（決勝中考）中考物理 分類解讀與強(qiáng)化訓(xùn)練 專題十三 熱量計(jì)算題（含解析） 新人教版

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1、 專題十三 熱量計(jì)算題 計(jì)算題是物理中考的主要內(nèi)容，在中考試卷中占有很大比例。計(jì)算題以考查學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力為主，它既能反映學(xué)生對基本知識的理解掌握水平，同時又能體現(xiàn)學(xué)生在綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決問題過程中的情感、態(tài)度與價值觀。解答計(jì)算題應(yīng)該首先明確它的特點(diǎn)，避免盲目和無從下手的尷尬，同時明確題目涉及的物理現(xiàn)象和物理知識，明確要解決的問題是什么，找準(zhǔn)關(guān)系，有的放矢的按要求進(jìn)行合理的計(jì)算。 計(jì)算題常以填空題、選擇題和計(jì)算過程題型出現(xiàn)。尤其是計(jì)算過程題是考查學(xué)生分析問題、解決問題和計(jì)算能力的題型，要求較高，分值較高，并要求有計(jì)算過程和步驟，每一步驟都有相應(yīng)

2、分值。計(jì)算題在中考題中常被列為壓軸題目。 計(jì)算題的特點(diǎn)是： (1)結(jié)果合理性：這類題能反映學(xué)生對自然界或生產(chǎn)、生活中若干事物的觀察和關(guān)心程度．它要求學(xué)生用生活實(shí)踐，社會活動的基本經(jīng)驗(yàn)對題目的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷，留取合理的，舍棄不合理的。 (2)知識綜合性：這類題往往是把幾個或幾種物理過程及物理現(xiàn)象放在一起，利用各個過程或各種現(xiàn)象之間的相切點(diǎn)，解答要解決的問題。它反映學(xué)生學(xué)習(xí)知識的綜合能力和分析解決問題的能力。 (3)應(yīng)用性：這類題是把物理知識浸透到社會實(shí)際操作和應(yīng)用到生活體驗(yàn)中，它能夠反映學(xué)生對所學(xué)物理知識的理解和情感，同時也能反映學(xué)生對自己生活中的一些實(shí)際操作的認(rèn)識水平。 熱量計(jì)算題

3、：熱量計(jì)算題主要涉及內(nèi)能變化、熱量計(jì)算、比熱容的概念、熱值、電熱等。 1.計(jì)算題解題步驟 第一步：認(rèn)真審題。明確現(xiàn)象和過程，確定給出的條件或題目中隱含的條件。 第二步：找關(guān)系。也就是針對題目內(nèi)容分析綜合，確定解決問題的方向，選擇適合的規(guī)律和公式，找準(zhǔn)相關(guān)物理量之間的關(guān)系。 第三步：列出表達(dá)式。這一步是在明確了各個已知量、未知量及某個物理量在題目中敘述的物理現(xiàn)象或物理過程變化時存在的關(guān)系，根據(jù)公式或規(guī)律列出相應(yīng)的表達(dá)式，并推導(dǎo)出待求物理量的計(jì)算式。 第四步：代人數(shù)據(jù)求解。這一步是把所用到的已知物理量的單位統(tǒng)一后，把已知量的數(shù)據(jù)代人計(jì)算式中，通過正確運(yùn)算，得出答案。同時對答案進(jìn)行合理

4、化驗(yàn)證，最后確定正確答案。 2.解答方法 (1)簡化法：這種方法是把題目中的復(fù)雜情境或復(fù)雜現(xiàn)象進(jìn)行梳理，找出題目中的相關(guān)環(huán)節(jié)或相關(guān)點(diǎn)，使要解決的復(fù)雜的問題突出某個物理量的關(guān)系或某個規(guī)律特點(diǎn)。這樣使復(fù)雜得到簡化，可以在計(jì)算解答的過程中減少一些混淆和混亂，把要解答的問題解決。 (2)隱含條件法：這種方法是通過審題，從題目中所敘述的物理現(xiàn)象或給出的物理情境及元件設(shè)備等各個環(huán)節(jié)中，挖掘出解答問題所需要的隱含在其中的條件，這種挖掘隱含條件能使計(jì)算環(huán)節(jié)減少，而且所得到的答案誤差也小。 (3)探索法：這種方法是在題目所給的實(shí)際問題或情境中抽象出來的。判斷出所涉及或應(yīng)用的物理模型，然后運(yùn)用相對應(yīng)的物理

