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文檔簡介
1、熱量計算組卷1一個成年人參加一次長跑,身體消耗的能量約為 8.4X106 J,這些能量相當于完全燃 燒0.7kg的干木柴才能得到.將這些干木材放在煤爐中用來燒水, 可以使8kg的水溫度升高 50C,已知水的比熱容為 4.2X I 03 J/ (kg.C).求:(1) 干木材的熱值.(2) 8kg的水溫度升高50C所吸收的熱量.(3) 此煤爐燒水時的效率.2. 將質量為4千克的水加熱,水溫升高了 50C.求:水吸收的熱量Q吸.C水=4.2X103焦 / (千克?C).3. 質量為1千克的鋁塊溫度升高了 20C,求鋁塊吸收的熱量Q 吸. c鋁=0.9X 103焦/ (千克 ?C).4. 鄰水縣的煤
2、炭資源比較豐富,在我縣廣闊的農村,人們普遍采用燒煤的方式來燒水與做飯.問:(1) 煤炭是能源(選填 可再生”或 不可再生”.(2) 小康用燒煤的方式給一鍋裝有初溫為 20 C的水加熱,水吸收1.68X10J熱量,溫度升 高了 40 E,則水的質量為多少kg? c水=4.2 x 103J/ (kg?C ).5. 質量為5kg的水,溫度從30C升高到50C,需要吸收多少熱量?(已知水的比熱容是4.2 x 103J/ (kg?°C)6. 某家庭需要將50kg、20C的水加熱到60C作為生活用熱水,他們利用煤氣灶燒水,需 燃燒0.8kg煤氣.已知煤氣的熱值 q=4.2x 107j/kg,水的
3、比熱容c=4.2x 103J/ (kg?C ). 求:(1) 50kg、20C的水加熱到60C需吸收的熱量;(2)完全燃燒0.8kg煤氣放出多少的熱量.7. 質量為2kg的金屬,溫度從25C升高到105C,吸收的熱量是7.52X I04J.求這種金屬 的比熱容.8. 一輛小轎車以某一速度在平直路面上勻速行駛 100km,消耗汽油10L.若這些汽油完全 燃燒放出的熱量有30%用來驅動汽車做有用功,已知:所用汽油的熱值為 4.6X107j/kg,密 度為 0.7X 103kg/m3,求:(1) 這些汽油完全燃燒放出的熱量;(2) 這輛轎車以該速度勻速行駛時受到的阻力.9用燃氣灶燒水,燃燒0.5kg
4、的煤氣,使50kg的水從20C升高到70C 已知水的比熱容為 4.2X 103J/ (kg?C),煤氣的熱值為 4.2X 107j/kg.求:(1) 0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量.(2) 水吸收的熱量.(3) 燃氣灶燒水的效率.10. 小星家的太陽能熱水器,水箱容積是200L.小星進行了一次觀察活動:某天早上,他用溫度計測得自來水的溫度為 20C,然后給熱水器水箱送滿水,中午時溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45 °C .請你求解下列問題:(1) 水箱中水的質量;(2) 水吸收的熱量【c水=4.2X 103J/ ( kg?C)】(3) 如果水吸收的這些熱量,由燃燒煤氣來提供,而煤氣
5、灶的效率為40%,求至少需要燃 燒多少煤氣?(煤氣的熱值為 q=4.2X 107J/kg)11. 小星用燃氣灶將質量為2kg,溫度為25C的水加熱到100C,則水要收多少熱量?該燃 氣灶的效率為25%,則加熱這些水需要燃氣多少千克? C水=4.2X 103J/ (kg?C ),燃氣的熱 值是 4.5X 107J/kg.12. 同種物質組成的甲、乙兩物體,它們的質量之比是2: 1,吸收的熱量之比是1: 2,則甲、乙兩物體的比熱容之比為 ,它們升高的溫度之比是.13. 用涼水冷卻滾燙的雞蛋,雞蛋內能是通過 的方式改變的.如果水的質量是lkg, 初溫為20 C,雞蛋取出時水溫為30 C,水吸收的熱量
6、為多少J. c水=4.2X l03J/ (kg?C ).14. 有一種太陽能熱水器,銘牌上的部分參數如下表所示.將它安裝在陽光充足的水平臺 面上,并送滿水.型 號JL- 88水容量/L80自身質量/kg40(1) 晴天平均每平方米的面積上,每小時接收的太陽能約為 2.8X 106j.若該熱水器接受太 陽能的有效面積為1.5m 如果水吸收的這些熱量由燃燒煤氣來提供,而煤氣灶的效率為40%,求至少需要燃燒 的煤氣的質量是多少?. ( c水=4.2X 101 2 3J/ (kg?C ),煤氣的熱值為q=4.2X 107J/kg)20. 如圖所示是一定質量的冰升溫及熔化過程,從加熱開始到冰開始熔化,冰
