專題04吸放熱的計算公式法（原卷版）

專題04吸放熱的計算——公式法（原卷版）考點直擊解題方法與技巧物體在熱傳遞過程中吸收或放出的熱量可以利用公式Q吸=cm（tt0）或Q吸=cm（t0t）計算,而物體的質(zhì)量m、溫度改變量Δt、初溫t0、末溫t、比熱容c可利用相應(yīng)的變形式計算。典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練考點1

單、多物體吸放熱的計算【典例11】（2021?赤峰）把1kg的水從60℃開始加熱至沸騰，溫度隨時間變化的圖像如圖所示，由圖像可知，水的沸點是℃，沸騰過程的特點是；這些水由60℃加熱至90℃需要吸收的熱量是J。（c水＝4.2×103J/（kg?℃）【典例12】（2021秋?建甌市校級月考）質(zhì)量為500克的鐵鍋中放有3千克的水，把它們從15℃加熱到90℃，鐵鍋吸收了多少熱量？【C鐵＝4.6×102焦/（千克?℃）】【變式11】（2022?浦東新區(qū)二模）質(zhì)量為10千克的水溫度升高15℃，求水吸收的熱量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克?℃）]【變式12】（2021秋?永定區(qū)校級月考）質(zhì)量是1kg的鋁壺內(nèi)裝5kg的水，它們的溫度為20℃，如果共吸收1.094×106J的熱量，則水溫將升高到多少攝氏度？（c鋁＝0.88×103J/（kg?℃））考點2

溫度改變、比熱容的計算【典例21】（2021秋?青島月考）計算：質(zhì)量為100g的水吸收2.1×104J的熱量，溫度升高了多少？【典例22】（2021秋?鼓樓區(qū)校級期中）在標準大氣壓下，將質(zhì)量為100g的銅塊從沸水中取出，迅速放入質(zhì)量為100g、溫度為10℃的某液體中，混合后的共同溫度是25℃。若不計熱量損失，求這種液體的比熱容為多少？[c銅＝0.4×103J/（kg?℃）]【變式21】（2021?新田縣校級開學）在1個標準大氣壓下，2kg初溫為20℃的水，吸收了1.26×106J的熱量，那么水溫升高了多少攝氏度？【變式22】（2021秋?秀嶼區(qū)校級月考）某液體的沸騰圖像如圖所示，該液體質(zhì)量為0.2kg，前4min吸收熱量6.72×104J，則此液體的比熱容為多少？考點3

質(zhì)量的計算【典例3】（長沙中考）水稻是喜溫植物，春季育秧時，農(nóng)民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再將水放出，以防霜凍，這是因為水的較大，當氣溫降低時，水能放出較多的熱量，如果某秧田中水的溫度降低了2℃，放出了3.36×107J的熱量，則該秧田內(nèi)的水的質(zhì)量為kg．[已知c＝4.2×103J/（kg?℃）]。【變式31】（2022?安徽模擬）現(xiàn)有足夠多的溫度為20℃的冷水和溫度為100℃的沸水，需要得到40℃的溫水，則所需冷水和沸水的質(zhì)量之比為（不考慮熱量的散失）?！咀兪?2】（2021秋?冠縣期中）在一標準大氣壓強下，將剛燒開的2L熱水倒入保溫瓶中，兩天后小亮估測水溫約為40℃?！疽阎篶水＝4.2×103J/（kg?℃）ρ水＝1.0×103kg/m3】求：（1）熱水的質(zhì)量為多少kg？（2）保溫瓶散失的熱量約為多少J？考點4

