中考物理一輪復(fù)習(xí)：熱學(xué)計(jì)算（知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)+過(guò)關(guān)練習(xí)） （解析版）

專題08熱學(xué)計(jì)算

【考點(diǎn)分析】

早下考占考試題型難易度

比熱容計(jì)算選擇題、填空題、計(jì)算題★★★

內(nèi)能熱值計(jì)算選擇題、填空題、計(jì)算題★★

熱效率選擇題、填空題、計(jì)算題★★

【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解】

一、比熱容計(jì)算:

1.公式：C=線”

m-At

2.變形：Qa=cmAt

【例題1】質(zhì)量為2kg的水溫度升高5℃。求：水吸收的熱量Q吸。[c水=4.2義101/(kg-r)]

【答案】水吸收的熱量為4.2X104J。

3

【解析】解：水吸收的熱量:QR=c7KmAt=4.2X10J/(kg?℃)X2kgX5℃=4.2X10,J。

答：水吸收的熱量為4.2X104J。

【變式1】完成以下計(jì)算：

(1)水的比熱容是4.2義10叮/(kg*℃),將2kg水從20℃加熱到100℃,求水吸收的熱量；

(2)將2kg湯從20℃加熱到100℃,需要吸收6.4X1()5J的熱量，求湯的比熱容。

【答案】(1)水吸收的熱量是6.72X10」；(2)湯的比熱容是4X10」/(kg?℃)。

【解析】解：(1)水吸收的熱量：

Q吸(kg-℃)X2kgX(100℃-20℃)=6.72X105J；

(2)湯的比熱容：c湯=%籍％2c=4X104/(kg-℃)?

mAt2fc^X(100C-20n67

答：(1)水吸收的熱量是6.72X105J；(2)湯的比熱容是4義10打/(kg-c)。

【例題2】質(zhì)量相同的A、B兩金屬塊，把它們都加熱到100℃,然后分別投入裝有質(zhì)量相同、初溫

都為0℃的C、D兩杯水中，測(cè)量的結(jié)果：金屬塊A使C杯的水溫升高了10℃,金屬塊B使D杯的水

溫升高了20℃.設(shè)兩金屬塊比熱容為7和CB，則CA與CB的比值為()

A.4：9B.9：4C.19：9D.9：19

【答案】A

【解析】解：因?yàn)镃的初溫度為0℃,金屬塊A使C杯的水溫升高了10℃,故C杯中水和A的末溫

度都為10℃；

對(duì)于金屬塊A來(lái)說(shuō)有：cAmA(t0-tA)=c^m水

因?yàn)镈的初溫度為0℃,金屬塊B使D杯的水溫升高了20℃,故D杯中水和B的末溫度都為20℃；

對(duì)于金屬塊B來(lái)說(shuō)有：cBmB(t0-tB)

因?yàn)閙,=m乙，則①+②得：隼2*=冬=翳=3，

%(10010。_1

cB(100f-20V)~2

所以@=事故A正確。

CB9

故選：Ao

【變式2】將一杯熱水倒入容器內(nèi)的冷水中，冷水溫度升高10℃,又向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，

冷水溫度又升高6℃,若再向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，則冷水溫度將再升高(不計(jì)熱損失)()

A.0℃B.6℃C.6℃以上D.4℃

【答案】D

【解析】解：設(shè)熱水和冷水的溫度差為t,

質(zhì)量為叫的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了10℃,

Q吸=、放，

從而可知，emo(t-10℃)=cmX10℃,-------①

又向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量為此同溫度的熱水，水溫又上升了6℃,AQ^^AQa,

從而可知，emo(t-10℃-6℃)=c(m+nio)X6℃,-------②

則①-②得：6℃Xcnio=lO℃Xcm-6℃Xcm-6℃Xcm0,

整理得：12℃Xcm0=4℃Xcm,

解得：m=3mo；

代入①式可得，t=40℃；

假設(shè)我們將全部熱水一次性注入，則由熱平衡方程可知：3moe(40℃-At)=mcAt,山=3%；

聯(lián)立兩式解得：△t=20℃；

則注入后3杯水后，水溫還會(huì)上升：20℃-10℃-6℃=4℃o故D正確。

故選：Do

二、熱值計(jì)算：

1.公式：9=區(qū)(或［=組一般用于氣體、液體燃料)

mV

其中：m為燃料的質(zhì)量，V為燃料的體積，q為燃料的熱值

2.公式變形：

(1)。放=［掰(已知熱值及燃料質(zhì)量，求燃燒放出的熱)