7、吸收了4.2X103J的熱,不計熱量損失.(1) 冰熔化后的升溫過程吸熱多少?(2) 若加熱方式始終不變,整個過程冰的內能增加多少?【水的比熱容c水=4.2X 103J/,每天日照時間按8h計算,則它一天中接收的太陽能(巳約為多 少?(2) 若這些太陽能有 60%被熱水器中的水吸收,則可使水溫升高多少?c水=4.2X 103J/ (kg?C)15比熱容反映了物質 的能力小雪給水加熱,使其從 20°C升高到40°C,水吸收的熱量為4.2X10J,則水的質量是kg.16某電熱水壺的銘牌如表所示,當此電熱水壺正常工作時,用時8分鐘將額定容量的水在一個標準大氣壓下從20 C加熱到沸
8、騰,求:(1) 水吸收的熱量為多少?(2) 此電熱水壺的效率為多少?型號WS- 1217額定電壓220V額定功率1200W額定容量1.2L17. 太陽光垂直照射時,每平方厘米的面積上每年共獲得 4.3X105焦的熱量,用這些熱量 給水加熱,可以使多少質量的水從溫度15 C升高到55C ?這些熱量與完全燃燒多少汽油放 出的熱量相等?18. 可燃冰”作為新型能源,或為未來替代能源,其熱值 q=4.2X107J/kg.(1) 用 可燃冰”燒水,0.1kg可燃冰”完全燃燒放出的熱量為多少?(2) 若加熱效率僅為50%,則被水吸收的熱量是多少?19.小華同學家的太陽能熱水器, 他用溫度計測得自來水的溫度
9、為 示水箱中的水溫為45C,.求:水箱容積是 200L,小華進行了一次觀察活動:某天早上,20C,然后給熱水器水箱送滿水,中午時 溫度傳感器”顯21. 某工廠利用地熱溫泉水輔助冬季供暖.地熱溫泉每天出水量為2.5Xl04kg,溫泉水的初 溫是80C,供暖后溫度降低到40C .溫泉水的比熱容是4.2X 103J/ (kg?C).試求:(1) 這些溫泉水每天放出的熱量是多少?(2) 若這些熱量由熱值為3.0Xl07J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃燒多少千克的焦炭?22. 用鍋爐將200kg的水從20C加熱到100C ,水吸收的熱量是多少?如將這些水送到 15m 高的樓上,對水做的功是多少J?如提
10、水時所做的總功是4 X 104J,貝U機械效率是多少?水 的比熱容 4.2X 103J (kg?°C).23. 用煤氣灶把1kg、初溫為20C的水燒到70C,消耗了 10g煤氣.已知水的比熱容是4.2 X 103J/ (kg?C ),煤氣的熱值為 4.2X 107J/kg,求:(1) 水吸收的熱量為多少?(2) 煤氣完全燃燒放出的熱量為多少?(3) 煤氣灶燒水的效率為多少?24. 設計汽車發動機時,既要考慮能量的利用效率,也要考慮發動機的冷卻問題.(1) 為了防止發動機過熱,汽車的冷卻系統常用水的循環來降低發動機的溫度.5kg水在 冷卻系統中升高50C,所吸收的熱量是多少? C水=4
11、.2X 103J/ (kg?C)(2) 柴油在某汽車發動機汽缸內燃燒時,如果每分鐘釋放1.2X 107J的能量,發動機輸出 的功率是8.5X 104W,則此汽車發動機的效率是多少?25. 小高家里原來用液化石油氣燒水, 每天用60C的熱水100kg.她參加 探究性學習”活動 后,在老師和同學的幫助下,制造了一臺簡易的太陽能熱水器.(1) 若用這臺熱水器每天可將100kg的水從20C加熱到60C,這些水吸收的熱量是多少?(2) 若液化石油氣燃燒放出的熱量有 70%被水吸收,她家改用太陽能熱水器后平均每天可 節約液化石油氣多少kg?(液化石油氣的熱值是8.0 X 107J/kg)26. 隨著生活條
12、件的改善,小明家住上了新樓房,新樓使用的是天然氣.小明想:將一壺水燒開究竟需要多少天然氣呢?他通過實踐收集如下數據:水壺里裝入2kg溫度為20C的水,大火加熱直至沸騰.又在物理書中查到天然氣熱值為 8X 107J/m3.氣壓為1標準大氣 壓;c水=4.2X 103j/ ( kg?C)(1) 燒開這壺水,水需要吸收多少熱量?(2) 如果小明家天然氣爐具的效率是 40%,燒開這壺水,需要燃燒多少 m3的天然氣?27. 質量為1kg的鐵鍋內裝有3kg的水,如果它們共吸收6.74X 105 J的熱量,則上升的溫 度是多少?鐵的比熱容為 0.88X 103 J/ (kg?°C)28如圖是一種家
13、用電熨斗,該電熨斗金屬底板質量500g,預熱時使金屬底板的溫度從20C 升高到熨衣服所需的220C,電熨斗需要正常工作1min 40s,金屬底板的比熱容為0.46X 103J/ (kg?C ).若電熨斗發熱體放出的熱量有 92%被金屬底板吸收,求預熱時:(1) 金屬底板吸收的熱量;(2) 電熨斗的額定功率.29. 某太陽能熱水器水箱中裝有100kg的水,陽光照射一段時間后,水溫從20C 升高到40C .水的比熱容是4.2X 103J/ (kg. C).試求:(1) 這段時間水吸收的熱量是多少?(2) 焦炭的熱值是3.0X 107J/kg,這些水吸收的熱量相當于完全燃燒多少千克焦炭放出的 熱量?
