人教版九年級(jí)物理小專題(一)熱量綜合計(jì)算

金戈鐵騎制作金戈鐵騎制作小專題一)熱量綜合計(jì)算01專題概述熱量計(jì)算的內(nèi)容包括熱傳遞過程中吸熱與放熱的計(jì)算，燃燒燃料釋放熱量的計(jì)算，熱機(jī)、鍋爐、太陽能集熱器等設(shè)備利用熱量的計(jì)算?所用到的公式有：Q=cmAt、q=Q/m、n=Q用/Q總?具體步驟是：一是找溫度變化，利用Q吸=cmAt列出式子；二是利用公式Q放二mq或Q放二qV列出式子；三是如果涉及效率問題，則有公式Q吸=nQ放?由三放放吸放個(gè)所列的式子即可得出所求的問題.02專題訓(xùn)練類型1一般吸放熱問題1?完全燃燒1kg柴油放出的熱量能使多少質(zhì)量的水溫度升高20C?已知柴油的熱值是4.2x107J/k，水的比熱容是4.2x103〕/(??)，假定放出的熱量被水完全吸收]()A.2kgB.20kgC.50kgD.500kg2?濱州中考)西氣東輸工程讓濱州市民用上了物美價(jià)廉的天然氣在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將質(zhì)量為2kg溫度為20?的水加熱至沸騰，水至少要吸廿J熱量，這需要完全燃攵m3天然氣?((水=4.2x103〕/(??)，天然氣的熱值為8x107J/m)3.常德中考)“可燃冰”作為新型能源，有著巨大的開發(fā)使用潛力同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍，這說明“可燃冰”的很大?若以10倍的關(guān)系粗略計(jì)算，1kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可以使kg的水升高40C.(c水=4.2x103〕/(??)，q煤氣=4.2x107J/kg).水煤氣4?臨沂中考)人類正積極開發(fā)和利用太陽能，如太陽能熱水器、太陽能電池等?江濤想知道家中太陽能熱水器吸收太陽能的本領(lǐng)，做了如下探究：天氣晴朗時(shí)，江濤測(cè)得太陽能熱水器1h內(nèi)使質(zhì)量為50kg的水從20C升高到30C，問：(1冰吸收了多少熱量？[c親4.2x103〕/(??)](2若用加熱的方式使同質(zhì)量的水升高相同的溫度，則至少需要燃燒多少m3的液化氣？(假設(shè)液化氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，液化氣的熱值是5.0x107J/m)5?常州中考)阿根廷科學(xué)家設(shè)計(jì)了一款“牛屁屁收集器”在牛背上裝有一個(gè)塑料袋，通過導(dǎo)管收集牛體內(nèi)排出的氣體?從一頭成年牛平均每天排放出的氣體中可提取0.21k甲烷?若這些甲烷完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，可使多少質(zhì)量的水從20C升高到70C?[q甲烷=5.6x107J/k，c水=4.2x103J/(k^C)].TOC\o"1-5"\h\z甲烷水類型2熱量的利用效率問題6?木炭的熱值是3.4x107J/kg完全然燒500g木炭，能放出J的熱量?柴油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)?已知某型號(hào)柴油機(jī)的效率為n，柴油的熱值為q，將質(zhì)量為m的柴油完全燃燒，能放出的熱量0=，這些熱量通過該柴油機(jī)的轉(zhuǎn)化對(duì)外所做的有用功W=?7?南通中考)建筑工地上有一臺(tái)大型汽車吊，把100健筑材料從地面吊到15m高處，汽車吊做的有用功為J.在這過程中，汽車吊消耗柴油的質(zhì)量為2.0kg，則完全燃燒2.0kg柴油釋放的內(nèi)能為J該過程中汽車吊的效率為%?柴油的熱值為q=4.3x107J/kg,取10N/kg)&蘇州中考）燃?xì)庠顭畷r(shí)，把質(zhì)量為2kg初溫為20?的水加熱到100共燃燒了0.02n3天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒）已知水的比熱容為4.2x103J/（k*C）,天然氣的熱值為8.4x107J/m.求：（1）水吸收的熱量；（2慶然氣完全燃燒放出的熱量;（3燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率.9.本溪中考）如圖所示為FDP30C型柴油水泵機(jī)組水泵機(jī)組動(dòng)力由柴油機(jī)提供），它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕、體積小、功率大；省時(shí)、省油、省心?