5、概念、物理規(guī)律和物理公式，通過計(jì)算得出要求解的正確答案。 (4)極值法：這種方法也叫端點(diǎn)法。它對不定值問題和變化范圍問題的解答有重要的實(shí)用價值。用這種方法解答問題時，應(yīng)改弄清要研究的是哪個變化的物理量的值或者是哪個物理量的變化范圍，然后確定變化的規(guī)律或方向，最后用相對應(yīng)的物理規(guī)律或物理概念，一個對應(yīng)點(diǎn)一個對應(yīng)點(diǎn)地計(jì)算取值。 （5）應(yīng)用類分析法：運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題，是物理解題的重要手段。許多設(shè)計(jì)、推理的應(yīng)用題，都是建立在計(jì)算的基礎(chǔ)上。主要考查學(xué)生運(yùn)用物理公式、規(guī)律進(jìn)行解題的能力。例如有兩個未知物理量，我們可以根據(jù)題目的數(shù)據(jù)建立兩個方程，然后求解未知量。 一、熱量 1.熱量（Q）

6、：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量；在國際單位制中，熱量單位是焦耳，符號是J。 2.內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能量，它們之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。整個物體可以處于靜止?fàn)顟B(tài)，沒有動能；整個物體也可以處于相對高度為零的位置而沒有勢能，但它一定具有內(nèi)能。物體可以同時具有內(nèi)能和機(jī)械能。 3．熱量、溫度和內(nèi)能：“熱量不能含、溫度不能傳、內(nèi)能不能算”。 （1）熱量是一個過程量，只有發(fā)生了熱傳遞過程，有了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，才能討論熱量問題。所以物體本身沒有熱量，不能說某個物體具有多少熱量，更不能比較兩個物體熱量的大小。 （2）內(nèi)能是一個狀態(tài)量，但是它具有不可測量性，所以不能說物體具有多少的內(nèi)能。 （

7、3）在熱傳遞過程中，熱量從高溫物體傳到低溫物體，而不能說將高溫物體的溫度傳遞給了低溫物體。 二、比熱容 1.比熱容 （1）比熱容是物質(zhì)的一種特性，與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)量、溫度和吸熱、放熱的多少無關(guān)。 （2）水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意義是：1千克的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103J。 （3）熱量的計(jì)算 熱量的計(jì)算：(1)吸熱：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）放熱：Q放=cm△t= cm(t0-t)。 其中：Q吸—吸收的熱量，單位：焦（J），Q放—放出的熱量。 c—比熱容，單位：焦每千克攝氏度（J/(kg·℃)） m—質(zhì)

8、量，單位：千克（kg） △t—變化的溫度（升高或降低的溫度），單位：攝氏度（℃）；t0—初始溫度、t—末溫。 三、熱值 熱值：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值；熱值單位是：J/kg。 1.燃料燃燒放出熱量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的熱量，單位是J；q是熱值，單位是J/kg；m 是質(zhì)量，單位是kg。） 對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞：“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是指燃料的質(zhì)量，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不等于熱值的數(shù)值；某種燃料是指熱值與燃料的種類有關(guān)；完全燃燒意思是燃料要完全燒盡，否則1kg燃料燃燒過程中，化學(xué)能

9、轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。 2.熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大?。灰簿褪钦f，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。 3.熱機(jī)的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機(jī)的效率。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。公式： 4.在熱機(jī)的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 注意：熱機(jī)能量的損失：①燃料未完全燃燒（完全燃燒條件：充足空氣，研磨成細(xì)顆粒）； ②廢氣排出帶走能量（廢氣的利用）；③克服磨擦，消耗能量（

10、使用潤滑劑，減小摩擦）。 四、電熱 1．焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。 2．計(jì)算公式：Q=I2Rt（適用于所有電路），對于純電阻電路可推導(dǎo)出：。 一、比熱容的有關(guān)計(jì)算 【典例1】（2018·廣西北部灣）若可燃冰的熱值為,完全燃燒lm3的可燃冰可放出的熱量是______J，這些熱量有60%被水吸收，可把____ Kg的水從20℃加熱到80℃。[水的比熱容] 【解析】（1）可燃冰、石油、煤開發(fā)使用后，會越來越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，所以它們都屬于不可再生能源； （2）1m3天然氣完全燃燒產(chǎn)生熱量：Q放=Vq=

11、1m3×4×107J/m3=4×107J； （3）由題知，水吸收的熱量：Q吸=60%×Q放=60%×4×107J=2.4×107J； 由Q吸=cm（t﹣t0）可得加熱水的質(zhì)量： m==≈95.2kg。 故答案為：不可；4×l07；95.2。 二、熱值有關(guān)計(jì)算 【典例2】（2018·泰安）某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛 6.9km，用時 5min45s，消耗燃油 1.5kg， 已知汽車的牽引力是 2000N，燃油的熱值為 4.6×107J/kg，假設(shè)燃油完全燃燒。通過計(jì)算可知，下列結(jié)果正確的是（ ）。 ①汽車行駛速度是 20km/h ②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是

