加熱的過程中,牛奶吸收熱量、內(nèi)能增加,是通過熱傳遞方式改變了牛奶的內(nèi)能;由圖乙可知,牛奶升高的溫度: t=40 C - 20C=20C,則牛奶吸收的熱量:Q吸=cmt=4.2 X10 3J/ (kg?C) X 0.25kg X20c =2.1 X 10 4J。10. (2018?荷澤)太陽能、水能、天然氣、地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能中,屬于不可再生能源的是O太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg水,水溫從20c升高到70cc 7K=4.2X103J/ (kg?C)所吸收的熱量是J。【答案】天然氣;2.1 X107?!?/p>
27、解析】(1)在太陽能、水能、天然氣、地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能中,天然氣是在短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源,屬于不可再生能源;而太陽能、水能、地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能是能源源不斷的從自然界得到的能源,屬于可再生能源。(2)水吸收的熱量:Q吸=cmt=4.2 X10 3J/ (kg?C) X 100kgX (70C 20C) =2.1X10 7J。11. (2017?棗莊)新農(nóng)村建設(shè)中正在大力推廣使用瓶裝液化氣。如果每瓶裝10kg液化氣,液化氣的熱值取4.2 X107J/kg ,則每瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是J,若放出的熱量有 40喊水吸收,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可把kg的水從20c加熱至沸騰。c水=4.
28、2X103J/ (kg?C)?!敬鸢浮?.2 X 10 8; 500?!窘馕觥浚?)整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量:Q放=mq=10kg 4.2 X 10 7J/kg=4.2 X10 8J,(2)由題知,水吸收的熱量:Q吸=Q放X40%=4.2X 10 8JX40%=1.68X 10 8J ,由Q吸=c水m水(t - t)得水的質(zhì)量:m 水=-=:=500kg。c水(L) 4. 2XlC3J/(kg-r)X (100TC-20TC)12. (2018咕島)質(zhì)量之比為 2: 3的甲、乙兩種液體,當(dāng)它們吸收的熱量之比為7: 5時,升高的溫度之比為6: 5,則甲、乙的比熱容之比為 ?!敬鸢浮?: 4?!?/p>
29、解析】知道兩物體的質(zhì)量之比、升高的溫度之比、吸收的熱量之比,利用吸熱公式求甲乙兩物體的比熱容關(guān)系。由題知,m甲:m乙=2: 3, t甲:At乙=6: 5, Q甲:Q乙=7: 5,因?yàn)?Q=cmiAt ,所以Q甲 0甲口甲七甲 二甲乂2乂8 7c乙X 3X 5 5解得:。甲7=-!-=7: 4。13. (2018?泰安)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,質(zhì)量為0.5kg、溫度為70c的水放出4.2 X104J的熱量,水的溫度降低了 Cc 水=4.2X103J/ (kg?C)?!窘馕觥恐浪馁|(zhì)量、放出的熱量、比熱容,利用Q放=cmA t求水溫度降低值。由Q*c水mA t可得,水降低的溫度: t=20 C。Q 照=4
30、,2*1力口水1n 4. 2Xo. 5kg(2017制備博)小紅在實(shí)驗(yàn)室用酒精把質(zhì)量是150g,初溫是60c的水加熱到100C,則水吸收的熱量是 J;若不計熱損失,至少需要燃燒 g酒精。c水=4.2X103J/ (kg?C) , q酒精=3.0 X 10 7J/kg【答案】2.52 X 10 4; 672?!窘馕觥恐浪馁|(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫,利用吸熱公式Q=cmy t求水吸收的熱量;由題知Q=Qm,再根據(jù)公式Qxqm求出需要燃燒的酒精的質(zhì)量。水吸收的熱量:Q吸=cmA t=4.2 X10 3J/ (kg?C) X 0.15kg X (100C - 60 C) =2.52 X 10
31、 4J ,不計熱損失, Q吸=Q放=V酒精q,則 V酒精=Q112 52 乂 =0.84 * 10 3m3oQ 3X107/m3由二號可得,酒精的質(zhì)量 m=p 酒 酒精=0.8X10 3kg/m3x 0.84X10-3m=0.672kg=672g。二、計算題(2018?聊城)在“探究水沸騰時溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,用酒精燈給燒杯中的水加熱,燒杯中盛有20C、質(zhì)量為100g的水,在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰,假如完全燃燒酒精 3g。水的比熱容為4.2X103J/(kg?C),酒精的熱值為 3.0 X107J/kg求:(1)水吸收的熱量是多少?(2)此過程中酒精燈燒水的熱效率。(3)科學(xué)研究表明:
32、1g 100c的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26 X 103J的熱量。水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象,同時發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量?!敬鸢浮?1)水吸收的熱量是 3.36X104J;(2)酒精燈燒水的熱效率是 37.3%;(3) 5g, 100c的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量是1.13X104J?!窘馕觥恐浪馁|(zhì)量、水的比熱容和水的溫度變化,根據(jù)Q吸=cm (t-t。)求出水吸收的熱量;知道酒精的熱值和質(zhì)量,根據(jù)Q*mq求出酒精完全燃燒釋放的熱量;水吸收的熱量和酒精完全燃燒放出熱量的比值即為燒水的效率;根據(jù)1g100c的水汽化成同溫度的水蒸汽需要
