2020年中考物理計(jì)算題解題方法專題1.3中考熱學(xué)

專題1.3中考熱學(xué)計(jì)算題1.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吸=cm(t-to)（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=mq2.各個(gè)公式中字母的含義（1）在公式Q吸=cm(t-to)中，to指物體原來的溫度，單位是℃，t指物體升高后的溫度，單位是℃，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?℃），Q吸是物體溫度升高所吸收的熱量，單位是J。（2）在公式Q放=cm(to-t)中，to指物體原來的溫度，單位是℃，t指物體降低后的溫度，單位是℃，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?℃），Q放是物體溫度降低所放出的熱量，單位是J。(3)在Q放=mq中，m、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。3.c水=4.2×103J/（kg?℃）和q煤氣=4.2×107J/kg的物理含義c水=4.2×103J/（kg?℃）表示1kg的水，溫度升高或者降低1℃，所吸收或者放出的熱量為4.2×103Jq煤氣=4.2×107J/kg表示1kg的煤氣完全燃燒，放出的熱量是4.2×107J。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：η=。5．初中物理熱學(xué)計(jì)算題的解題基本策略首先閱題、思題，找出物體原來的溫度t。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(duì)常見的物質(zhì)（如水）的比熱容記住即可，有時(shí)題中或試卷前給出。對(duì)這些物理量做到心中有數(shù)。然后對(duì)物體溫度升高的情況，可用公式Q吸=cm(t-to)列出方程，代入數(shù)值和單位求出物體應(yīng)吸收的熱量；對(duì)物體溫度降低的情況，可用公式Q放=cm(to-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(duì)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%Q放，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吸=cm(t-to)和Q放=mq結(jié)合Q吸=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%Q放，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(huì)找到解題技巧。注意：在計(jì)算時(shí)，題中各個(gè)物理量要一一對(duì)應(yīng)，并且都要化為國際單位。類型1：利用物體吸收或放出熱量的公式進(jìn)行的計(jì)算①計(jì)算物體吸收熱量的公式為：Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t。②計(jì)算物體放出熱量的公式為：Q放=cm(t0-t)=cm⊿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·℃)；m表示質(zhì)量，單位是kg；t0表示物體初始溫度，單位是℃；t表示物體后來的溫度，單位是℃。⊿t=t-t0表示物體升高了的溫度。⊿t=t0-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20℃的湯，升高了80℃，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4×103J/kg?℃）【答案】6.4×105；熱傳遞?！窘馕觥浚?）湯吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4×103J/（kg?℃）×2kg×80℃＝6.4×105J；（2）在燃?xì)庠钌响覝珪r(shí)，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8.4×104J的熱量后，溫度升高到60℃，則水原來的溫度是多少℃？【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吸=cm△t的變形公式求水的原來的溫度．由Q吸=cm△t可得，水升高的溫度：△t===40℃，因?yàn)椤鱰=t﹣t0，所以水原來的溫度：t0=t﹣△t=60℃﹣40℃=20℃．類型2：利用燃料完全燃燒放出熱量的公式進(jìn)行的計(jì)算①燃料完全燃燒釋放出的熱量公式為：Q放=mq。②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：①中的公式對(duì)固體、液體、氣體、均適用。②只對(duì)氣體適用。兩個(gè)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表示燃料的熱值，單位是J/kg；m表示質(zhì)量，單位是kg。V表示體積，單位是ｍ3?！纠}3】（2019廣西北部灣）汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)常用水作為降溫的物質(zhì)，這是因?yàn)樗腳___較大的緣故。汽油的熱值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃燒放出的熱量是______J。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?.6×107廢氣【解析】汽車的發(fā)動(dòng)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=4.6×107J/kg×1kg=4.6×107J；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(jì)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(shí)，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(shí)Q放=c1m1(t01-t)，Q吸=c2m2(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(shí)Q放=qm1，或者Q放=qV，Q吸=cm2(t-t0)。電熱器通電流放出的熱量等于另外物體吸收的熱量，這時(shí)Q放=I2Rt（焦耳定律公式），Q吸=cm(t-t0)。利用熱平衡方程可以求解很多問題，有時(shí)結(jié)合比例式，解題更簡(jiǎn)單。【例題4】（經(jīng)典題）A、B兩物體質(zhì)量相等，溫度均為10℃；甲、乙兩杯水質(zhì)量相等，溫度均為50℃?，F(xiàn)將A放入甲杯，B放入乙杯，熱平衡后甲杯水溫降低了4℃，乙杯水溫降低了8℃，不考慮熱量的損耗，則A、B兩物體的比熱容之比為（）A4:9B．3:5C．2:3D．1:2【答案】A【解析】設(shè)A、B的質(zhì)量均為m，水的質(zhì)量均為M，則對(duì)于A物體而言，它吸收的熱量等于水所放出的熱量，故cA