12、6.9×107J ③汽車牽引力做功的功率是 30kW ④汽車發(fā)動機(jī)的效率是 20% A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④ 【解析】（1）已知汽車行駛的時間和路程，利用速度公式即可求解；（2）根據(jù)Q放=mq可求熱量；（3）根據(jù)車受到的阻力為車重的0.1倍求得車受到的阻力，因?yàn)閯蛩傩旭偅誀恳Φ扔谧枇?，利用W=Fs可求得該汽車牽引力所做的功，再利用P=求功率；（4）根據(jù)燃油密度和體積求得其質(zhì)量，利用Q=mq可求得消耗的總能量，再利用效率公式求出該汽車的效率。 【解答】①汽車的行駛速度：v===72km/h，故①錯誤； （2）消耗的燃油完全燃燒放出的熱量：

13、Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，故②正確； （3）因?yàn)閯蛩傩旭偅云囀艿降臓恳Γ篎=f=2×103N， 該汽車牽引力所做的功：W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J， 該汽車牽引力所做功的功率：P===40000W=40kW，故③錯誤； （4）汽車消耗燃油的產(chǎn)生的熱量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J， 該汽車的效率：η==×100%=20%，故④正確。 故選D。 三、電熱有關(guān)計(jì)算 【典例3】（2018·衡陽）電動自行車有行駛工作、蓄電池充電兩種狀態(tài)，局部電路圖如圖所示，斷開S后，充電

14、播口可以外接充電器對電池進(jìn)行充電，電動自行車行駛過程中，其電動機(jī)正常工作電壓為48V，此時通過電動機(jī)線圖的電流為5A．電動機(jī)線圖的電阻是0.5Ω.下列說法正確的是（ ）。 A. 對蓄電池充電時，蓄電池相當(dāng)于電路中的用電器； B. 電動自行車的電動機(jī)是把電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能； C. 電動機(jī)正常工作lmin，電流通過線圓所產(chǎn)生的熱量為14400J； D. 電動機(jī)正常工作1min，消耗的電能為14400J 【解析】A. 對蓄電池充電時，蓄電池消耗電能，將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存起來，所以相當(dāng)于電路中的用電器，故A正確； 電動自行車的電動機(jī)是把電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不可能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械

15、能，故B錯誤； 電動機(jī)正常工作1min消耗的電能為W＝48V5A60s＝14400J,故C錯誤，D正確。 故答案為AD, 一、比熱容有關(guān)計(jì)算 1.（2018·成都B）小李家使用的燃?xì)鉄崴鳎瑢?0kg的水從20℃加熱到45℃，消耗了 0.15m3 的天然氣。已知水的比熱容為4.2X103J/ (kg.℃),天然氣的熱值為4×107J/ m3,則下列與該過程有關(guān)的計(jì)算結(jié)果和分析正確的是( )。 A.水吸收的熱量與水的末溫成正比 B.水哏收的熱量是3.15X105J C.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是52.5% D.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無關(guān) 【解析】

16、A、由Q吸=cm（t﹣t0）可知，水吸收的熱量與水的質(zhì)量和升高的溫度成正比，故A錯誤； B、將30kg的水從20℃加熱到45℃，水吸收的熱量： Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×30kg×（45℃﹣20℃）=3.15×106J，故B錯誤； C、天然氣完全燃燒放出熱量：Q放=V天然氣q=0.15m3×4×107J/m3=6×106J， 熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率：η=×100%=×100%=52.5%，故C正確； D、熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度有關(guān)，因?yàn)榄h(huán)境溫度越低，加熱的時間越長，其散失的熱量越多，則熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率越低，故D錯誤。 故選C。 2．（2018

17、·懷化）汽車用水作為冷卻劑，是因?yàn)樗腳_______較大，汽車在行駛過程中消耗了2kg汽油。若汽油完全燃燒則放出的熱量為________J（汽油的熱值為4.6×107J/kg）。 【解析】（1）相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多。（2）知道汽油的質(zhì)量和熱值，利用Q放=mq求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量。 【解答】（1）因?yàn)樗谋葻崛葺^大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，水能帶走較多的熱量，冷卻效果好，所以用水做汽車發(fā)動機(jī)的冷卻劑。 （2）2kg汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q放=mq=2k

18、g×4.6×l07J/kg=9.2×l07J。 故答案為：比熱容；9.2×l07。 3.(2018·泰州)如圖表示汽油機(jī)的_______沖程。汽油屬于________能源（可再生/不可再生），完全燃燒0.1kg的汽油，放出熱量為________J，如果這些熱量全部被質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水吸收，能使水的溫度升高_(dá)_______。（q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103（J/kg·℃）） 【解析】（1）根據(jù)氣門的關(guān)閉和活塞的運(yùn)行情況判斷是哪一個沖程；（2）能夠短時間內(nèi)從自然界源源不斷得到補(bǔ)充的是可再生能源，短時間內(nèi)從自然界得不到補(bǔ)充的是不可再生能源；（3）知道汽