(2)m=區(qū)(已知燃燒放出的熱及熱值，求燃料的質(zhì)量)

q

【例題3］已知天然氣的熱值為4.0X107J/m\完全燃燒2.In?的天然氣可以獲得J的熱

量，不計(jì)熱量損失，這些熱量可以使500kg的水，溫度升高℃o【/k=4.2X103j/(kg?℃)】

【答案】8.4X107；40o

33737

【解析】完全燃燒2.1m的天然氣放出的熱量:Qjs=Vq=2.lmX4.OX10J/jn=8.4X10J；

由于不計(jì)熱量損失，則Q吸=Q放=8.4X10)；

施=__________8.4X10,J__________=40。0

故水升高的溫度At

cm4.2X103J/(kg?℃)X500kg

【變式3】氫能源具有熱值高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。氫氣的熱值為L(zhǎng)4Xl(fj/kg,完全燃燒0.2kg的氫

氣可放出___________J的熱量；若一罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的熱值是j/kgo

【答案】2.8X107；1.4X1#。

87

【解析】解：（1）0.2kg氫氣完全燃燒放出的熱量：Qtt=mq=0.2kgX1.4X10J/kg=2.8X10J;

（2）熱值是燃料的一種特性，與燃料的質(zhì)量、體積大小無(wú)關(guān)，所以一罐氫氣用去一半，剩下的氫氣

熱值不變，還是L4Xl（）8j/kg。

故答案為：2.8X107；1.4X10%

【例題4］用燃?xì)庠顭?，?0kg的水從20℃加熱到70℃,已知水的比熱容為4.2X103J/（kg?℃）?

求：

（1）水吸收的熱量是多少？

（2）這些熱量相當(dāng)于多少體積的煤氣完全燃燒放出的熱量？（煤氣的熱值為4.2Xl（yj/m3）

【答案】（1）水吸收的熱量是8.4X10^；（2）這些熱量相當(dāng)于0.2n?的煤氣完全燃燒放出的熱量。

【解析】解：（1）水吸收的熱量：

6

Q%=cm（t-t0）=4.2X101/（kg.℃）X40kgX（70℃-20℃）=8.4X10J；

（2）由題意可知，煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放=0吸=8.4義10打，

由QiinVq可得，需要煤氣的體積：V="=4；：K？3=0.2m3

答：（1）水吸收的熱量是8.4義10廳；（2）這些熱量相當(dāng)于0.2n?的煤氣完全燃燒放出的熱量。

【變式4】汽油的熱值q=4.6Xl（Tj/kg,質(zhì)量為42g的汽油完全燃燒。求：

（1）釋放的熱量是多少J?

（2）這些熱量被一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下5kg、10℃的水完全吸收，則水升溫多少。C?

【答案】（1）釋放的熱量是1.932義10打；

（2）這些熱量被一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下5kg、10℃的水完全吸收，則水升溫90℃。

【解析】解：（1）42g=0.042kg的汽油完全燃燒放出熱量：

Q放=m汽油q=0.042gX4.6X107J/kg=1.932X106J；

6

由題知，水吸收的熱量：Q?=Qtt=1.932X10J,

由Q產(chǎn)cmAt可得，水升高的溫度：一=工=心、鬻；廣°；：；、口=92。。,

%即水4.2QXSkg

水的末溫：t=10℃+92℃=102℃,

因?yàn)橐粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,水沸騰時(shí)吸收熱量、溫度不變，

所以水的溫度升高值：AtS5B=100℃-10℃=90℃o

答：（1）釋放的熱量是1.932X10）；

（2）這些熱量被一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下5kg、10℃的水完全吸收，則水升溫90℃。

三、熱效率計(jì)算：

1.公式：7=^ixioo%

Q放

2.公式解釋：

（1）W有=Q^=cmAt

（2）Q放=qm；（燃料完全燃燒放出的熱量）

【例題5】?jī)?nèi)燃機(jī)的能量流向圖如圖所示。內(nèi)燃機(jī)的效率為()

A.7%

B.28%

C.31%

D.34%

【答案】D

【解析】解：由內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖知，用來(lái)做有用功的能量占燃料完全燃燒放出能量的34%,即

內(nèi)燃機(jī)的效率為34%o

故選:Do

【變式5】為了減少大氣污染，可對(duì)秸稈進(jìn)行回收加工制成秸稈煤，完全燃燒5kg秸稈煤放出的熱

量是I，若放出的熱量有40%被水吸收，可使kg的水溫度升高80℃?！疽阎猶秸稈煤=

7

2.1X10J/kg,c水=4.2Xl(fj/(kg.r)]

【答案】1.05X108；125o

【解析】解：完全燃燒5kg秸稈煤可放出的熱量：Q放=m秸稈煤q秸稈煤=5kgX2.1X107J/kg=1.05X10/；

s7

由題意可知，水吸收的熱量為：QW=Qax40%=1.05X10JX40%=4.2X10J;