14、(3) 該熱水器加熱水的效率為40%,這段時間內熱水器接收到的太陽能是多少?30. 小明在家使用的是天然氣燒開水,小明想:怎樣計算天然氣的熱值呢?他通過實踐收集如下數據:水壺里放入2000cm3、20C的水,大火加熱直至沸騰,天然氣灶具的效率是40%,消耗天然氣0.021m3,(氣壓為1個標準大氣壓;c水=4.2X103j/(kg?C )求:(1) 燒開這壺水,水需要吸收多少熱量?(2) 天然氣的熱值是多少J/m3?31. 汽車給我們的生活提供了便利,某汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛 30km 消耗了汽油2kg.(1)請計算2kg汽油完全燃燒,放出的熱量.(q汽油=4.6X 10
15、7J/kg)(2)已知車以72km/h的速度勻速行駛時,牽引力的功率為 12kW,求汽車受到的阻力.5 / 26第5頁(共26頁)32現在我市許多家庭浴室使用天然氣熱水器來加熱水某同學家安裝了天然氣熱水器,在一次使用時,進入熱水器前水的溫度是 20C,流出熱水器熱水的溫度為40C,所用水的 體積為 20L( 1L=1dm3).求:( 1 )水從熱水器中吸收了多少熱量?(2)若天然氣完全燃燒釋放熱量的 70%被水吸收,需要消耗多少體積的天然氣?(天然氣 的熱值 q=4X 107J/m3)33. 某學校小組想研究酒精燈燒水時的熱效率. 他們用酒精燈給100g初溫為20T的水加熱, 經過一段時間測得
16、水溫升高了 60C、消耗了 4.2g酒精.已知:水的比熱容為 4.2X 103J/(kgC),酒精的熱值為3 X107j/kg.求:(1) 此過程中水吸收的熱量;(2) 4.2g酒精完全燃燒放出的熱量;(3) 酒精燈燒水時的熱效率.34. 小明家燃氣灶燒水時,把質量為4kg、初溫為20E的水加熱到100C ,共燃燒了 0.04m3 的天然氣(假設天然氣完全燃燒),已知水的比熱容為4.2X10J/ (kg?C),天然氣的熱值 為 8.4X 107 J/m3.求:(1) 水吸收的熱量;(2) 天然氣完全燃燒放出的熱量;(3) 燃氣灶燒水時的效率.35. 百公里油耗指的是汽車在道路上行駛時每百公里平
17、均燃料消耗量,是汽車耗油量的一個衡量指標.由于多數車輛在 90 公里/時接近經濟車速,因此大多對外公布的理論油耗通 常為90公里/小時的百公里勻速油耗.經出廠測試,某品牌汽車百公里理論油耗為8L,汽車發動機的輸出功率為23kW(已知汽油的密度為0.75X 103kg/m3,熱值為4.6X 107J/kg).試 求:(1) 8L 汽油完全燃燒放出的熱量;(2) 測試時間內發動機所做的功;(3) 該品牌汽車發動機的熱機效率36某自動不銹鋼開水器的銘牌如下表所示,問:全自動不銹鋼開水器頻率 50Hz型號 SYP- K D30額定電壓220V額定進水壓力w 500kpa額定功率3000W容量30L(1
18、) 該開水器正常工作時的電流是多大?(2) 若不計熱損失,用該開水器將質量為20kg,初溫為30C的水加熱至90C,需供給水 多少熱量?(3) 若開水器正常工作時所產生的熱量的80%被水吸收,則用它將質量為 20kg,溫度為 30C的水加熱到100C,需要多少時間?37小明家里每天的生活用熱水原來都使用液化石油氣燒,現為了節約家庭開支,她家新 安裝了一臺太陽能熱水器.(1) 若使用這臺太陽能熱水器,每天可將100kg的水從20r加熱到60C,這些水吸收的 熱量是多少?(水的比熱容是 4.2X 103J/ (kg?°C)(2) 若使用液化石油氣燒這些水,已知液化石油氣完全燃燒放出的熱量
19、有50%被水吸收,那她家改用太陽能熱水器后平均每天可節約液化石油氣多少kg?(液化石油氣的熱值是8.0x 107J/kg)38.物理科研小組的同學做了下面的實驗,取500g水放在燒杯中,測得水的溫度為 20C,然后點燃酒精燈通過石棉網給燒杯里水加熱,并將溫度計插在水中觀察水溫的變化,當溫 度計的示數為70C時,裝有10g的酒精剛好燒完.C水=4.2X103j/(kg?C)(1) 計算:實驗中水吸收了多少熱量?(2) 有的同學試圖用水吸收的熱量來計算酒精的熱值,請你分析這種做法是否可行?(3) 如果從資料中查出酒精的熱值為 q=3.0X107 j/kg,請你計算出此次實驗中的熱效率?39用燃氣灶
20、燒水,使100千克的水從20C 升高到60C,實際共燃燒了 0.8千克的煤氣; 已知水的比熱容為4.2X 103J/ ( kg?C ),煤氣的熱值為q=4.2x 107J/kg.求:(1) 0.8千克煤氣完全燃燒放出的熱量.(2) 水吸收的熱量.(3) 燃氣灶燒水的效率.二解答題(共1小題)40如圖是某太陽能熱水器,向其中注入 50kg水,陽光照射一段時間后,水溫從10C升高 到 50E,已知 c 水=4.2X 103j/ (kg?C),求:(1)熱水器中的水從10C升高到50r所吸收的熱量是多少?(2)如果這些熱量由效率為20%的火爐燃燒煤炭來提供,至少需要燃燒多少千克煤炭?(煤 炭的熱值q
21、=3X 107J/kg)熱量計算組卷參考答案與試題解析一 選擇題(共39小題)1一個成年人參加一次長跑,身體消耗的能量約為8.4X 106 J,這些能量相當于完全燃燒0.7kg的干木柴才能得到.將這些干木材放在煤爐中用來燒水,可以使 8kg的水溫度升高 50C,已知水的比熱容為 4.2X I 03 J/ (kg.C).求:(1) 干木材的熱值.(2) 8kg的水溫度升高50C所吸收的熱量.(3) 此煤爐燒水時的效率.【解答】解:(1) 因為 Q放=mq,所以=1.2X 107j/kg;m 0. 7kg(2) 8kg 的水溫度升高 50 E 所吸收的熱量 Q 吸=cmAt=4.2X I 03 J
22、/(kg?°C)x 8kg X 50°C =1.68 x 106j./3)煤爐燒水時的效率:nx 100%= r : Ix 100%=20%Q彼8, 4X106J答:/1)干木材的熱值是1.2X 107J/kg;/2) 8kg的水溫度升高50C所吸收的熱量是1.68X10J./ 3)此煤爐燒水時的效率是20%.2.將質量為4千克的水加熱,水溫升高了 50C .求:水吸收的熱量Q吸.c水=4.2X 103焦 / (千克?C).【解答】解:水吸收的熱量為:Q 吸=cmAt=4.2 X 103J/ / kg?C)X 4kgX 50C =8.4X 105J .答:水吸收的熱量為8.