19、油的質(zhì)量和熱值，利用燃料完全燃燒放熱公式Q放=mq求放出的熱量；（4）由Q放=Q吸=cm△t，得到△t=后計(jì)算水升高的溫度。 【解答】（1）圖中，汽油機(jī)的兩個氣閥都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，是壓縮沖程； （2）汽油來源于石油，石油是經(jīng)過幾百萬年的演變形成的，汽油是從石油中提煉出來的，屬于不可再生能源； （3）完全燃燒0.1kg汽油放出的熱量：Q放=m煤油q=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J； （4）根據(jù)Q吸=cm△t=Q放可知水溫度升高值：△t==≈11℃。 故答案為：壓縮；不可再生；4.6×106；11℃。 4．(2018·昆明)昆明冬天的早晨，會看到嘴里呼出的“白

20、氣”，這是 現(xiàn)象?！翱防铩焙喎Q“卡，是熱量的另一個單位，現(xiàn)在仍被廣泛使用在營養(yǎng)計(jì)量和健身手冊中。1 卡是這樣規(guī)定的：在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1 克水溫度升高 1℃吸收的熱量。那么 1 卡= 焦耳。一輛汽車發(fā)動機(jī)的效率是 35%，那么該車完全燃燒 1kg 汽油做的有用功是 J。[c水=4.2×103J/（kg·℃），q汽 a=4.6×107J/kg] 【考點(diǎn)】液化及液化現(xiàn)象；熱機(jī)的效率。 【解析】（1）物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是液化；（2）1卡是這樣規(guī)定的：在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1克水溫度升高1℃吸收的熱量，計(jì)算1卡等于多少焦。（3）知道汽

21、油的熱值和燃燒的質(zhì)量，根據(jù)Q=mq求出汽油放出的熱量，根據(jù)η=×100%求出該汽油機(jī)轉(zhuǎn)化為對外做的有用功； 【解答】（1）昆明冬天的早晨，嘴里呼“白氣”，是嘴里呼出的水蒸氣遇冷的空氣液化而成的； （2）c水=4.2×103J/（kg?℃）=4.2J/（g?℃），根據(jù)卡的定義可得，1卡=4.2J。 （3）在汽油機(jī)內(nèi)完全燃燒1kg汽油能放出的熱量：Q放=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J， 由η=可得W有=Q總×η=4.6×107J×35%=1.61×107J， 故答案為：液化；4.2； 1.61×107。 5. (2018·徐州)小明在家中用煤氣灶將初溫為20℃，

22、質(zhì)量為2kg的一壺水加熱到80℃，這是通過 的方式使水的內(nèi)能 。如果煤氣完全燃燒放出的熱量只有60%被水吸收，則至少需要燃燒 kg的煤氣 [水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，煤氣的熱值為4.2×107J/kg]。 【解析】用煤氣灶加熱使水的溫度升高，內(nèi)能增加，這是熱傳遞的方式改變內(nèi)能的； 初溫為20℃，質(zhì)量為2kg的一壺水加熱到80℃，吸收的熱量為： ； 煤氣完全燃燒放出的熱量只有60%被水吸收，則煤氣燃燒放出的熱量為： ； 需要燃燒煤氣的質(zhì)量為： 【答案】（1）熱傳遞；(2)增加；(3) 0.02。 6.（2018·聊城）在“探究水沸騰時溫

23、度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，用酒精燈給燒杯中的水加熱，燒杯中盛有20℃、質(zhì)量為100g的水，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰，假如完全燃燒酒精3g。[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),酒精的熱值為3.0×107J/kg]求: (1)水吸收的熱量是多少? (2)此過程中酒精燈燒水的熱效率。 (3)科學(xué)研究表明:1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量。水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象,同時發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量。 【解析】（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容和水的溫度變化，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（2）知道酒精的熱

24、值和質(zhì)量，根據(jù)Q放=mq求出酒精完全燃燒釋放的熱量；水吸收的熱量和酒精完全燃燒放出熱量的比值即為燒水的效率；（3）根據(jù)1g100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量求出5g的水完全汽化成同溫度水蒸氣所需要吸收的熱量。 【解答】（1）一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，即需將水加熱至100℃， 水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×104J； （2）3g酒精完全燃燒釋放的熱量：Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J； 酒精燈燒水的熱效率：η=×100%=×100%≈37.3%；