由可得水的質(zhì)量：、畋。

Q*!R=cmZ\tm=c次4t=4-.-2-X--1-0y3/(fca-。t7，-)-X-8--0-C--=125kg3

故答案為：1.05X108；125o

【例題6】汽車廠對(duì)某型號(hào)汽車進(jìn)行測(cè)試，汽車以108km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了

2.5min,汽車受到的阻力是3.0義10%,共消耗了1.2L燃油(假設(shè)燃油完全燃燒)。若燃油的密度

P=0.8X103kg/m3,熱值q=4Xl(fj/kg。求:

(1)汽車行駛的路程是多少？

(2)汽車牽引力所做的功是多少？

(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？

【答案】(1)汽車行駛的路程是4.5X10%；(2)汽車車牽引力所做的功是1.35X107J；

(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是35.2隊(duì)

【解析】解：(1)由v=￡可得，汽車行駛的路程s=vt=108km/hX拒h=4.5km=4.5X10%：

t60

(2)因?yàn)槠噭蛩傩旭?，所以牽引力F=f=3.0X10%,

牽引力做的功:W=Fs=3.0X10aNX4.5X10m=l.35X107J-

(3)由p=/可得，消耗燃油的質(zhì)量：m=pV=0.gXlO'kg/tfXl.ZXloYno.96kg,

燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量：Q=mq=0.96kgX4X107J/kg=3.84X107J;

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率n=￡xioo%=黑:需X100%?35.2%o

答：(1)汽車行駛的路程是4.5X103；(2)汽車車牽引力所做的功是L35X10」；

(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是35.2%。

【變式6】2017年5月，中國(guó)首次海域天然氣水合物(可燃冰)試采成功。100cm，可燃冰可釋放約

為1.5X10"m3天然氣。已知q天然氣=2.IXlO’J/m',c水=4.2X10，J/(kg?℃)。貝lj：

(1)求100cm，可燃冰釋放出的天然氣完全燃燒放出的熱量；

(2)若將上述的天然氣通過(guò)燃?xì)庠罱o水加熱，可使1kg的水從20℃升高到65℃,求水吸收的熱

(3)求該燃?xì)庠畹臒嵝省?/p>

【答案】(1)lOOcn?可燃冰釋放出的天然氣完全燃燒放出的熱量為3.15X105J；

(2)水吸收的熱量為1.89X10)；(3)該燃?xì)庠畹臒嵝蕿?0%。

【解析】解：(1)lOOcn?可燃冰可釋放約為1.5X10-20?天然氣，

23735

1.5XIO%天然氣完全燃燒放出的熱量:Qffi=Vq=l.5XWmX2.lX10J/m=3.15X10J;

35

(2)水吸收的熱量：Qs=cm(t-t0)=4.2X10J/(kg?℃)XlkgX(65℃-20℃)=1.89X10J；

(3)該燃?xì)庠畹臒嵝剩簄="=若嚕X100%=60%。

Q放$15X1。J

答：(1)lOOcn?可燃冰釋放出的天然氣完全燃燒放出的熱量為3.15Xl()5j；

(2)水吸收的熱量為1.89X10)；(3)該燃?xì)庠畹臒嵝蕿?0%。

黑除制珠

1.實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.5kg某物質(zhì)溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，已知物質(zhì)在固態(tài)下的比熱容為匕=2.1

X103J/(kg-r)]o假設(shè)這種物質(zhì)從熱源吸熱的功率恒定不變。根據(jù)圖象(如圖)解答下列問(wèn)題:

(1)求在最初的2min內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量；r__,

(2)求該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容。

-10

-20

【答案】(1)在最初的2min內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量為2.IX10打；

(2)該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容為4.2義10廳/(kg-C)。

【解析】解：(1)在最初2min內(nèi)，物體處于固態(tài)的升溫吸熱過(guò)程，

因m=0.5kg,Cj=2.1X1O3J/(kg?℃),Ati=O℃-(-20℃)=20℃,

34

所以，物質(zhì)吸收的熱量：QK=c1mAt1=2.1X1OJ/(kg?X：)X0.5kgX20℃=2.1X10J;