23、4X 105J.3 質量為1千克的鋁塊溫度升高了?C).【解答】解:鋁塊吸收的熱量:20°C ,求鋁塊吸收的熱量Q吸.c鋁=0.9X 103焦/ (千克Q吸=。鋁mAt=0.9x 103J/ (kg?C)x 1kgx 20C=1.8X 104J.答:鋁塊吸收的熱量為1.8x104j.4. 鄰水縣的煤炭資源比較豐富,在我縣廣闊的農村,人們普遍采用燒煤的方式來燒水與做飯.問:(1) 煤炭是 不可再生 能源(選填 可再生”或 不可再生”.(2) 小康用燒煤的方式給一鍋裝有初溫為 20 C的水加熱,水吸收1.68X 106J熱量,溫度升高了 40 C,則水的質量為多少kg? c水=4.2 x
24、 103J/ (kg?C ).【解答】解:(1)煤是在自然界里短時間不能及時補充的,屬于不可再生能源. m=心 4. 2X 103J/(kg-t)X40r=10kg.(2)v Q 吸=cmAt,答:(1)不可再生;(2)水的質量為10kg.5. 質量為5kg的水,溫度從30C 升高到50C,需要吸收多少熱量?(已知水的比熱容是4.2 x 103J/ (kg?C)【解答】解:水吸收的熱量:Q 吸=cmA t =4.2X 103J/ (kg?C)x 5kgx( 50C - 30C)=4.2X 105J.答:需要吸收4.2x105J的熱量.6某家庭需要將50kg、20C的水加熱到60C作為生活用熱水
25、,他們利用煤氣灶燒水,需 燃燒0.8kg煤氣.已知煤氣的熱值 q=4.2X 107j/kg,水的比熱容c=4.2X 103J/ (kg?°C).求:(1) 50kg、20C的水加熱到60C需吸收的熱量;(2)完全燃燒0.8kg煤氣放出多少的熱量.【解答】解:(1)水吸收的熱量:Q 吸=cm (t - t0)=4.2x 103J/ (kg?C )x 50kgX( 60C - 20C ) =8.4X 106J;(2) 完全燃燒 0.8kg煤氣放出的熱量:Q mq=0.8kgx 4.2X 107j/kg=3.36X 107J.答:(1) 50kg、20C的水加熱到60C需吸收的熱量為8.4
26、X 106J;(2)完全燃燒0.8kg煤氣放出3.36X 107j的熱量.7.質量為2kg的金屬,溫度從25C升高到105C,吸收的熱量是7.52X I04J.求這種金屬 的比熱容.=J=intt-吐kx (105匸-251)【解答】解:由Q K=cm (t - t0)得金屬的比熱容:故答案為:這種金屬的比熱容為 0.47X 103J/ (kg?C ).103J/ (kg?C ).8.一輛小轎車以某一速度在平直路面上勻速行駛100km,消耗汽油10L.若這些汽油完全燃燒放出的熱量有30%用來驅動汽車做有用功,已知:所用汽油的熱值為4.6X107j/kg,密度為0.7X 103kg/m3,求:(
27、1)這些汽油完全燃燒放出的熱量;(2)這輛轎車以該速度勻速 行駛時受到的阻力.【解答】解:(1)v p=,V=10L=10X 10-3m3,vm=p V=0.7X 103kg/m3X 10X 10 3m3=7kg,汽油完全燃燒放出的熱量:Q放=mq=7kgx 4.6X 107J/kg=3.22X 108J;(2)由題知,用來驅動汽車做的有用功:W w=Q放X 30%=3.22X I08jx 30%=9.66X 107J W有=Fs轎車牽引力:f="有=966N,s 100X 103m又.轎車勻速行駛,.轎車受到的阻力:f=F=966N.答:(1)這些汽油完全燃燒放出的熱量為 3.22
28、X I08J;(2)這輛轎車以該速度勻速行駛時受到的阻力為966N.9用燃氣灶燒水,燃燒0.5kg的煤氣,使50kg的水從20C升高到70C 已知水的比熱容為 4.2X 103J/ (kg?C),煤氣的熱值為 4.2X 107J/kg.求:(1) 0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量.(2)水吸收的熱量.(3)燃氣灶燒水的效率.【解答】解:(1)煤氣的質量:m煤氣=0.5kg,這些煤氣完全燃燒放出的熱量:Q放=m煤氣q=0.5kgx 4.2 x 107J/kg=2.1x 107J;(2) 水吸收的熱量:Q 吸=cm (t - t0) =4.2 x 103J/ (kg?°C )x 50kg
29、X( 70°C 20°C) =1.05x 107J;(3) 煤氣灶的效率:nL x 100%=_ x 100%=50%Q 議zixio7j答:(1) 0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量為2.1 x 107J;(2) 水吸收的熱量為1.05x 107J;(3) 燃氣灶燒水的效率為50%.10. 小星家的太陽能熱水器,水箱容積是 200L.小星進行了一次觀察活動:某天早上,他 用溫度計測得自來水的溫度為 20C,然后給熱水器水箱送滿水,中午時溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45 C .請你求解下列問題:(1)水箱中水的質量;(2)水吸收的熱量【c水=4.2x 103J/ (kg?C