25、（3）1g 100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的熱量，則5g 100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量：Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。 答：（1）水吸收的熱量是3.36×104J；（2）酒精燈燒水的熱效率是37.3%；（3）5g，100℃的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收的熱量是1.13×104J。 7．(2018·云南)小明家新買來一臺容積為80L 的天然氣熱水器。小明學(xué)習(xí)了熱效率的知識后，嘗試估測該熱水器的熱效率，他把“進(jìn)水量”設(shè)置為40L,“出水溫度”設(shè)置為40oC后，開始加熱。當(dāng)水溫達(dá)到40oC時，自動停止加熱。己知當(dāng)時自來水的溫

26、度是20oC，加熱前天然氣表的示數(shù)為129.96m3，停止加熱后變?yōu)?30.06 m3。天然氣的熱值q天然氣=4.2x107J/ m3，水的比熱容C水=4.2x103J/(kgoC), 1L=10-3 m3 。求： (1)水箱中水的質(zhì)量； (2)水箱中水吸收的熱量； (3)該熱水器的熱效率。 【解析】（1）知道水的體積，利用求水的質(zhì)量；（2）利用求水箱中水吸收的熱量；（3）根據(jù)燃?xì)獗砬昂笞x數(shù)差求出使用天然氣的體積，利用求天然氣完全燃燒釋放的熱量；該熱水器的熱效率等于水吸收的熱量與天然氣完全燃燒釋放的熱量之比。 解答：（1）把“進(jìn)水量”設(shè)置為40L，則水箱中水的體積：，由得水箱中水的質(zhì)

27、量：； （2）由題意可得，水吸收的熱量： （3）使用天然氣的體積：，天然氣完全燃燒釋放的熱量：；該熱水器的熱效率：。 答：（1）水箱中水的質(zhì)量為40kg；（2）水箱中水吸收的熱量為3.36×106J；（3）該熱水器的熱效率為80%。 二、 熱值有關(guān)計(jì)算 1.（2018·龍東）內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)有四個沖程，實(shí)現(xiàn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是　 　沖程。某品牌汽車每行駛100km耗油7kg，這些汽油完全燃燒要放出　 　J的熱量。（汽油的熱值q=4.6×107J/kg）。 【解析】（1）內(nèi)燃機(jī)的四個沖程中，實(shí)現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的是壓縮沖程；實(shí)現(xiàn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是做功沖程； （2）7kg

28、汽油完全燃燒要放出的熱量：Q=qm=4.6×107J/kg×7kg=3.22×108J。 故答案為：做功；3.22×108。 2．(2018·福建A)合力分類和利用垃圾可以變廢為寶，在一定條件下，1噸垃圾能榨出170kg燃料油，若燃料油的熱值為4.0×107J/kg，則這些燃料油完全燃燒釋放出的熱量為________J，燃燒時燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為___________能。 【解析】燃料油完全燃燒釋放出的熱量：， 燃燒時燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 【答案】（1） 6.8×109 ；(2)內(nèi)。 3．（2018·淮安）質(zhì)量為50kg的水溫度從20℃升高到50℃吸收的熱量是　 　J，這

29、些熱量如果完全由煤氣燃燒來提供，至少需　 　kg的煤氣。（水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值4.2×107J/kg）。 【解析】（1）水吸收的熱量： Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃﹣20℃）=6.3×106J； （2）由題意可知，煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放=Q吸=6.3×106J， 由Q放=mq可得完全燃燒煤氣的質(zhì)量：m′===0.15kg。 故答案為：6.3×106；0.15。 4．(2018·常德)在四沖程汽油機(jī)工作過程中，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是　 　沖程，汽油機(jī)產(chǎn)生2.3×107J的熱量需要完全燃燒　

30、 　kg的汽油（汽油的熱值為4.6×107J/kg）。 【解析】（1）在汽油機(jī)的壓縮沖程中，活塞壓縮氣體做功，使氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； （2）由Q放=mq可得，汽油的質(zhì)量：m===0.5kg。 答案：壓縮；0.5。 5．（2018·德州）在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用爐子將10kg的水從20℃加熱至沸騰，燃燒了0.5kg的焦炭，已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，焦炭的熱值為3.0×107J/kg。 求：(1)水吸收的熱量； (2)0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量； (3)爐子燒水的效率。 【解析】（1）1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，所以將

31、水加熱至100℃，水吸收的熱量： . （2）0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量：； （3）爐子燒水的效率：。 答：（1）水吸收的熱量為；（2）0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量為；（3）爐子燒水的效率為22.4%。 6．（2018?廣安）用天然氣灶給水加熱，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把體積為10L，溫度為15℃的水加熱到沸騰，求： （1）水吸收了多少熱量？[ρ水=1.0×103kg/m3 C水=4.2×103J/（kg?℃）] （2）若不計(jì)熱量損失，需要燃燒多少m3的天然氣？（q天燃?xì)?4.2×107J/m3） 【解析】（1）已知水的體積求出水的質(zhì)量，知道一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰時的溫度為10

