蘇科版初中九年級物理專項素養(yǎng)綜合練(四)熱學(xué)的綜合計算課件

專項素養(yǎng)綜合全練（四）熱學(xué)的綜合計算類型一圖像問題1.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2024江蘇無錫梁溪期中)用兩個相同的電熱器給質(zhì)量同為2kg的物質(zhì)甲和水加熱,它們的溫度隨時間的變化關(guān)系如圖所示,據(jù)此判斷物質(zhì)甲10min吸收的熱量為\[c水=4.2×103J/(kg·℃)\](

)A.5.04×105JB.4.2×105JC.2.52×105JD.條件不足,不能計算C解析由圖像可知,用兩個相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)

甲和水加熱,水溫度升高60℃需要20min,物質(zhì)甲溫度升高60

℃需要10min。所以質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水升高相同的溫

度需要吸收的熱量關(guān)系為:Q水吸=2Q甲吸。由c=

得,c水=2c甲;又因為c水=4.2×103J/(kg·℃),c甲=2.1×103J/(kg·℃)。物質(zhì)甲10min升高了60℃,Q甲吸=c甲m甲Δt甲=2.1×103J/(kg·℃)×2kg×60℃=2.52×105J。①甲物質(zhì)是水②0~12min乙溫度降低了20℃③0~12min甲放出了8.4×104J的熱量④乙物質(zhì)的比熱容為2.1×103J/(kg·℃)A.只有①②正確

B.只有②④正確C.只有①③正確

D.只有①④正確2.(新課標(biāo)·質(zhì)疑創(chuàng)新)(2024江蘇南京南師附中新城初中期中)質(zhì)量均為0.5kg的水和另一種液體在相同時間內(nèi)放出的熱量相等,它們溫度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃),下列說法中(

)

D解析①時間相等時,兩種液體放出的熱量相等,由圖可以看

出,放熱12min乙液體的溫度降低得多,甲液體的溫度降低得

少,由公式Q放=cmΔt可知,在質(zhì)量相等、初溫相同、放熱也相

同的情況下,甲的溫度降低得少,甲的比熱容大,而兩種液體

中一種液體是水,則甲物質(zhì)是水,故①正確;②由圖可知,乙液

體的初溫是60℃,12分鐘后乙液體的末溫是20℃,則乙液體

溫度降低了40℃,故②錯誤;③由圖可知,甲液體(水)在12min

內(nèi)由60℃降低到40℃,降低的溫度是60℃-40℃=20℃,所

以甲液體(水)放出的熱量:Q放=c水

mΔt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J,故③錯誤;④已知甲、乙在相同時間內(nèi)放出的熱量相等,則在12min內(nèi)乙液體放出的熱量等于甲液體

(水)放出的熱量,大小為4.2×104J,由Q放=cmΔt得乙液體的比

熱容:c乙=

=

=2.1×103J/(kg·℃),故④正確。3.(2024安徽廬江期中)對質(zhì)量均為0.2kg,初溫相同的甲、乙

兩種物質(zhì),用相同的加熱器同時加熱,它們溫度隨時間變化的

圖像如圖所示。若單位時間內(nèi),甲、乙吸收的熱量相同。甲

在0~8min內(nèi),c甲=1.9×103J/(kg·℃),則下列說法錯誤的是

(

)

A.乙物質(zhì)的熔點可能是60℃B.0~6min,甲的比熱容小于乙的比熱容C.0~6min,甲吸收的熱量等于乙吸收的熱量D.6~8min,乙物質(zhì)吸收的熱量是9.6×103JD解析甲和乙的末溫保持不變,可能處在熔化過程中,也可能