(2)該物質(zhì)的吸熱功率：P=@=2C=175W,

t2X60s

由圖象可知，lOmin?12min內(nèi)物質(zhì)處于液體，在=2min=120s內(nèi)，物體溫度升高△t2=10℃,

因吸熱功率恒定不變，

所以，吸收的熱量為：Q吸'=Pt'=175WX120s=2.1X1O4J,

該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容：5*==4.2X10打/(kg-℃)。

mAt20.5kgX10C

答：(1)在最初的2min內(nèi)，物質(zhì)吸收的熱量為2.1義10打；

(2)該物質(zhì)在液態(tài)下的比熱容為4.2X103/(kg-c)。

2.有一根燒紅的鐵釘，溫度是800℃,質(zhì)量是1.5g,將它投入到某種液體中，該液體的初溫是10℃,

質(zhì)量是26g,液體的溫度達(dá)到20℃后不再升高。不考慮周圍環(huán)境的影響和熱損失，鐵的比熱容為

0.46X103J/(kg?℃)。計(jì)算：

(1)鐵釘放出的熱量；

(2)該液體的比熱容。

【答案】(1)鐵釘放出的熱量是538.2J；(2)該液體的比熱容是2.07Xl()3j/(kg.。。)。

【解析】解：(1)鐵釘放出的熱量：

3-3

Qtt=cmAt=O.46X10J/(kg?℃)XI.5X10kgX(800℃-20℃)=538.2J；

(2)由題知：Q吸=Q放=538.2J,

因?yàn)镼吸=(:海m海,

所以c浪=0成=-------------------=2.07X103J/(kg?℃)。

液m液26X10-3A:^X(20f-10°C)

答：(1)鐵釘放出的熱量是538.2J；(2)該液體的比熱容是2.07X103J/(kg?℃)。

3.質(zhì)量為2kg的金屬塊，被加熱到200℃后放入1kg、20℃的冷水中，不計(jì)熱量損失，熱平衡后,

水和金屬塊的溫度均為50℃。［c水=4.2義10打/(kg?℃)］求：

(1)在此過(guò)程中水吸收的熱量是多少；

(2)金屬塊放出的熱量是多少；

(3)金屬塊的比熱容是多少。

【答案】(1)在此過(guò)程中水吸收的熱量是1.26X105J；(2)金屬塊放出的熱量是1.26X105J；

(3)金屬塊的比熱容是0.42X10」/(kg?℃)o

【解析】解：(1)水吸收的熱量：

35

Q吸=0水111(t-t0)=4.2X10J/(kg?℃)XlkgX(50℃-20℃)=1.26X10J；

5

(2)不計(jì)熱量損失，到平衡后，金屬塊放出的熱量：Qa=Qs=l.26X10J；

5

(3)由、放=盤At可得金屬塊的比熱容：c金=魯=：*黑匕c=642*I。%(kg?℃)。

771全ZACC-bUU)

答：(1)在此過(guò)程中水吸收的熱量是L26X105j；(2)金屬塊放出的熱量是1.26X101；

(3)金屬塊的比熱容是0.42X10)/(kg?℃)o

4.如圖甲所示，A、B是兩個(gè)底部裝有完全相同的加熱器的容器，加熱器產(chǎn)生的熱量80%可以被容器

中的液體吸收，已知加熱器每秒鐘放出熱量1000J?，F(xiàn)將甲、乙兩種液體分別倒入A、B杯中，其

中甲液體的比熱容為2Xl(fj/(kg.。。)；讓兩個(gè)加熱器同時(shí)開(kāi)始工作，60s后停止加熱，然后立

即將質(zhì)量為2.4kg的合金球迅速放入乙液體中(從球放入到達(dá)到熱平衡，不計(jì)熱損失)，它們的

溫度隨時(shí)間變化圖像如圖乙所示(部分圖像未畫出)。求：

(1)加熱60s時(shí)，乙液體吸收的熱量為多少；

(2)甲液體的質(zhì)量為多少；

/X/\

(3)合金球的比熱容為多少？

【答案】(1)加熱60s時(shí)，乙液體吸收的熱量4.8X101；(2)甲液體的質(zhì)量是0.3kg；

(3)合金球的比熱容為0.8X10)/(kg?℃)。

【解析】解：(1)己知加熱器每秒鐘放出熱量1000J,

則加熱60s時(shí)，加熱器放出熱量：Q放=1000J/sX60s=6X10，J；

根據(jù)題意可知，乙液體吸收的熱量：Qm=Q?X80%=6X104JX80%=4.8X104J；

(2)由乙圖可知，加熱15s時(shí)，甲液體的溫度從10℃升高到30℃,

4

由題意可知，甲液體在15s內(nèi)吸收的熱量：Q甲吸=Q故'X80%=lOOOJ/sX15sX80%=1.2X10J;

根據(jù)Q^=cm可得，甲液體的比熱容：

2“。-JO0=。?加

(3)由乙圖可知，加熱60s時(shí)，乙液體的溫度從10℃升高到60℃,

則加熱60s乙液體升高的溫度：At乙升=60℃-10℃=50℃,

加熱60s乙液體吸收的熱量：Q乙吸=。乙111乙乙升---------------①；

合金球放入乙液體后，乙液體的溫度從60℃降低到40℃,

則乙液體放熱時(shí)降低的溫度：&乙降=60℃-40℃=20℃；

=

合金球放入乙液體后，乙液體放出的熱量：Qz.ttcz.niz.At-----------②；

則兩過(guò)程中乙液體放出的熱量與其吸收的熱量的比值：登=衛(wèi)之/=:*=舞=|

Q乙吸c(diǎn)乙m乙氏乙升綠乙升50c5

所以，Q(Q?=|X4.8X104J=1.92X104J；

4

從球放入到達(dá)到熱平衡不計(jì)熱損失，則Q?=Q乙放=L92X10J,

由圖像可知，合金球放入乙液體后，合金球的溫度從30℃升高到40℃,

則合金球升高的溫度：At玻升=40℃-30℃=10℃,

由Q吸=cIn△t可得，合金球的比熱容:

Q球吸

1.92XI。4/3

c金屬球==0.8X10J/(kg?℃)

m球At球2.4kgX(40t7-30V)

答：(1)加熱60s時(shí)，乙液體吸收的熱量4.8X10“J；(2)甲液體的質(zhì)量是0.3kg；

(3)合金球的比熱容為0.8義103/(kg?℃)。

5.一個(gè)容器中裝有40kg溫度是10。。的冷水，若用某一熱水器把它加熱到溫度為60℃時(shí)，共用了

0.6m，的天然氣，已知天然氣的熱值為2.8X10，J/m3,水的比熱容為4.2X101/(kg-C)。求:

(1)這次加熱過(guò)程中，水吸收的熱量是多少;

(2)該熱水器的實(shí)際效率是多少；

(3)如果不用熱水器，而是先往容器中導(dǎo)入少量溫度未知的冷水后，再往容器中導(dǎo)入熱水，當(dāng)

往容器中導(dǎo)入一桶質(zhì)量是m的熱水時(shí)，發(fā)現(xiàn)冷水的溫度升高了5℃,當(dāng)往容器中再倒入同樣

的一小桶熱水時(shí)，水的溫度又升高了3℃,若再不停向容器內(nèi)倒入10次同樣的熱水，則容器

中的水溫度將再升高多少。C(容器足夠大，水不會(huì)溢出)

【答案】(1)水吸收的熱量為8.4Xl()6j；(2)該熱水器的實(shí)際效率是50%；

(3)容器中的水溫度將升高8℃。

【解析】解：(1)水吸收的熱量：

36

0吸=摭(t-t0)=4.2X10J/(kg-℃)X40kgX(60℃-10℃)=8.4X10J；

(2)天然氣完全燃燒放出的熱量：Q?=Vq=0.6m3X2.8X107J/m3=l.68X107J；

燃?xì)庠畹男剩簄=%X100%=xioo%=5o虬

Q成1.68X107

(3)設(shè)熱水和冷水的溫度差為t,質(zhì)量為m的一桶熱水倒入保溫容器中，使得冷水溫度升高了5℃,

Q?=Q放，

從而可知，cm(t-5℃)—cm^X5℃,①

又向容器中倒入一桶同質(zhì)量為m同溫度的熱水，水溫又上升了3℃,

Q>R=Q放，

從而可知，cm(t-5℃-3℃)—c(m+m憐)X3℃,②

則①-②得：3℃cm=5℃cm冷-3℃cm冷-3℃cm,

整理得：6℃cm=2℃cm

解得：m冷=3m,

代入①式可得熱水和冷水的溫度差，t=20℃；

假設(shè)我們將全部熱水一次性注入保溫容器，則根據(jù)能量守恒：

cX12Xm(t-At)=cm冷

△t=

解得：△t=16℃；

容器內(nèi)水溫升高：△t=16℃-5℃-3℃=8℃。

答：(1)水吸收的熱量為8.4X10，J；(2)該熱水器的實(shí)際效率是50%；

(3)容器中的水溫度將升高8℃。

6.某家庭用的燃?xì)鉄崴鳎瑢?0kg的水從10℃加熱到60℃,完全燃燒了0.21n?的煤氣。已知水的

比熱容為4.2X103/(kg?℃),煤氣的熱值為4X10,J/n?。求:

(1)煤氣完全燃燒放出的熱量是多少？

(2)水吸收的熱量是多少？該熱水器燒水的效率是多少？

(3)如果完全燃燒0.2111?天然氣放出的熱量的70%用來(lái)對(duì)小轎車做功，以1000N的動(dòng)力進(jìn)行牽引，

可使轎車行駛多遠(yuǎn)？(天然氣的熱值為3.2X107j/n?。)