30、)】;(3) 如果水吸收的這些熱量,由燃燒煤氣來提供,而煤氣灶的效率為40%,求至少需要燃燒多少煤氣?(煤氣的熱值為 q=4.2x 107J/kg)【解答】解:(1) 水的體積:V=200L=200K 10-3m3,水的質量:m=p V=1x 103kg/m3x 200x10-3m3=200kg,(2) 水吸收的熱量:Q 吸=cmt=4.2x 103J/ (kg?C )x 200kgx(45C - 20C ) =2.1x 107J;(3) 由題知Q k=Q放x 40%而 Q 放=卅 q Q 吸=m x 40%, Q 呱2.1X1 O7J-m 二宀z =:=1.25kg.4. 2X 10TJ/k
31、g X40%答:(1)水箱中水的質量為200kg;(2) 水吸收的熱量為2.1x 107J;(3) 至少需要燃燒1.25kg煤氣.11. 小星用燃氣灶將質量為2kg,溫度為25C的水加熱到100C,則水要收多少熱量?該 燃氣灶的效率為25%,則加熱這些水需要燃氣多少千克? C水=4.2X 103J/ (kg?C),燃氣的 熱值是 4.5X 107J/kg.【解答】解:(1) v C=4.2X 103J/ (kg?°C), m=2kg,A t=t-t0=100°C-25°C =75°C ,水吸收的熱量為:Q 吸=cmAt=4.2 X 103J/ (kg?C
32、 )X 2kgX 75C =6.3X 105J.(2) v n =25%燃氣完全燃燒放出的熱量為:Q放="'=2.52X 106J,nil又 v q=4.5X 107J/kg,燃氣的質量為:m燃氣="“=0.056kg.q 4.5X10TJ/kg答:水要吸收6.3 X 105J的熱量;該燃氣灶的效率為25%,則加熱這些水需要燃氣0.056kg.12. 同種物質組成的甲、乙兩物體,它們的質量之比是2: 1,吸收的熱量之比是1: 2,則甲、乙兩物體的比熱容之比為1: 1 ,它們升高的溫度之比是 1: 4 .【解答】解:因為甲乙是同種物質,它們的比熱容相等,即比熱容之比為
33、1: 1;Q甲 t甲 住佃甲 Q甲口石_1 _i t乙Q乙Q乙口甲22 4 ?v Q=cmA t,兩物體升高的溫度之比:故答案為:1: 1; 1 : 4.13. 用涼水冷卻滾燙的雞蛋,雞蛋內能是通過熱傳遞 的方式改變的.如果水的質量是lkg,初溫為20C ,雞蛋取出時水溫為30C ,水吸收的熱量為多少J.c水=4.2X l03J/(kg?C).【解答】解:/1)雞蛋在水中放出熱量,內能減少、溫度降低,是通過熱傳遞的方式改變內能的;(2)水吸收的熱量:Q=cmt=4.2 X l03J/ / kg?C )X 1kgX( 30C - 20C ) =4.2X 104J;故答案為:熱傳遞;水吸收的熱量為
34、 4.2X10J.14 有一種太陽能熱水器,銘牌上的部分參數如下表所示將它安裝在陽光充足的水平 臺面上,并送滿水.型 號JL- 88水容量/L80自身質量/kg40(1) 晴天平均每平方米的面積上,每小時接收的太陽能約為 2.8X 106j.若該熱水器接受太 陽能的有效面積為1.5m2,每天日照時間按8h計算,則它一天中接收的太陽能(巳約為多 少?(2) 若這些太陽能有 60%被熱水器中的水吸收,則可使水溫升高多少?c水=4.2X 103J/(kg?r)【解答】 解:(1) E=2.8X 106j/ ( h?m2)x 1.5m2X 8h=3.36X 107J.答:它一天中接收的太陽能(E)約為
35、3.36X 107j.(2) 80L=80X 103m3,m 水=p v=1.X103kg/m3 X 80X 103m3=80kg,Q 吸=n E=60% E=60%X 3.36X 107J=2.016X 107J,根據Q吸=cmA t得: t=±=60C .答:水溫升高60C .15. 比熱容反映了物質 吸收或放出熱量 的能力.小雪給水加熱,使其從20°C升高到40°C, 水吸收的熱量為4.2X10J,貝沐的質量是 5 kg.【解答】解:比熱是物質的特性之一,是比較物體吸收或放出熱量本領大小的物理量;由Q吸=cmAt得,水的質量:二 眼=4.2X1 辭m=cAt
36、 =丄律 1 2"應x C40C-20t)= g故答案為:吸收或放出熱量;5.8分鐘將額定容量的水16. 某電熱水壺的銘牌如表所示,當此電熱水壺正常工作時,用時 在一個標準大氣壓下從20 °C加熱到沸騰,求:(1) 水吸收的熱量為多少?(2) 此電熱水壺的效率為多少?型號WS- 1217額定電壓220V額定功率1200W額定容量1.2L【解答】解:(1)- P=,水的質量:m=p V=1000kg/mi3x 1.2X 10 3m3=1.2kg.水吸收的熱量:Q 吸=cm (t - t0)=4.2x 103J/ (kg?C )x 1.2kgX( 100C - 20C ) =4