該水泵機(jī)組的效率為40%,正常工作1小時(shí)可以將54m3的水抽到20m高處，請(qǐng)計(jì)算這個(gè)過程中：（g取10N/kgq柴油=4.3x107J/kg）.（1）水泵機(jī)組對(duì)水做了多少功?（2）水泵機(jī)組的有用功功率是多少?（3冰泵機(jī)組消耗多少柴油？結(jié)果保留兩位小數(shù)）10.（杭州中考）某研究小組為測(cè)量垂直于太陽光的面積為1m2表面上，每秒鐘接收到的太陽能，用自制太陽能熱水器做實(shí)驗(yàn)?經(jīng)多次試驗(yàn)得到自制太陽能熱水器吸收太陽能的效率為50%.控制太陽能熱水器接受太陽光垂直照射的面積始終是2m2,太陽能熱水器內(nèi)的水的質(zhì)量為100kg水的初溫為20C，經(jīng)8750時(shí)間后上升到45C，c水=4.2X103j/(kg?C).請(qǐng)計(jì)算：(1)在上述過程中太陽能熱水器內(nèi)的水吸收熱量是多少焦耳？(2)垂直于太陽光的1m2表面上，每秒鐘接收到的太陽能是多少焦耳？11?閱讀下列材料，并解答問題：“可燃冰”被視為21世紀(jì)的新型綠色能源?科學(xué)家估計(jì)，全球海洋底部可燃冰分布的范圍約4000萬平方公里，儲(chǔ)量可供人類使用約1000年?我國南海海底存儲(chǔ)著豐富的可燃冰資源，已經(jīng)查明的儲(chǔ)量相當(dāng)于目前陸上石油、天然氣資源量總數(shù)的三分之一?可燃冰的主要成分是甲烷，1m3可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164m3的甲烷氣體和0.8n3的水，已知甲烷氣體的熱值為3.6x107J/m3.桂林市新開通的301路公交車，使用LNG天然液化氣為燃料，這種燃料的主要成分就是甲烷.如果301路公交車滿載乘客時(shí)總質(zhì)量是6000kg1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量，可供公交車滿載時(shí)以36km/h的速度勻速行駛1640min，行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍，則這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率和效率各為多大？參考答案1.D2.6.72<105&4x10-33.熱值25004.(1水吸收的熱量：Q=cm(七-衲=4.2><103J/(kfC)x50kgx(30C-20C)=2.X106J(2由Q放=qV可知，需要燃燒的液化氣的體積：V=細(xì)=丄單=4.2x10-2m3q5107Jm35?甲烷完全燃燒放出的熱量：Q放=皿4=0.21k<5.6x107J/kg=1.17X107J由題知，Qm=Q放=1.176x107J因?yàn)镼放丄吸放Q1.171107J“Ijcm(t-p，所以m=吸==56kg吸0c(tt0)4.2103J(kgC)(70C-20C)6.1.x107qmnqm7.1.x107&6x10717.4&(1在此過程中，水吸收的熱量：Q=cm(t-t)=4.x103吸水0J/(k*C)x2kx(100C-20C)=6.7x105J(2天然氣完全燃燒放熱:Q.=Vq=8.4x107J/mx0.02n3=1.68x106J,放(3燃?xì)庠顭畷r(shí)的熱效率n=2吸x100%=6.72105Jx100%=40%9.(1)1所抽送的水的體積為：V=54m3，這些%1.68106J水的重力大?。篏=mg=pVg=1.0x103kg/m3x54m3x10N/kg=5.x105N，這些水被提升的高度為h=20m，所做的水有用功為:W右「Gh=5.4x105Nx20m=1.08x107J(2冰泵機(jī)組的有用功功率:P=D0810J=3000W⑶有用t3600s因?yàn)樗玫臋C(jī)械效率是n=40%，則總功為：Q=W總=沖瓷嚴(yán)=2?7x107J消耗的柴油為

總m=Q=2.710J=0.63kg10.(1)Q=cm(t-t)=4.2x103J/(kg?"C)X100kgx(45-20)?=1.05x107Jq4.3107JKg0總200J/(?s)所以1m21.0X107J/0%=2.1x107J2.1x107200J/(?s)所以1m2總表面上每秒接收到的太陽能是1200J.11.1n3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒放出熱量Q=q甲烷V=3.6中烷x107J/mx164m3=5.904x109J發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P=Q/t=5.904x109卩(164x60s)=6.0x104W36km/h=10m/s公交車行駛路