【答案】(1)煤氣完全燃燒放出的熱量是8.4義10打；

(2)水吸收的熱量是4.2X101；該熱水器燒水的效率是50%；(3)轎車行駛的距離為4704m。

3736

【解析】解：(1)0.21m，煤氣完全燃燒放出的熱量：Qtt=Vq=0.21mX4X10J/m=8.4X10J；

36

(2)水吸收的熱量：Q?=cm(t-t0)=4.2X10J/(kg?℃)X20kgX(60℃-10℃)=4.2X10J；

該熱水器燒水的效率：n=J=當(dāng)翳乂100%=50姒

Q成8.4X1067

3736

(3)0.21n?天然氣完全燃燒放出的熱量：Qs=Vq=O.21mX3.2X10J/m=6.72X10J；

66

根據(jù)n=*可知小轎車做功：W=nQM=70%X6.72X10J=4.704X10J；

Q放

根據(jù)W=Fs可知轎車行駛的距離為：s=?=限警=4704m

F1000No

答：(1)煤氣完全燃燒放出的熱量是8.4X106J；

(2)水吸收的熱量是4.2X106J；該熱水器燒水的效率是50%；(3)轎車行駛的距離為4704m。

7.某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為5X10",一個(gè)沖程活塞在氣缸中移動(dòng)的距離是50mm,

滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為8X105Pa,飛輪Imin轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工

作時(shí)(不計(jì)摩擦，汽油的熱值為4.6乂101/1^)。求：

(1)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；

(2)一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；

(3)汽油機(jī)的功率；

(4)若Imin內(nèi)消耗汽油22.5g,該汽油機(jī)的效率。

【答案】(D做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為4000N；

(2)一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功為200J；(3)汽油機(jī)的功率為3000W；

(4)該汽油機(jī)的效率為17.4%。

【解析】解：(1)根據(jù)P=5可知燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為：

F=pS=8X105paX5X10，°=4000N；

(2)因?yàn)閟=50mm=0.05m,

所以一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：W=Fs=4000NX0.05m=200J；

(3)飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，所以飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，要對(duì)外做功900次，

所以燃?xì)鈱?duì)活塞做的總功為：W.a=WX900=200JX900=180000J,

汽油機(jī)的功率為：P="=竺罌支=3000W；

t60s

7

(4)這些汽油完全燃燒放出的熱量：Qffi=mq=0.0225kgX4.6X10J/kg=1035000J,

汽油機(jī)的效率：n==X100%^17.4%?

答：(1)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力為4000N；

(2)一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功為200J；

(3)汽油機(jī)的功率為3000W；

(4)該汽油機(jī)的效率為17.4%?

一、選擇題（共2小題）：

1.（2018?株洲）木炭的熱值為3.4X10,J/kg,它表示1kg木炭（）

A.具有3.4X10，J的熱量B.具有3.4X10）的內(nèi)能

C.完全燃燒對(duì)外做功3.4X107JD.完全燃燒放出熱量3.4X10」

【答案】D

【解析】解：木炭的熱值是3.4X107j/kg,它的物理意義是：1kg木炭完全燃燒放出的熱量是3.4

X107J,故ABC錯(cuò)誤,D正確。

故選：Do

2.（2019?泰安）某載重汽車自重12t,車輪與地面的總接觸面積為0.50?,汽車以72km/h的速度

在平直公路上勻速行駛時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為210kW,每行駛43s消耗柴油700g,柴油的熱值

為4.3X10」/kg,g取10N/kg。下列說(shuō)法中（）

①完全燃燒700g柴油放出的熱量為3.01X109J

②該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)效率為30%

③汽車的牽引力為1.05X104N

④若公路所能承受的最大壓強(qiáng)為8X10叩2,汽車最多能裝載40t的貨物

A.只有①②正確B.只有③④正確C.只有①③正確D.只有②③正確

【答案】D

【解析】解：①完全燃燒700g柴油放出的熱量：Q放=m蝌q=0.7kgX4.3Xl（fj/kg=3.01X10」，

故①錯(cuò)誤；

②柴油發(fā)動(dòng)機(jī)做功：W=Pt=210X103WX43s=9.03X106J,

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：n=4x機(jī)0%=:X100%=30%,故②正確；

Q放3.01X10J

③汽車速度：v=72km/h=72x4/s=20m/s,

3.6

由P='=f￡=Fv得，汽車的牽引力：F=￡=紅黑粵=1.05X10"N,故③正確；

④由p=g得，公路所能承受的最大壓力：F=pS=8X105PaX0.5m2=4X105N,

汽車與貨物的質(zhì)量之和：m總=—^=*=:第'=4X104kg=40t,

汽車最多能裝載貨物質(zhì)量：m=ni總-m車=40t-12t=283故④錯(cuò)誤。

綜上，①④錯(cuò)誤，②③正確。

故選：Do

二、填空題（共6小題）：

3.(2022?西藏)“母親節(jié)”這天，扎西同學(xué)為媽媽燉了一碗排骨湯，將裝湯的碗放在有5kg水的

盆子中進(jìn)行降溫。扎西同學(xué)用水進(jìn)行降溫主要是利用了水的大，過(guò)了一會(huì)兒，水溫由

15℃升高到20℃,水吸收的熱量為Jo[c水=4.2X1O'J/(kg?℃)]