32、0℃，利用公式Q=cm（t﹣t0）可以得到水吸收的熱量；（2）已知熱量和天然氣的熱值，利用公式Q放=Vq得出需要燃燒天然氣的體積。 【解答】（1）由ρ=得，10L水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×103kg/m3×10×10﹣3m3=10kg， 水吸收的熱量：Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（100℃﹣15℃）=3.57×106J； （2）不計(jì)熱量損失，則Q放=Q吸， 由Q放=Vq可得，需要燃燒天然氣的體積：V天然氣====0.085m3。 答：（1）水至少需要吸收的熱量為3.57×106J；（2）若不計(jì)熱量損失，需要燃燒0.085m3的天然氣。 7

33、.（2018·十堰）小天收集了一些數(shù)據(jù)填在下表中。如果該車滿載貨物后在平直的公路上勻速行駛100m，貨車受到的阻力是車重的那么在此過程中：取 該貨車車牽引力是多少？牽引力所做的功是多少？ 燃油完全燃燒放出的熱量是多少？ 該貨車發(fā)動機(jī)的效率是多少？ 品牌型號 東風(fēng)xx 外型尺寸 變速箱 A85 空車質(zhì)量 噸 最高車速 滿載時載貨量 噸 空載百公里油耗 12L 燃油密度 滿載百公里油耗 20L 燃油熱值 【解析】 先求出滿載貨物時貨車的質(zhì)量，根據(jù)求出貨車的重力，進(jìn)而得出貨車受到的阻力，再根據(jù)二力平衡條件可知，求出該貨車的牽引力；由表格數(shù)據(jù)可知

34、，貨車滿載百公里油耗為20L，即貨車行駛10000m消耗燃油20L，從而得出貨車行駛100m消耗的燃油，根據(jù)求出燃油的質(zhì)量，再根據(jù)求出燃油完全燃燒放出的熱量；根據(jù)求出該貨車發(fā)動機(jī)的效率。 解答：滿載貨物時貨車的總質(zhì)量：， 貨車的總重力：， 由題意知，貨車受到的阻力：， 因?yàn)樵撥嚌M載貨物后在平直的公路上勻速行駛， 所以，根據(jù)二力平衡條件可知，該貨車的牽引力：。 牽引力所做的功：。 由表格數(shù)據(jù)可知，貨車滿載百公里油耗為20L， 則貨車行駛消耗燃油的體積：， 由得，消耗燃油的質(zhì)量：， 燃油完全燃燒放出的熱量：。 該貨車發(fā)動機(jī)的效率：。 答：該貨車車牽引力是；牽引力所做的功是；

35、燃油完全燃燒放出的熱量是；該貨車發(fā)動機(jī)的效率是。 8.（2018·桂林）若家用天然氣的熱值為4.2×107J/kg 水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。 （1）完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量是多少？ （2）若某新型天然氣灶燒水的效率為40%，完全燃燒0.04m3天然氣可使室溫下5kg的水溫度升高多少？ 【解析】（1）完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量：Q放=Vq=0.04m3×4.2×107J/m3=1.68×106J； （2）由題知，水吸收的熱量：Q吸=Q放×40%=1.68×106J×50%=6.72×105J， 由Q吸=cm△t可得水升高的溫度：△t===32

36、℃。 故答案為：（1）完全燃燒0.04m3天然氣放出1.68×106J的熱量；（2）完全燃燒0.04m3天然氣可使常溫下5kg的水溫度升高32℃。 三、電熱有關(guān)計(jì)算 1. (2018·威海)標(biāo)有“220V、2000W"的“即熱式”電熱水龍頭，其加熱電阻絲的阻值是 Ω;在額定電壓下工作21s，若不計(jì)熱量損失，能夠使 kg的水從15℃上升到35℃. [水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)]18.24.2 0.5 【解析】根據(jù)計(jì)算“220V,2000W"的“即熱式”電熱水龍頭的電阻為： ； 在額定電壓下工作21s，不計(jì)熱量損失，產(chǎn)生的熱量為：，

37、 水從15℃上升到35℃.水的質(zhì)量為： 【答案】(1) 24.2；(2) 0.5。 2．（2018?煙臺）常溫常壓下，一臺標(biāo)有“220V、2000W“的電熱水壺正常工作時，將質(zhì)量為1kg、初溫為20℃的水燒開，需要的時間是　 　[假設(shè)該熱水壺產(chǎn)生的熱量完全被水吸收，c水=4.2×103J/（kg?℃）]。 【解析】在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，又知道水的初溫、質(zhì)量、比熱容，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量，不計(jì)熱損失，根據(jù)W=Q吸=Pt求出需要的加熱時間。 【解答】在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，則水吸收的熱量： Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（k