33、吸收的熱量求出5g的水完全汽化成同溫度水蒸氣所需要吸收的熱量。一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100C,即需將水加熱至100C,水吸收的熱量:Q吸=cm (tt0)=4.2 X 10 3J/ (kg?C) X 0.1kg X (100C 20C) =3.36X10 4J;3g酒精完全燃燒釋放的熱量:Q放=mq=3 10 3kg x 3.0 x 10 7J/kg=9 x 104J;酒精燈燒水的熱效率:100%,柒乂 為 X 100% 37.3%;9X104J1g 100c的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26 X 103J的熱量,則5g 100c的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量:Q=5gx 2
34、.26 X 10 3J/g=1.13 X10 4J。16. (2018?惠州)在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,用爐子將 10kg的水從20c加熱至沸騰,燃燒了 0.5kg的焦炭,已 知水的比熱容為 4.2X103J/ (kg?C),焦炭的熱值為 3.0 X107J/kg。求:(1)水吸收的熱量;(2) 0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量;(3)爐子燒水的效率?!敬鸢浮?1)水吸收的熱量是 3.36X10J;(2) 0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量是1.5X107J;(3)爐子燒水的效率是 22.4%?!窘馕觥恐浪馁|(zhì)量、水的比熱容和水的溫度變化,根據(jù)Q吸=cm (t-t。)求出水吸收的熱量;知道焦炭的熱值
35、和質(zhì)量,根據(jù)Q放=mq求出焦炭完全燃燒釋放的熱量;水吸收的熱量和焦炭完全燃燒放出熱量的比值即為爐子燒水的效率。一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100C,即需將水加熱至 100C,水吸收的熱量:Q吸=cm (tt。)=4.2 X 10 3J/ (kg?C) X 10kgX (100C - 20 C) =3.36X10 J;0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量:Q放=mq=0.5kgx 3.0 x 10 7J/kg=1.5 x 10 7J;(3)爐子燒水的效率:100%=22_,二x 100%=22.4%k5X107J(2017?聊城)2017年5月18日,中國科學(xué)家首次在南海試采可燃冰取得圓滿成功,實(shí)現(xiàn)了
36、我國天然氣水合物開發(fā)的歷史性突破??扇急鍧崯o污染,儲量巨大,是一種非常理想的新型能源??扇急臒嶂岛艽?,是天然氣熱值的10倍以上,若按15倍計算。c水=4.2 X103J/ (kg?C),天然氣的熱值q=7.0X10 7J/m3求:(1)體積為0.0lm 3的可燃冰完全燃燒放出的熱量為多少?(2)若這些熱量的90%被質(zhì)量為100kg的水吸收,則水升高的溫度是多少?【答案】(1) 0.1kg “可燃冰”完全燃燒放出的熱量為1.05 X10 7J;(2)水升高度的溫度是 22.5 Co【解析】(1)由題意可得,可燃冰的熱值:q可燃冰二15q天然氣=15X 7.0 X 10 7J/m3=1.05
37、X 10 9J/m3;0.01m3 “可燃冰”完全燃燒放出的熱量:Q 放=Vq 可燃冰=0.01m3X 1.05 X 10 9J/m3=1.05 X10 7J;(2)由刀=迎得被水吸收的熱量: 口損Q吸= rQ 放=90% 1.05 X10 7J=9.45 X 106J; 由Q=cmiA t可得,水升高的溫度: t=535=9; 45 * 1 口叮=22.5 Co匚皿 4. 2X103J/(kg-1C)X 100kg(2017云南)可燃冰是一種新型能源,它是水和天然氣在高壓低溫情況下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì),主要 成分是甲烷,其開采是世界難題,據(jù)中央電視臺 2017年5月18日報道,我國可燃冰已試
38、采成功,技術(shù)處 于世界領(lǐng)先,用燃?xì)忮仩t燒水時,把質(zhì)量為500kg,初溫為20c的水加熱到100C,共燃燒了 12雨天然氣,已知水的比熱容 c水=4.2X103J/ (kg?C),天然氣的熱值 q=4.2X10 7J/m3,可燃冰的熱值為同體積天然氣 的160倍,求:(1)水吸收的熱量;(2)燃?xì)忮仩t燒水時的效率;(3)若換用可燃冰,應(yīng)使用多少m3可燃冰.【答案】(1 ) 1.68 X 108J; (2) 33.3%; ( 3) 0.075m3【解析】由熱量公式 Q=cmt可以求出水吸收的熱量;由燃燒值公式可以求出天然氣完全燃燒釋放的熱量, 由效率公式求出燃?xì)庠顭男?;換用可燃冰,根據(jù)可燃冰
39、的熱值為同體積天然氣的160倍,可知可燃冰的熱值,再利用 Q=Vq可求得應(yīng)使用多少 m3可燃冰.(1)水吸收的熱量:Q吸=cmAt=4.2 X10 3J/ (kg?C) X 500kgX =1.68 X 10 8J ;(2)天然氣完全燃燒放出的熱量:Q 放=Vq 天然氣=12m3x 4.2 X 10 7J/m3=5.04 X 108J;燃?xì)忮仩t燒水時的效率:n/ 1. 68X1 o8JY=X100% 33.3%;X100%=5. 04X10aJ(3)可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍,則可燃冰的熱值:q可燃冰=160q天然氣=160X 4.2 X 10 7J/m3=6.72 x 10 9J/m3,若換用可燃冰燃燒放出相同的熱量,應(yīng)使用可燃冰的體積:V可燃冰(2018安徽)燃?xì)庠顭畷r,把質(zhì)量為2kg、初溫為20c的水加熱到100C,共燃燒了 0.02m3天然氣(假設(shè)天然氣完全燃燒)。已知水的比熱容為4.2X103J/ (kg. C),天然氣的熱值為8.4 X107J/
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