m×(46℃－10℃)=c水M×4℃；則對(duì)于B物體而言，它吸收的熱量等于水所放出的熱量，故cB

m×(42℃－10℃)=c水M×8℃；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(duì)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20℃升高到60℃．[已知q秸稈煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]?！敬鸢浮?.2×107；250?！窘馕觥拷斩捗和耆紵尫诺臒崃浚篞放＝m秸稈煤q＝2kg×2.1×107J/kg＝4.2×107J。由題意可知，水吸收的熱量為：Q吸＝Q放＝4.2×107J，由Q吸＝cm△t可得，水的質(zhì)量：m＝＝＝250kg。類型4：利用熱效率公式進(jìn)行的計(jì)算（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(gè)重要指標(biāo)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的效率均屬于熱機(jī)的效率，其公式為：η=。（2）爐具的熱效率：天然氣燃燒放出的熱量是爐具提供的總熱量，Q總=Q放，水吸收的熱量是有用的熱量Q有=Q吸，則η=。（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，則η=?！纠}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(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時(shí)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4.2×103J/（kg·℃），煤的熱值為3×107J/kg。求：（1）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量；（2）經(jīng)過6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量；（3）煤爐燒水時(shí)的熱效率?！敬鸢浮浚?）6×107J；（2）2.52×106J；（3）4.2％?！窘馕觥浚?）燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量，直接利用Q總=mq，這個(gè)公式熱值為J/kg，m是燃料的質(zhì)量，單位是kg。Q放=m煤q=2kg×3×107J/kg=6×107J（2）從圖像分析知道經(jīng)過6min時(shí)間加熱，水的溫度從20℃升高到80℃.水的質(zhì)量10kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）根據(jù)吸收熱量公式得到Q吸=cm水（t－t0）=4.2×103J/（kg·℃）×10kg×60℃=2.52×106J（3）爐具的效率公式為η＝Q吸/Q總，所以η=Q吸/Q放=（2.52×106J/6×107J）×100％=4.2％【例題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4.0×107J/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(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，這些熱量的30%被500m330℃的水吸收，則水溫能升高℃．[c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]【答案】2.8×1011；40?！窘馕觥浚?）50t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量：Q放＝mq＝50×140kg×4.0×107J/kg＝2.8×1011J；（2）由ρ＝得，水的質(zhì)量：m′＝ρV＝1.0×103kg/m3×500m3＝5×105kg，水吸收的熱量：Q吸＝30%Q放＝30%×2.8×1011J＝8.4×1010J，由Q吸＝cm△t得，水升高的溫度：△t＝＝＝40℃。一、填空題1.（2019貴州黔東南）小王路過加油站時(shí)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20℃的水加熱到40℃，水吸收了J的熱量[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]。【答案】無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；不可再生；8.4×106。【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(dòng)；（2）汽油屬于化石能源，消耗后不可能在短時(shí)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＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（40℃﹣20℃）＝8.4×106J。2.（2019貴州銅仁）把1kg的水從60℃開始加熱至沸騰，溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖，由圖像可知，水的沸點(diǎn)是℃;水從70℃加熱至90℃需要吸收的熱量是J;水沸騰時(shí)，水面上方的氣壓一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(最后一空選填“大于”“小于”或“等于”)。[C水＝4.2×103J/(kg·℃)]【答案】98；8.4×104；小于。【解析】（1）根據(jù)液體沸騰的特點(diǎn)找到沸點(diǎn)：液體沸騰時(shí)不斷吸收熱量，溫度保持不變，這個(gè)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Q吸=cm△t求水吸收的熱量；

（3）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃．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(shí)，不斷吸收熱量，保持98℃不變，所以98℃是水的沸點(diǎn)。

水吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（90℃-70℃）=8.4×104J；

1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃．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98℃，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)氣壓小于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