37、.032X 105J.(2)消耗的電能: W=Pt=1200WX 8 X60s=5.76X 105J.4. 032X 1 05J5.76X105J電熱水壺的熱效率nX 100%=70%答:(1)水吸收的熱量為4.032X 105J; (2)此電熱水壺的效率為70%.17. 太陽光垂直照射時,每平方厘米的面積上每年共獲得 4.3X105焦的熱量,用這些熱量 給水加熱,可以使多少質量的水從溫度15 C升高到55C ?這些熱量與完全燃燒多少汽油放 出的熱量相等?【解答】解:(1)因用這些熱量給水加熱可使 m千克水從15C升高到55C,由 Q=cmAt 得:Q4. 3X 1 05昨心廠工亦10醮川千克
38、r C)(55(2)設這些熱量與質量為 M的汽油完全燃燒所釋放的熱量相等,則 Q=Mq,Q 二 4,3X10焦 一廠丄6 乂焦F千克9.35X 10-3 千克;答:可以使2.56kg的水從溫度15C升高到55C ;這些熱量與完全燃燒9.35X 10-3千克的汽 油放出的熱量相等.18. 可燃冰”作為新型能源,或為未來替代能源,其熱值q=4.2X107J/kg.(1) 用 可燃冰”燒水,0.1kg可燃冰”完全燃燒放出的熱量為多少?(2) 若加熱效率僅為50%,則被水吸收的熱量是多少?【解答】解:(1) 0.1kg 可燃冰”完全燃燒放出的熱量:Q 放=mq=0.1kgX 4.2 x 107J/kg
39、=4.2X l06J;(2) 由 n=-得被水吸收的熱量:Q 吸=nQ放=50%x 4.2X I06j=2.1x 106J.%答:(1) 0.1kg 可燃冰”完全燃燒放出的熱量為4.2X I0J;(2)若加熱效率僅為50%,則被水吸收的熱量是2.1 X 106J.19小華同學家的太陽能熱水器,水箱容積是 200L,小華進行了一次觀察活動:某天早上, 他用溫度計測得自來水的溫度為20C,然后給熱水器水箱送滿水,中午時溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45°C,求:(1) 水吸收的熱量是多少?(2) 如果水吸收的這些熱量由燃燒煤氣來提供,而煤氣灶的效率為40%,求至少需要燃燒 的煤氣的質量是
40、多少?. ( c水=4.2X 103J/ (kg?C ),煤氣的熱值為q=4.2X 107J/kg)【解答】解:(1)水的體積:V=200L=200X103m3,水的質量:m=p V=X 103kg/m3 X 200 X 103m3=200kg,水吸收的熱量:Q 吸=cmt=4.2 X 103J/ (kg?C)X 200kgX( 45C - 20C ) =2.1 X 107J;(2)v Q R=m qX 40% Q眼= 1 =4. 2X10TJAgX40Wm答:(1)水吸收的熱量為2.1X 107J;(2)至少需要燃燒1.25kg煤氣.20 如圖所示是一定質量的冰升溫及熔化過程,從加熱開 始到
41、冰開始熔化,冰吸收了 4.2 X 103J的熱,不計熱量損失.(1) 冰熔化后的升溫過程吸熱多少?(2) 若加熱方式始終不變,整個過程冰的內能增加多少?【水的比熱容c水=4.2X103j/(kg?C)、冰的比熱容c冰=2.1 X 103j/ (kg?C)】【解答】解:(1)由圖象可知,冰從-10C到0C時吸收的熱量為4.2X 103J,即5min吸收的熱量為4.2X 10J,則1min吸收的熱量為840J,因加熱方式始終不變,所以,冰熔化后的升溫過程(10min)吸熱:Q吸=840J/minX 10min=8400J;(2)整個過程(95min)吸收的熱量:Q吸=840J/miX95min=7
42、9800J,即該物質的內能增加值為79800J.答:(1)冰熔化后的升溫過程吸熱8400J;(2)若加熱方式始終不變,整個過程冰的內能增加了79800J.21. 某工廠利用地熱溫泉水輔助冬季供暖.地熱溫泉每天出水量為2.5 X 104kg,溫泉水的初溫是80E,供暖后溫度降低到40C .溫泉水的比熱容是4.2X 103J/ (kg?C).試求:(1) 這些溫泉水每天放出的熱量是多少?(2) 若這些熱量由熱值為3.0X 107J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃燒多少千克的焦炭?【解答】解:(1) 溫泉水放出的熱量:Q 放=6水m 41=4.2 X 103J/ (kg?°C)X 2.5X