熱平衡的計算【典例4】吃早飯的時候，媽媽用熱水給小雪加熱如圖所示的袋裝牛奶，為了使這袋牛奶的溫度由12℃升高到42℃，媽媽至少要用60℃的熱水多少千克？[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），設(shè)該牛奶的比熱容為2.5×103J/（kg?℃）；不計熱量損失]?！咀兪?1】（2021秋?仙桃校級月考）小汪發(fā)現(xiàn)某種未知材料，為測量其比熱容，取20kg的此材料加熱至80℃，然后將其放入初溫為20℃，體積為10L水，最終兩者溫度都是40℃，若不計熱損失和質(zhì)量損失，如圖所示[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]則：（1）水的質(zhì)量為多少？（2）水吸收的熱量為多少？（3）此材料放出熱量為多少？（4）此材料的比熱容是多少？【變式42】（2021秋?東明縣月考）將一質(zhì)量400g的高溫金屬球放入200g的冷水中，金屬球的初溫為320℃，冷水的初溫為20℃．熱平衡后，金屬球和水的共同溫度為70℃．不計熱量損失，求：（1）冷水吸收的熱量為多少？（2）金屬球的比熱容為多少？能力提升訓練能力提升訓練一、填空題。1．（2022?麒麟?yún)^(qū)校級模擬）同種物質(zhì)組成的甲、乙兩物體，吸收相同的熱量，甲、乙升高溫度之比為2：3，則甲、乙比熱容之比為，質(zhì)量之比為。2．（2020?河北）小明用除顏色不同外，其他都相同的黑白兩張紙分別將兩個相同的瓶子包起來，再將質(zhì)量、初溫相同的水分別倒入兩個瓶中，然后將兩個瓶子放在太陽光下，過一段時間后，小明用溫度計測量了兩瓶中水的溫度，發(fā)現(xiàn)包有黑紙的瓶中水的溫度升高得較多。請回答下列問題：（1）黑紙的吸熱性能比白紙的要（選填“好”或“差”）；（2）兩瓶中的水是通過（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式使其內(nèi)能增加的；（3）已知包有黑紙的瓶中裝有0.5kg水。0.5kg的水溫度升高20℃，需吸收J的熱量。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]3．（2022?河北）一家火鍋店用某種材質(zhì)的紙折成火鍋，加上水，放在點燃的天然氣爐上涮菜，如圖所示。天然氣屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源。紙鍋中的水在沸騰過程中溫度（選填“繼續(xù)升高”或“保持不變”），該溫度低于紙的著火點。若紙鍋中水的質(zhì)量為1kg，水溫從20℃升高到100℃，則水需要吸收J的熱量。[已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]4．（2021秋?市期末）用兩個相同的電加熱器給質(zhì)量均為1kg的甲物質(zhì)和水加熱，它們的溫度隨時間的變化關(guān)系如圖所示，據(jù)此判斷甲的比熱容水的比熱容，甲物質(zhì)10min吸收的熱量為J。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]5．（2021秋?開州區(qū)期末）為了使材料硬度增大，部分金屬工件需要進行淬火處理，即將工件升溫到較高溫度保持一段時間后再快速冷卻。某工廠用天然氣處理爐對質(zhì)量為40kg的鋼工件進行淬火處理，耗用0.25m3天然氣將工件從20℃加熱到550℃，然后投入淬火池的水中迅速冷卻，淬火池中的水溫度為20℃，質(zhì)量為460kg，已知天然氣熱值q＝4.0×107J/m3，鋼的比熱容c鋼＝0.46×103J/（kg?℃），水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃），所耗用的天然氣完全燃燒放出的熱量J，鋼工件與水開始達到熱平衡的溫度為℃。（不計熱量損失）6．（2022?蕪湖模擬）甲、乙兩種液體的密度之比為ρ甲：ρ乙＝5：4，體積之比為V甲：V乙＝2：3，比熱容之比為c甲：c乙＝1：2，且它們的初溫不等。現(xiàn)將它們混和，不計混和過程中的熱損失，達到熱平衡后液體溫度相對各自初溫變化量分別為Δt甲和Δt乙，則Δt甲：Δt乙為。二、計算題。7．（2021秋?平邑縣校級月考）為研究物質(zhì)的吸熱性能，同學分別對質(zhì)量都為500g、初溫都為20℃的水和煤油加熱，結(jié)果水溫升高了40℃。[不考慮熱量損失，已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），c煤油＝2.1×103J/（kg?℃），煤油的沸點為150℃]求：（1）水吸收的熱量是多少焦耳？（2）若水吸收的熱量全部被煤油吸收，煤油的溫度能升高到多少攝氏度？8．（2021秋?南岸區(qū)校級月考）標準大氣壓下，體積為500mL，溫度為70℃的水放出4.2×104J的熱量，求：（1）水的質(zhì)量為多少g？（2）水的溫度降低了多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]9．（2021秋?浦北縣期末）質(zhì)量為2kg的金屬塊，被加熱到200℃后放入1kg、20℃的冷水中，不計熱量損失，熱平衡后，水和金屬塊的溫度均為50℃，[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]求：（1）在此過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。10．（2022?紅橋區(qū)一模）用燃氣鍋爐燒水時，把質(zhì)量為500kg，初溫為20℃的水加熱到100℃，水吸收的熱量是多少？（已知水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃）。11．（2021秋?包河區(qū)期中）用兩個相同的電加熱器同時給質(zhì)量都為500g，初溫都為20℃的水和另一種液體加熱，兩種液體的溫度隨時間變化的圖像，如圖所示[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]。求：（1）在90min的加熱過程中，水吸收的熱量為多少焦耳？（2）另一種液體的比熱容為多少？12．（2021秋?廣饒縣校級期中）將質(zhì)量為140克的鐵塊放在1標準大氣壓下沸水中加熱一段時間后取出，把它放在溫度為5℃的水中，發(fā)現(xiàn)水溫上升10℃，則鐵塊放出多少熱量？水的質(zhì)量為？[鐵的比熱為0.45×103J/（kg?℃）]。13．（2021秋?揭西縣期末）一個質(zhì)量為500g的鋼件，加熱到560℃，然后在空氣中自然冷卻，室溫為20℃，這把鋼刀在冷卻過程中放出多少熱量？若把這些熱量給30℃、0.5kg的水加熱，水溫升高到多少度？（已知鋼的比熱容為0.46×103J/（kg?℃））14．（2021秋?懷化月考）有一個質(zhì)量為10kg，溫度為60℃的鐵球，投入到一個標準大氣壓下的沸水中加熱較長時間。然后將鐵球取出，放入裝有質(zhì)量是4.6kg，初溫是48℃水的容器中，直到它們達到熱平衡，忽略熱量損失。已知：c水＝4.2×103J/（kg?℃），c鐵＝0.46×103J/（kg?℃），求：（1）鐵球在沸水中吸收的熱量是多少？（2）鐵球和容器中的水熱平衡時溫度是多少？15．（2021秋?江北區(qū)校級月考）如圖甲所示，A、B是兩個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2×103J/（kg?℃）；讓兩個加熱器同時開始工作，60s后停止加熱，然后立即將質(zhì)量為2.4