38、g?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J， 不計(jì)熱損失，由W=Q吸=Pt可得，需要的加熱時間：t′====168s。 故答案為：168s。 3.（2018?淄博）在“探究物質(zhì)的吸熱能力”實(shí)驗(yàn)中，把質(zhì)量均為0.5kg的水和食用油分別裝入兩個相同的容器內(nèi)，用相同的電加熱器給它們加熱，其溫度隨時間變化的圖象如圖所示。不考慮實(shí)驗(yàn)中的熱損失，加熱2min食用油吸收的熱量是　 　J，電加熱器的實(shí)際功率是　 　W?！綾水=4.2×103J/（kg?℃）】 【解析】（1）由題知食用油和水質(zhì)量相同，升高的溫度相同時水吸收的熱量是食用油吸收熱量的2倍。根據(jù)吸熱公式Q=c吸m△t判

39、斷兩物質(zhì)的比熱容之間的關(guān)系，從而得出食用油的比熱容，然后利用Q=cm△t可求得加熱2min食用油吸收的熱量；（2）不考慮實(shí)驗(yàn)中的熱損失W=Q，利用P=可求得電加熱器的實(shí)際功率。 【解答】用兩個相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)食用油和水加熱，由圖象可知，水溫度升高到60℃需要4min，食用油溫度升高到60℃需要2min。 因?yàn)槲镔|(zhì)吸收的熱量和時間成正比， 所以，質(zhì)量相同的食用油和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關(guān)系為：Q水吸=2Q油吸。 由Q吸=cm△t得：c=，則c水=2c油。 又因?yàn)閏水=4.2×103J/（kg?℃）， 所以c油=c水=2.1×103J/（kg?℃）， 加熱2min

40、食用油升高了60℃﹣20℃=40℃， Q油吸=c油m油△t=2.1×103J/（kg?℃）×0.5kg×40℃=4.2×104J； 不考慮實(shí)驗(yàn)中的熱損失W=Q=4.2×104J； 電加熱器的實(shí)際功率P===350W。 故答案為：4.2×104；350。 4．（2018?棗莊）如圖所示，是某種電熱器的電路圖，電源電壓220V，R1、R2的阻值分別為11Ω、22Ω，通過旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S，接觸不同觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高、中、低三個檔位的轉(zhuǎn)換，電熱器在低溫工作時的電功率是　　W，在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量是　 　J。 【解析】（1）根據(jù)P=，當(dāng)電阻最大時，電功率最小，為低溫檔，分析此時電路的連

41、接，根據(jù)P=求出電熱器在低溫工作時的電功率；（2）當(dāng)兩電阻并聯(lián)時，旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S接觸c、d時電阻最小，由并聯(lián)電阻的規(guī)律求出并聯(lián)電阻，根據(jù)Q高=t求出在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量。 【解答】根據(jù)P=，當(dāng)電阻最大時，電功率最小，旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S接觸c，即只有R2連入電路時為低溫檔，P小===2200W 當(dāng)兩電阻并聯(lián)時，旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S接觸c、d時電阻最小， R并===， 在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量是：Q高=t=×60s=3.96×105J。 故答案為：6600；3.96×105。 5．（2018·濰坊）如圖所示是一種常見的封閉電熱水袋，其性能參數(shù)如表中所示。已知電熱水袋加熱效率為80

42、%，水的比熱容c=4.2×103J/（kg?℃），水的密度ρ=1.0×103kg/m3．將袋內(nèi)20℃的水加熱到自動斷電，求： （1）袋內(nèi)水吸收的熱量； （2）需要的加熱時間。 額定電壓 額定加熱功率 220V 400W 袋內(nèi)充水 自動斷電溫度 1.0L 60℃ 【解析】（1）由ρ=可得袋內(nèi)水的質(zhì)量：m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.0×103=1kg， 袋內(nèi)水吸收的熱量：Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（60℃﹣20℃）=1.68×105J； （2）由η=可得消耗電能：W===2.1×105J， 由P=可得，需要的加熱時間：

43、t===525s。 答：（1）袋內(nèi)水吸收的熱量為1.68×105J；（2）需要的加熱時間為525s。 6．（2018·濱州）圖甲是一家用電器，有“低溫”，“中溫”，“高溫”三檔，銘牌見下表（“高溫”檔功率空出），圖乙為其簡化的電路原理圖，S是自我保護(hù)開關(guān)，電暖器跌倒時，S自動斷開，切斷電源，保證安全，閉合S1為“低溫”檔。請完成下列問題： ××牌電暖器 額定電壓 220V 額定功率 低溫檔 550W 中溫檔 1100W 高溫檔 頻率 50Hz （1）“低溫”檔正常工作時的電阻是多少？ （2）“高溫”檔正常工作時的總電流是多少？ （3）若某房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60