43、 104kgX( 80°C 40°C) =4.2X 109J;(2) 由題知,Q 放=0吸=4.2X 109j,由Q放=口4得需要焦炭的質量:m炭二二= “二=140kg.<13. OX107J/kg答:(1)這些溫泉水每天放出的熱量是 4.2X 109J;(2)若這些熱量由熱值為3.0X 107J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃燒140kg的焦炭.22. 用鍋爐將200kg的水從20C加熱到100C,水吸收的熱量是多少?如將這些水送到 15m 高的樓上,對水做的功是多少J?如提水時所做的總功是4 x 104J,貝U機械效率是多少?水 的比熱容 4.2X 103J (
44、kg?C).解:(1) Q 吸=cm (t - t0)=4.2X 103J/ (kg?°C)x 200kgX( 100°C 20°C) =6.72X 107J;(2) W 有用=Gh=200kgx 10N/kg x 15m=3X 104J;(3) nx i00%=mJ4X104JX 100%=75%答:水吸收的熱量是6.72X 107J;對水做的功是3X104J;機械效率是75%.23. 用煤氣灶把1kg、初溫為20C的水燒到70C,消耗了 10g煤氣.已知水的比熱容是4.2X 103J/ (kg?C ),煤氣的熱值為 4.2X 107J/kg,求:(1) 水吸收
45、的熱量為多少?( 2)煤氣完全燃燒放出的熱量為多少?(3)煤氣灶燒水的效率為多少?【解答】解:(1) Q »=Cmt=4.2X 103J/ (kg?C)X 1kgX 50C =2.1 X 105J (3 分)(2) Q 放=m 煤氣 q=4.2X 107J/kgX 0.01kg=4.2X 105J (3 分)(3) 耳獸宀咱二50%(2分)Q啟 4. 2X 10BJ答:(1)水吸收的熱量為2.1X 105J (2)煤氣完全燃燒放出的熱量為4.2X105J(3)煤氣灶燒水的效率為50%24. 設計汽車發動機時,既要考慮能量的利用效率,也要考慮發動機的冷卻問題.(1) 為了防止發動機過熱
46、,汽車的冷卻系統常用水的循環來降低發動機的溫度.5kg水在 冷卻系統中升高50C,所吸收的熱量是多少? C水=4.2X 103J/ (kg?C)(2) 柴油在某汽車發動機汽缸內燃燒時,如果每分鐘釋放1.2X 107J的能量,發動機輸出 的功率是8.5X 104W,則此汽車發動機的效率是多少?【解答】解:(1) Q=c水mAt=4.2X 103J/ (kg?C )X 5kgX50C =1.05X 106J;(2)發動機的總功率P總="t 60s發動機的效率 nX 100%- X 100%=42.5%F 總2.0X 105W答:(1)所吸收的熱量是1.05X 106J; (2)柴此汽車發
47、動機的效率是42.5%.25. 小高家里原來用液化石油氣燒水,每天用60C的熱水100kg她參加 探究性學習”活動后,在老師和同學的幫助下,制造了一臺簡易的太陽能熱水器.(1) 若用這臺熱水器每天可將100kg的水從20T加熱到60r,這些水吸收的熱量是多少?(2) 若液化石油氣燃燒放出的熱量有 70%被水吸收,她家改用太陽能熱水器后平均每天可 節約液化石油氣多少kg?(液化石油氣的熱值是8.0 x 107j/kg)【解答】解:(1)v C=4.2x 103J/ (kg?°C),m=100kg,A t=t - t0=60°C - 20°C =40°C,水
48、吸收的熱量為:Q 吸=cmt=4.2x 103J/ (kg?C )x 100kgx(60C - 20C) =1.68x 107J.(2)v Q r=Q 放 x 70%,液化石油氣燃燒放出的熱量為:Q放='' = I - =2.4x 107j,m 70% Q放=m氣q氣,液化石油氣的質量為:m氣一 =0.3kg.q氣 s. axio7j/ks答:(1)這些水吸收的熱量是1.68x 107J. (2)平均每天可節約液化石油氣 0.3kg.26. 隨著生活條件的改善,小明家住上了新樓房,新樓使用的是天然氣.小明想:將一壺 水燒開究竟需要多少天然氣呢?他通過實踐收集如下數據:水壺里裝入
49、2kg溫度為20C的水,大火加熱直至沸騰.又在物理書中查到天然氣熱值為8x 107j/m3.氣壓為1標準大氣壓;c水=4.2x 103J/ ( kg?C )(1) 燒開這壺水,水需要吸收多少熱量?(2) 如果小明家天然氣爐具的效率是 40%,燒開這壺水,需要燃燒多少 m3的天然氣?【解答】解:(1) 水吸收的熱量:Q 吸=c 水 m 水(t-t°) =4.2 x 103J/ (kg?C )x 2kg x( 100C - 20C ) =6.72x 105J;(2) 由題知,Q 放H"=1.68x 106j,由 Q Vq 得:V丄-=2.1 x 10-2m3.Q 8X107J/