【答案】比熱容；1.05X105。

【解析】解：(1)由于水的比熱容大，質(zhì)量相同的水和其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度，水吸熱多，

冷卻效果好，所以，將裝湯的碗放在水中進(jìn)行冷卻就是利用水的比熱容大這一特性；

35

(2)水吸收的熱量：Qs=cm(t-t0)=4.2X10J/(kg?℃)X5kgX(20℃-15℃)=1.05X10Jo

故答案為:比熱容；1.05X10'。

4.(2022?鹽城)小明做“探究水沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，繪制出如圖所示的圖像，由圖

像可知水沸騰時(shí)繼續(xù)吸熱，溫度,若燒杯中水的質(zhì)量為200g,加熱至沸騰，至少需要

吸收J(rèn)的熱量，實(shí)際上，提供的熱量__水吸收的熱量。[c水=4.2Xl()3j/(kg?℃)]

【答案】保持不變；4.2X104；大于。

【解析】解：(1)由圖像可知，水沸騰時(shí)繼續(xù)吸熱，溫度保持不變；

(2)由圖像可知，水的初溫t°=48.0℃,水沸騰時(shí)的溫度t=98.0℃,

因此將燒杯中的水加熱至沸騰至少需要吸收的熱量：

3-34

Q吸(t-t0)=4.2X10J/(kg?℃)X200X10kgX(98.0℃-48.0℃)=4.2X10J；

(3)由于對(duì)水加熱的過(guò)程中存在熱損失，因此實(shí)際提供的熱量大于水需要吸收熱量。

故答案為：保持不變；4.2X10-1；大于。

5.(2022?河池)已知水的比熱容c=4.2X10]/(kg?℃),把2kg的水從20℃加熱到70℃需要吸

收的熱量為J;在高山上煮飯，很難煮熟，這是因?yàn)楦呱缴蟔___低，水的沸點(diǎn)低。

【答案】4.2X105；氣壓。

【解析】解：把2kg的水從20℃加熱到70℃需要吸收的熱量：

35

Q吸=c^m(t-t0)=4.2X10J/(kg-℃)X2kgX(70℃-20℃)=4.2X10J；

在高山上煮飯，很難煮熟，這是因?yàn)楦呱缴蠚鈮旱停姆悬c(diǎn)降低。

故答案為：4.2X10，；氣壓。

6.(2022?廣元)小紅在家用天然氣灶燒開(kāi)水，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，5kg水從20℃加熱至沸騰，完全

燃燒了0.In?的天然氣，此過(guò)程中，水吸收的熱量是J,天然氣灶燒水的熱效率為o

[水的比熱容為4.2X10^/(kg-c),天然氣的熱值為4.OXnfj/ml

6

【答案】1.68X10；42%0

【解析】解：(1)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃,水吸收的熱量：

6

Q1a=cm(t-t0)=4.2X10"/(kg-℃)X5kgX(100℃-20℃)=1.68X10J；

7336

(2)天然氣完全燃燒時(shí)放出的熱量：Qtt=qV=4.0X10J/mX0.lm=4X10J；

天然氣灶燒水的熱效率：n=^X100%=L68X1(36/

6X100%=42%o

Q收4X107

故答案為:1.68X10'；42%o

7.(2022?宜昌)小麗用相同的電加熱器分別對(duì)質(zhì)量為0.2kg的水和0.3kg的另一種液體進(jìn)行加熱,

得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，則水在16min內(nèi)吸收的熱量為J,另一種液體的比熱

[C*=4.2X103J/(kg-℃)]

【解析】解：由圖知，水在16min內(nèi)初溫t0=10℃,末溫為40℃,

16min內(nèi)水吸收的熱量：

34

Q吸水=。水皿(t-t0)=4.2X10J/(kg.℃)X0.2kgX(40℃-10℃)=2.52X10J；

另一種液體加熱8min,吸收的熱量為：Q'吸=：X2.52X1O“J=1.26X1O4J；

由Q(s=Ci?m濾(ts-t0)得：1.26X10"j=c/X0.3kgX(50℃-20℃),

3

解得：cs=1.4X10J/(kg-r)o

故答案為：2.52X104；1.4X10)

8.(2022?銅仁市)全球汽車保有量在迅速增長(zhǎng)，截止2011年，全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突

破10億輛。設(shè)汽車的燃油為汽油，每輛汽車每年耗油約2.It,若不計(jì)熱量損失，這些燃料完全

燃燒可供IX10%g的水溫度升高r；汽車內(nèi)燃機(jī)的效率平均值取30%,如果能把內(nèi)燃

機(jī)的效率提高1%,全球每年可以節(jié)約kg燃油，從而減小全球的碳排放，為環(huán)保作出貢

獻(xiàn)。[已知水的比熱容為4.2義10汀/(kg?℃),汽油的熱值為4.6X101/kg]