處于沸騰過程中,由圖可知,乙物質(zhì)在60℃時,繼續(xù)吸熱,溫度

保持不變,所以乙物質(zhì)的熔點可能是60℃,故A正確;由圖可

知,在0~6min內(nèi),加熱時間相同,吸收的熱量相同,甲的溫度變

化較多,且兩物質(zhì)的質(zhì)量相同,根據(jù)Q=cmΔt可知,甲的比熱容

小于乙的比熱容,故B正確;根據(jù)題意可知,單位時間內(nèi),甲、

乙吸收的熱量相同,所以0~6min,甲吸收的熱量等于乙吸收

的熱量,故C正確;由圖可知,甲物質(zhì)在0~6min升高的溫度Δt=

80℃-20℃=60℃,則甲吸收的熱量Q=c甲mΔt=1.9×103J/(kg·℃)×0.2kg×60℃=2.28×104J,甲、乙的質(zhì)量相等,在相同時間

內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量是相同的,則6~8min乙吸收的熱量等于0

~6min甲吸收熱量的

,所以6~8min乙吸收的熱量Q'=

Q=

×2.28×104J=7.6×103J,故D錯誤。故選D。4.(新考法·分析論證)(2024江蘇南京鐘英中學(xué)期中)在“探究物質(zhì)熔化規(guī)律”的實驗中,某物質(zhì)的溫度隨時間的變化圖像如圖所示。該物質(zhì)液態(tài)時的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),質(zhì)量為10g,由圖可知,該物質(zhì)熔化過程中的BC段吸收的熱量為

J。336解析由圖像知,該物質(zhì)在CD段時是液態(tài),吸熱4min,溫度升

高4℃,則1min升高1℃,1min吸收的熱量Q1=c液

mΔt=4.2×103

J/(kg·℃)×10×10-3kg×1℃=42J,由圖像知,該物質(zhì)在BC段共

經(jīng)歷8分鐘,由于物質(zhì)在相同時間內(nèi)吸收的熱量相同,則BC段

該物質(zhì)吸收的熱量QBC=8Q1=8×42J=336J。類型二熱效率的計算5.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2024江蘇泰州海軍中學(xué)期中)如圖所示,某家庭太陽能熱水器陽光照射時,平均每小時吸收7.0×106J的太陽能,若熱水器吸收8h的太陽能,可以使質(zhì)量為100kg的水溫度升高50℃。已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃),求:(1)水吸收的熱量;(2)該太陽能熱水器的熱效率。解析

(1)水吸收的熱量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×107J;(2)熱水器8h吸收的太陽能E=8h×7.0×106J/h=5.6×107J,則該太陽能熱水器的熱效率η=

=

=37.5%。6.(新課標(biāo)·模型建構(gòu))(2024江蘇蘇州星灣學(xué)校期中)一定氣壓下,某種晶體熔化成同溫度液體時所吸收的熱量與其質(zhì)量之比叫該晶體的熔化熱,用字母λ表示。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,用一個熱效率為40%的酒精爐為熱源,將500g初溫為0℃的冰全部熔化為0℃的水,共燃燒了14g酒精,酒精的熱值為3×107J/kg。求:(1)冰熔化過程中吸收的熱量;(2)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔化熱λ冰。解析

(1)14g酒精完全燃燒放出的熱量Q放=qm酒精=3×107J/kg×14×10-3kg=4.2×105J,由η=

可得冰熔化成0℃的水吸收的熱量Q吸=Q放×η=4.2×105J×40%=1.68×105J;(2)冰的質(zhì)量m冰=500g=0.5kg,冰的熔化熱λ冰=

=

=3.36×105J/kg。7.(2024山東青島黃島期中)冬天,喝牛奶前,可用熱水燙一下。用60℃的熱水加熱200g的袋裝牛奶,使牛奶的溫度由15℃升高到45℃。已知牛奶的比熱容為2.1×103J/(kg·℃),包裝袋吸熱及其他熱損失不計。求:(1)牛奶吸收的熱量;(2)加熱牛奶至少需要多少千克60℃的熱水。解析

(1)牛奶的質(zhì)量為m牛奶=200g=0.2kg,牛奶吸收的熱量:

Q吸=c牛奶m牛奶(t-t01