50、m3答:(1)水需要吸收熱量6.72x 105J;(2)燒開這壺水,需要燃燒2.1 x 10-2m3的天然氣.27質量為1kg的鐵鍋內裝有3kg的水,如果它們共吸收6.74X 105 J的熱量,貝上升的 溫度是多少?鐵的比熱容為 0.88X 103 J/ (kg?°C)t=50C【解答】解:Q吸=Q鐵吸+Q水吸=c鐵m鐵厶t+c水mt.0. 88X 103J/(krC)Xlkg+4.2X103J/(kg-C)X3kg答:上升的溫度是50C .28.如圖是一種家用電熨斗,該電熨斗金屬底板質量500g,預熱時使金屬底板的溫度從20C 升高到熨衣服所需的220C,電熨斗需要正常工作1min
51、 40s, 金屬底板的比熱容為0.46X 103J/(kg?C).若電熨斗發熱體放出的熱量有 92%被金屬底板吸收,求預熱時:/1)金屬底板吸收的熱量;/ 2)電熨斗的額定功率.【解答】解:(1)金屬板吸收的熱量:Q=cmt=0.46X 103J/ / kg?C)x 0.5kgX( 220C - 20C ) =4.6X 104J;/2)電流通過電熨斗做功: W=一=5X10J,92%通電時間:t=1min40s=60s+40s=100s電熨斗的額定功率:P±='.'=500W;t 100 s答:/1)預熱時金屬底板吸收的熱量是 4.6X 104J; / 2)電熨斗的額
52、定功率是500W.29某太陽能熱水器水箱中裝有100kg的水,陽光照射一段時間后,水溫從20C 升高到40C .水的比熱容是4.2X103J/(kg. C).試求:/1)這段時間水吸收的熱量是多少?/2)焦炭的熱值是3.0X 107J/kg,這些水吸收的熱量相當于完全燃燒多少千克焦炭放出的 熱量? (3)該熱水器加熱水的效率為40%,這段時間內熱水器接收到的太陽能是多少? 解:/1)水吸收的熱量:Q 吸=cm水 /1 - t0) =4.2 X 103J/ / kg?C )X 100kgX( 40C - 20 C) =8.4X 106J;/2)由題知,Q 放=0吸=8.4X 106j, 由 Q放
53、=mq 得:m 焦炭=八'='二=0.28kg口 3. OX10TJ/kg由二匸得熱水器接收到的太陽能:4X10fiJE=X4鍛=2.1 X 107j.答:/1)這段時間水吸收的熱量是8.4X106J. /2)相當于完全燃燒0.28kg焦炭所放出的熱 量.(3)這段時間內熱水器接收到的太陽能是2.1X107j.30 小明在家使用的是天然氣燒開水,小明想:怎樣計算天然氣的熱值呢?他通過實踐 收集如下數據:水壺里放入 2000cm3、20 C的水,大火加熱直至沸騰,天然氣灶具的效率 是40%,消耗天然氣0.021m3,(氣壓為1個標準大氣壓;c水=4.2X1OJ/ (kg?C) 求
54、:(1) 燒開這壺水,水需要吸收多少熱量?(2) 天然氣的熱值是多少J/m3?【解答】解:(1)因為 p=所以 m=p V=1.0 g/cnisx 2000cm3=2000g=2kg水吸收的熱量:Q 吸=c水m 水 (t - t0)=4.2x 103J/ (kg?°C)x 2kgx( 100°C 20°C) =6.72x 105J;Q放因為 Q放=Vq 所以 qd=8x 107j/m3答:(1)燒開這壺水,水需要吸收的熱量是 6.72x 105J; (2)天然氣的熱值是8x 107J/m3.31 汽車給我們的生活提供了便利,某汽車以72km/h的速度在平直公路上勻
55、速行駛 30km消耗了汽油2kg.(1) 請計算2kg汽油完全燃燒,放出的熱量.(q汽油=4.6x 107J/kg)(2) 已知車以72km/h的速度勻速行駛時,牽引力的功率為 12kW,求汽車受到的阻力.解:(1)汽油完全燃燒釋放的熱量 Q放=mq汽油=2kgx 4.6x 107J/kg=9.2x 107j;(2) v=72km/h=20m/s,根據 P= _ =Fv得: 汽車的牽引力F=' =600N,v 20m/s汽車勻速運動,牽引力與阻力平衡, 由平衡條件得:阻力f=F=600N答:(1)請計算2kg汽油完全燃燒,放出的熱量是 9.2X10J.(2)汽車受到的阻力為600N.3
56、2.現在我市許多家庭浴室使用天然氣熱水器來加熱水某同學家安裝了天然氣熱水器, 在一次使用時,進入熱水器前水的溫度是 20C,流出熱水器熱水的溫度為40C,所用水的 體積為20L (1L=1dmP).求:(1)水從熱水器中吸收了多少熱量?(2)若天然氣完全燃燒釋放熱量的 70%被水吸收,需要消耗多少體積的天然氣?(天然氣的熱值 q=4X 107J/m 酒精燈燒水時的熱效率:n='='*1 X 100%=20%)【解答】解:(1)v p=,A熱水的質量:m水=卩水V水=1.0X 10Q 議 1.26X105Jkg/m3x 20X 103m3=20kg,水從熱水器中吸收的熱量:Q 吸=cm (ti- t0) =4.2X 103J/ (kg?°C )X 20kg X( 40°C - 20 C) =1.68X 10(3)酒精燈燒水時的熱
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