3.（2019湖北濱州）用液化氣灶燒水，把1.5kg初溫為20℃的水加熱到100℃，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%的熱量被水吸收，則液化氣的熱值為J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】5.04×105；4×107?！窘馕觥浚?）水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；（2）由題知，Q吸＝Q放×60%＝m液化氣q×60%，需要液化氣的體積：q液化氣＝＝＝4×107J/kg。4.（2019安徽?。┘偃缤耆紵?.2m3天然氣放出的熱量全部被100kg初溫為25℃的水吸收，可以使水的溫度升高到________℃[已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），q天然氣＝4.2×107J/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吸=cm△t得到水升高的溫度.完全燃燒0.2m3天然氣放出的熱量：Q放＝V天然氣q＝0.2m3×4.2×107J/kg＝8.4×106J；根據(jù)Q吸＝cm△t＝Q放可知，水溫度升高值：△t＝Q吸/cm＝8.4×106J/4.2×103J/（kg?℃）×100kg＝20℃，水的末溫度為：t＝t0+△t＝25℃+20℃＝45℃。5.（2019山東菏澤）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4.6×107J/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(duì)環(huán)境會(huì)造成污染?！敬鸢浮?.3×108；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(huì)造成大氣污染、噪聲污染。這些汽油完全燃燒放出的熱量：q=mq=5kg×4.6×107j/kg=2.3×108j；燃油汽車產(chǎn)生的噪聲（或尾氣）會(huì)對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。6.（2019山東德州）在“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，燒杯中加入200g的水，測(cè)得初始溫度為45℃．如圖所示，用酒精燈加熱一段時(shí)間后溫度計(jì)的示數(shù)為℃，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＝4.2×103J/（kg?℃），酒精熱值q＝3.0×107J/kg）【答案】95；4.2×104；1.4?！窘馕觥勘绢}考查溫度計(jì)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，溫度計(jì)的分度值為1℃，示數(shù)為95℃；（2）水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.2kg×（95℃﹣45℃）＝4.2×104J。（3）由題知，Q放＝Q吸＝4.2×104J，由Q放＝mq得，需要完全燃燒酒精的質(zhì)量：m′=Q放/q=0.0014kg＝1.4g。7.（2019湖南婁底）用一臺(tái)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(shí)間后室溫升高了5℃，則空氣吸收的熱量為J．設(shè)空氣的比熱容為1.0×103J/（kg?℃）【答案】做功；2.5×105?！窘馕觥客姾笕∨鞯碾姛嵩囟壬撸峭ㄟ^電流做功的方式使其內(nèi)能增加的；空氣吸收的熱量：Q＝cm△t＝1.0×103J/（kg?℃）×50kg×5℃＝2.5×105J8.（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．1m3可燃冰可以釋放出175m3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50%被10噸的水吸收，水的溫度能夠上升℃．（q天然氣=3.6×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃））【答案】不可再生；6.3×109；75．【解析】本題考查了學(xué)生對(duì)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(duì)公式和公式變形的理解和應(yīng)用．不可再生能源是在短時(shí)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1m3可燃冰可以釋放出175m3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Q吸=ηQ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=cm△t計(jì)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）1m3的“可燃冰”相當(dāng)于的天然氣的體積為：V=1×175m3=175m3，這些天然氣完全燃燒產(chǎn)生熱量：Q放=Vq=175m3×3.6×107J/m3=6.3×109J；（2）水吸收的熱量：Q吸=ηQ放=50%×6.3×109J=3.15×109J，由Q吸=cm△t得加熱后水的溫度：△t===75℃．9.（2018?濟(jì)寧）將盛有涼牛奶的瓶子放在熱水中（如圖所示），通過方式改變牛奶的內(nèi)能，圖中乙是250g牛奶與熱水的溫度隨時(shí)間變化的圖象，則牛奶在加熱過程中吸收的熱量為J．[c牛奶=4.2×103J/（kg?℃）]【答案】熱傳遞；2.1×104。【解析】（1）改變內(nèi)能的方法：一是做功，二是熱傳遞，物體放出熱量、內(nèi)能減少、溫度降低；（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℃﹣20℃=20℃，則牛奶吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.25kg×20℃=2.1×104J。10．（2018?菏澤）太陽能、水能、天然氣、地?zé)崮堋L(fēng)能、潮汐能中，屬于不可再生能源的是。太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg水，水溫從20℃升高到70℃[c水=4.2×103J/（kg?℃）]所吸收的熱量是J?！敬鸢浮刻烊粴?；2.1×107?！窘馕觥浚?）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)崮堋L(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=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（70℃﹣20℃）=2.1×107J。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4.2×107J/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%被水吸收，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可把kg的水從20℃加熱至沸騰。[c水=4.2×103J/（kg?℃）]?！敬鸢浮?.2×108；500?！窘馕觥浚?）整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量：Q放=mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J，（2）由題知，水吸收的熱量：Q吸=Q放×40%=4.2×108J×40%=1.68×108J，由Q吸=c水m水（t﹣t0）得水的質(zhì)量：m水===500kg。12．（2018?青島）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(shí)，升高的溫度之比為6：5，則甲、乙的比熱容之比為?！敬鸢浮?：4?！窘馕觥恐纼晌矬w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：△t乙=6：5，Q甲：Q乙=7：5，因?yàn)镼吸=cm△t，所以===，解得：==7：4。13．（2018?泰安）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，質(zhì)量為0.5kg、溫度為70℃的水放出4.2×104J的熱量，水的溫度降低了℃[c水=4.2×103J/（kg?℃）]。【答案】20【解析】知道水的質(zhì)量、放出的熱量、比熱容，利用Q放=cm△t求水溫度降低值。