（云南專版）2019屆中考物理 小專題（一）有關(guān)熱量的計算習(xí)題

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1、 小專題(一)　有關(guān)熱量的計算 　　 類型1　燃料燒水效率 1．如圖1所示，做“探究水沸騰時溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，在燒杯中加入200 g的水，測得初始溫度為18 ℃.用酒精燈加熱一段時間后，如圖2所示，溫度變?yōu)開_68__℃；若水的比熱容為4.2×103 J/( kg·℃)，不計熱量損失，則水吸收的熱量為__4.2×104__J，這些熱量相當(dāng)于完全燃燒__1.4__g熱值為3.0×107 J/kg的酒精放出的熱量． 2．(2018·連云港)天然氣熱水器將40 kg的水由22 ℃加熱到42 ℃，水的內(nèi)能增加了__3.36×106__J，水的內(nèi)能增加是通過__熱傳遞__方式實(shí)現(xiàn)的；若

2、天然氣燃燒放出的熱量有84%被水吸收，需要消耗__0.1__m3的天然氣．[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然氣＝4×107 J/m3] 3．(2018·巴中)出于安全和環(huán)?？紤]，巴中市政府為喜愛戶外燒烤的市民提供了專門的場所．燒烤主要燃料是木炭，已知它的熱值是3.4×107 J/kg，那么84 g的木炭完全燃燒放出熱量為__2.856×106__J，如果這些熱量的50%被水吸收，則能使初溫為20 ℃，質(zhì)量為17 kg的水，溫度升高到__40__ ℃. 4．(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10 kg液化氣，液化氣的熱值取4.2×107 J

3、/kg，則每瓶液化氣完全燃燒放出的熱量是__4.2×108__J，若放出的熱量有40%被水吸收，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可把__500__kg的水從20 ℃加熱至沸騰．[c水＝4.2×103 J/( kg·℃)] 5．(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2017年5月18日報道，我國可燃冰已試采成功，技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平．用燃?xì)忮仩t燒水時，把質(zhì)量為500 kg，初溫為20 ℃的水加熱到100 ℃，共燃燒了12 m3天然氣．已知水的比熱容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然氣的熱值q＝4.2×1

4、07 J/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燒水時的效率； (3)若換用可燃冰，應(yīng)使用多少立方米的可燃冰． 解：(1)水吸收的熱量：Q吸＝ cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×500 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.68×108 J (2)天然氣完全燃燒放出的熱量： Q放＝ Vq天然氣＝12 m3×4.2×107 J/m3＝5.04×108 J 燃?xì)忮仩t燒水時的效率： η＝＝≈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＝160×4.2×107 J/m3＝6

5、.72×109 J/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＝＝＝0.075 m3 類型2　太陽能、電能燒水效率 6．(2017·黃石)某品牌太陽能熱水器內(nèi)裝有50 kg的水，陽光照射一段時間后，熱水器中的水從15 ℃升高到55 ℃，熱水器中的水吸收的太陽能為__8.4×106__J；同樣的水改用電加熱，則消耗的電能為__2.33__kW·h[已知水的比熱容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，熱水器熱散失忽略不計]． 7．太陽能路燈的燈桿頂端有太陽能電池板，它能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能．并向燈桿下方的蓄電池充電，供夜晚路燈照明．若在一段時間內(nèi)，太陽光輻射到

6、該太陽能電池板的能量為2.7×107 J．這與完全燃燒__0.9__ kg的煤放出的熱量相當(dāng)；這些能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，可供功率為35 W的路燈工作60 h，那么該太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化率是__28%__．(煤的熱值為3.0×107 J/kg) 8．太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一．某品牌太陽能熱水器每小時平均接收4.2×106 J的太陽能，在5小時的有效照射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100 kg、初溫為26 ℃的水，加熱到46 ℃.求： (1)熱水器中的水吸收的熱量Q吸；[水的比熱容c＝4.2×103 J/(kg·℃)] (2)熱水器在5小時有效照射時間內(nèi)接收到的太陽能E； (3)熱水

7、器在5小時有效照射時間內(nèi)接收到的太陽能，相當(dāng)于完全燃燒多少立方米的天然氣放出的熱量．(天然氣的熱值q＝7×107 J/m3) 解：(1)水吸收的熱量： Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(46 ℃－26 ℃)＝8.4×106 J (2)熱水器在5小時的有效照射時間內(nèi)接收到的太陽能：E＝5×4.2×106 J＝2.1×107 J (3)根據(jù)題意知Q放＝E＝2.1×107 J 則需要完全燃燒的天然氣的體積： V＝＝＝0.3 m3 類型3　熱機(jī)效率 5．某型號汽車在車型測試中，在一段平直公路上勻速行駛了36 km，用時0.

8、5小時，車的總質(zhì)量為3×103 kg，受到的阻力為車重的0.1倍，其中g(shù)取10 N/kg.求： (1)該汽車牽引力所做的功； (2)已知這一過程消耗燃油1.5×10－2 m3，則熱機(jī)在這一過程中消耗的總能量(假設(shè)燃油完全燃燒，燃油密度為0.8×103 kg/m3，燃油熱值為4.5×107 J/kg)； (3)該汽車發(fā)動機(jī)的效率； (4)若該汽車在平直的公路上勻速行駛的路程為s，發(fā)動機(jī)牽引力為F，其發(fā)動機(jī)效率為η，汽油的熱值為q，請推導(dǎo)該汽車在這段路程內(nèi)消耗汽油質(zhì)量的表達(dá)式m＝. 解：(1)車重：G＝mg＝3×103 kg×10 N/kg＝3×104 N 車受到的阻力：f＝0.1G＝

9、0.1×3×104 N＝3×103 N 因?yàn)檐噭蛩傩旭偅誀恳Γ篎＝f＝3×103 N 則牽引力做功： W有用＝Fs＝3×103 N×3.6×104 m＝1.08×108 J (2)由ρ＝得消耗燃油的質(zhì)量： m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×1.5×10－2 m3＝12 kg 燃油完全燃燒放出的熱量(消耗的總能量)： Q放＝mq＝12 kg×4.5×107 J/kg＝5.4×108 J (3)汽車的牽引力所做的功就是有用功，燃油完全燃燒放出的熱量就是總功， 則發(fā)動機(jī)的效率：η＝＝＝20% (4)因?yàn)镼＝mq，W＝Fs，又因?yàn)棣牵剑? 所以η＝，由此可得：該汽車在這段路程內(nèi)消耗汽油質(zhì)量的表達(dá)式：m＝ 3