【答案】23；1X10”。

【解析】解：(1)由題知，這些汽油完全燃燒放出的熱量：

3710

Qtt=mq=2,IX10kgX4.6X10J/kg=9.66X10J；

由題知，不計(jì)熱量損失，水吸收的熱量為Q吸=0放=9.66><10打，

由QR=cmAt可得水升高的溫度：△{=心紋=-----——=23℃；

及c疥I水4.2X103//(^-0xiX106kg

(2)每輛汽車做有用功所需燃油：2.ltX30%=0.063t,

內(nèi)燃機(jī)效率提高后為：30%+1%=31%,

效率提高后每輛汽車每年所需燃油量：需=2t

31%

每輛車每年節(jié)約燃油：2.It-2t=0.It

全球每年節(jié)約燃油：1.OXIO,XO.lt=lX108t=lX10"kg。

故答案為：23；lX10no

三、計(jì)算題（共4小題）：

9.（2022?聊城）食物也是一種“燃料”，釋放化學(xué)能的過(guò)程不斷地發(fā)生在人體內(nèi)，提供細(xì)胞組織

所需的能量。人體攝入的能量（營(yíng)養(yǎng)師常稱之為熱量）過(guò)多或過(guò)少，都有損于健康。求：

（1）某種油炸食品，每100g可提供的能量約為L(zhǎng)26X106J,假設(shè)這些能量全部被質(zhì)量為5kg、

溫度為25℃的水吸收，可使這些水的溫度升高到多少攝氏度？［c水=4.2Xl（fj/（kg-c）］

（2）如果上述這些能量全部用于克服重力做功，則能把多少千克的物體提升10m?（g取10N/kg）

【答案】（1）某種油炸食品，每100g可提供的能量約為1.26X106J,假設(shè)這些能量全部被質(zhì)量為

5kg、溫度為25℃的水吸收，可使這些水的溫度升高到85攝氏度；

（2）如果上述這些能量全部用于克服重力做功，則能把1.26X10"千克的物體提升10m。

【解析】解:（1）每100g這種油炸食品可提供的能量約為1.26義10打，

假設(shè)這些能量全部被水吸收，則Q吸=1.26Xl（）6j,

根據(jù)公式Q吸=入盤（t-t）,則水升高到的溫度t='竺+t產(chǎn)，…片「°?皿+253=85℃。

0c水?n4.2X10°//（kg?QX5kg

（2）如果上述這些能量全部用于克服重力做功，則W=L26X106j,

根據(jù)W=Gh=mgh得：爪=3=U=L26X10如。

答：（1）某種油炸食品，每100g可提供的能量約為1.26義10］，假設(shè)這些能量全部被質(zhì)量為5kg、

溫度為25℃的水吸收，可使這些水的溫度升高到85攝氏度；

（2）如果上述這些能量全部用于克服重力做功，則能把1.26X104千克的物體提升10m。

10.（2020?呼和浩特）“宇”牌太陽(yáng)能熱水器，水箱內(nèi)有200kg的水。水的比熱容為4.2X10〃/

（kg,℃）o求：

（1）在陽(yáng)光照射下，水的溫度升高了10℃,水吸收的熱量；

（2）天氣原因，水箱內(nèi)200kg的水，溫度從90℃降低到50℃,和溫度從30℃升高到80℃,放

出的熱量與吸收的熱量之比。

【答案】（1）在陽(yáng)光照射下，水的溫度升高了10℃,水吸收的熱量為8.4X10M；

（2）天氣原因，水箱內(nèi)200kg的水，溫度從90℃降低到50℃,和溫度從30℃升高到80℃,放出的

熱量與吸收的熱量之比為4：5o

【解析】解：（1）水吸收的熱量：Q=cmAt=4.2X103J/（kg?℃）X200kgX10℃=8.4X106J;

（2）水降低溫度放得熱量與升高溫度吸收熱量之比：

Q四：QiR-cm（t降-to降）：cm升-t升）=（t降-t。降）：（t0-t升.）

=（90℃-50℃）：（80℃-30℃）=4：5。

答：（1）在陽(yáng)光照射下，水的溫度升高了10℃,水吸收的熱量為8.4X106J；

（2）天氣原因，水箱內(nèi)200kg的水，溫度從90℃降低到50℃,和溫度從30℃升高到80℃,放

出的熱量與吸收的熱量之比為4：5。

11.（2022?鄂爾多斯）國(guó)產(chǎn)055新型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦的服役，使中國(guó)海軍的裝備又一次得到提升。該型

號(hào)驅(qū)逐艦滿載時(shí)質(zhì)量為1.25