由Q放=c水m△t可得，水降低的溫度：△t===20℃。14.（2017?淄博）小紅在實(shí)驗(yàn)室用酒精把質(zhì)量是150g，初溫是60℃的水加熱到100℃，則水吸收的熱量是J；若不計(jì)熱損失，至少需要燃燒g酒精。[c水=4.2×103J/（kg?℃），q酒精=3.0×107J/kg]?！敬鸢浮?.52×104；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吸=cm△t求水吸收的熱量；由題知Q吸=Q放，再根據(jù)公式Q放=qm求出需要燃燒的酒精的質(zhì)量。水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.15kg×（100℃﹣60℃）=2.52×104J，不計(jì)熱損失，Q吸=Q放=V酒精q，則V酒精===0.84×10﹣3m3。由ρ=可得，酒精的質(zhì)量m=ρV酒精=0.8×103kg/m3×0.84×10﹣3m3=0.672kg=672g。二、計(jì)算題15．（2018?聊城）在“探究水沸騰時(shí)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20℃、質(zhì)量為100g的水，在一個(gè)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4.2×103J/（kg?℃），酒精的熱值為3.0×107J/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：1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量。水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象，同時(shí)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?！敬鸢浮浚?）水吸收的熱量是3.36×104J；（2）酒精燈燒水的熱效率是37.3%；（3）5g，100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量是1.13×104J?！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﹣t0）求出水吸收的熱量；知道酒精的熱值和質(zhì)量，根據(jù)Q放=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)1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量求出5g的水完全汽化成同溫度水蒸氣所需要吸收的熱量。（1）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，即需將水加熱至100℃，水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×104J；（2）3g酒精完全燃燒釋放的熱量：Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J；酒精燈燒水的熱效率：η=×100%=×100%≈37.3%；（3）1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量，則5g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量：Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。16.（2018?德州）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用爐子將10kg的水從20℃加熱至沸騰，燃燒了0.5kg的焦炭，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），焦炭的熱值為3.0×107J/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?！敬鸢浮浚?）水吸收的熱量是3.36×106J；（2）0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量是1.5×107J；（3）爐子燒水的效率是22.4%。【解析】知道水的質(zhì)量、水的比熱容和水的溫度變化，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；知道焦炭的熱值和質(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。（1）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，即需將水加熱至100℃，水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（100℃﹣20℃）=3.36×106J；（2）0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量：Q放=mq=0.5kg×3.0×107J/kg=1.5×107J；（3）爐子燒水的效率：η=×100%=×100%=22.4%。17.（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)了我國天然氣水合物開發(fā)的歷史性突破。可燃冰清潔無污染，儲(chǔ)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(jì)算。[c水=4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值q=7.0×107J/m3]求：（1）體積為0.0lm3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×l07J；（2）水升高度的溫度是22.5℃?！窘馕觥浚?）由題意可得，可燃冰的熱值：q可燃冰=15q天然氣=15×7.0×107J/m3=1.05×109J/m3；0.01m3“可燃冰”完全燃燒放出的熱量：Q放=Vq可燃冰=0.01m3×1.05×109J/m3=1.05×l07J；（2）由η=得被水吸收的熱量：Q吸=ηQ放=90%×1.05×l07J=9.45×106J；由Q吸=cm△t可得，水升高的溫度：△t===22.5℃。18.（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(tái)2017年5月18日?qǐng)?bào)道，我國可燃冰已試采成功，技術(shù)處于世界領(lǐng)先，用燃?xì)忮仩t燒水時(shí)，把質(zhì)量為500kg，初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了12m3天然氣，已知水的比熱容c水=4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值q=4.2×107J/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(shí)的效率；（3）若換用可燃冰，應(yīng)使用多少m3可燃冰．【答案】（1）1.68×108J；（2）33.3%；（3）0.075m3【解析】由熱量公式Q=cm△t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=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×500kg×=1.68×108J；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放=Vq天然氣=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J；燃?xì)忮仩t燒水時(shí)的效率：η=×100%=×100%≈33.3%；（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=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/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===0.075m3．19.（2018安徽）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0.02m3天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒）。已知水的比熱容為4.2×103J／（kg.℃），天然氣的熱值為8.4×107J／m3。求：（1）水吸收的熱量；（2）