44、kg，空氣溫度為10℃，設(shè)定空氣的比熱容為1.1×103J/（kg?℃）且保持不變，用該電要器的“高溫”檔正常工作20分鐘，放出熱量的50%被房間內(nèi)的空氣吸收，那么可使此房間的空氣溫度升高多少℃？ 【解析】（1））閉合S1為“低溫”檔，R1單獨(dú)接入電路，由P=可求“低溫”檔正常工作時的電阻是： R1===88Ω； （2）閉合S1為“低溫”檔，R1單獨(dú)接入電路，單獨(dú)閉合S2為“中溫”檔，高溫檔為S1、S2同時閉合，R1、R2并聯(lián)，P高溫=P低溫+P中溫=550W+1100W=1650W， 根據(jù)P=UI可得高溫檔時正常工作的電流：I===7.5A， （3）電暖器的“高溫”檔正常工作2

45、0分鐘，放出的熱量：W=P高溫t=1650W×20×60s=1.98×106J； 空氣吸收的熱量：Q吸=ηW=50%×1.98×106J=0.99×106J； 由Q吸=cm△t可得，房間的空氣溫度升高：△t===15℃。 答：（1）“低溫”檔正常工作時的電阻是88Ω；（2）“高溫”檔正常工作時的總電流是7.5A；（3）可使此房間的空氣溫度升高15℃。 7.（2018·臨沂）小明媽媽為奶奶買了一個電熱足浴盆（如圖所示），內(nèi)部由加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩部分組成。加熱系統(tǒng)的加熱電阻額定電壓220V，額定功率605W。問： （1）小明幫奶奶泡腳時，向足浴盆中加入6kg初溫為20℃的水，加熱系統(tǒng)的

46、加熱電阻正常工作15min將水加熱到40℃，此加熱過程中水吸收的熱量是多少？消耗的電能是多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃）] （2）當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是200V時，加熱電阻工作的實(shí)際功率是多少？ （3）足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動機(jī)工作電壓是12V（按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為12V），工作電流為4A，其電阻為0.5Ω，電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率是多少？ 【解析】（1）知道水的比熱容、水的質(zhì)量，初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸=cm（t﹣t0）求水吸收的熱量；根據(jù)W=Pt求出足浴盆消耗的電能；（2）先根據(jù)P=的變形公式求出加熱電阻的阻值，然后再根據(jù)P=求出加熱電阻工作的實(shí)際功率；（3）

47、根據(jù)P損=I2R′求出電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率。 【解答】（1）水吸收的熱量： Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×6kg×（40℃﹣20℃）=5.04×105J； 加熱時間t′=15min=900s， 足浴盆加熱時消耗的電能：W=P額t′=605W×900s=5.445×105J。 （2）由P=得，加熱電阻的阻值：R===80Ω， 當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是200V時，加熱電阻工作的實(shí)際功率：P實(shí)===500W。 （3）電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率： 答：（1）此加熱過程中水吸收的熱量是5.04×105J；消耗的電能是5.445×105J；（2）加熱電阻工

48、作的實(shí)際功率是500W；（3）電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率是8W。 8. （2018·聊城）（多選題）小明同學(xué)家的電能表上標(biāo)有“3000revs/(kW·h)”的字樣，他將家中的其它用電帶都與電源斷開，僅讓電水壺在額定電壓下工作，觀察1min內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了45revs,則下列說法正確的是（ ）。 A.電水壺是利用電流的熱效應(yīng)來工作的； B.燒水過程中消耗的電能為5.4×105J； C.電水壺的額定功率為900W； D．當(dāng)實(shí)際電壓只有額定電壓的90%時，電水壺的實(shí)際功率為729W 【解析】（1）當(dāng)電流通過電阻時，電流做功而消耗電能，產(chǎn)生了熱量，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。（2）（

49、3）3000r/kW?h表示的是電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r，或者表示電能表每轉(zhuǎn)1r，電路中消耗kW?h的電能，求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)45r電路中消耗的電能，然后根據(jù)P=求出用電器的功率；（4）根據(jù)P=求出電水壺的電阻；利用實(shí)際電壓，根據(jù)P=求出電水壺的實(shí)際功率。 【解答】A、電水壺工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能給水加熱，是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故A正確； B、3000r/kW?h表示電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r， 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了45r，則消耗的電能：W=kW?h=0.015kW?h=5.4×104J，故B錯誤； C、t=1min=60s，電水壺的額定功率：P===900W，故C正確； D、由P=可得，電水壺的電阻：R==， 當(dāng)實(shí)際電壓只有額定電壓的90%時，U實(shí)=90%U=90%×220V=198V， 電水壺的實(shí)際功率：P實(shí)===729W，故D正確。 故選：ACD。 25