滬粵版初中九年級(jí)物理專項(xiàng)素養(yǎng)綜合練(二)熱量、熱值、熱效率的綜合計(jì)算課件

熱量、熱值、熱效率的綜合計(jì)算專項(xiàng)素養(yǎng)綜合全練(二)類型一一般吸熱、放熱的計(jì)算1.(2024廣東佛山順德梁開(kāi)中學(xué)月考)為了減少大氣污染,可

對(duì)秸稈進(jìn)行回收加工制成秸稈煤,完全燃燒2kg秸稈煤可放

出4.2×107J的熱量,則這種秸稈煤的熱值是多少?解析由Q=mq可得秸稈煤的熱值為q=

=

=2.1×107J/kg。2.(2024廣西蒼梧期中)質(zhì)量為1kg的某種物質(zhì),溫度從20℃

升高到80℃時(shí),吸收的熱量是1.44×105J,該物質(zhì)的比熱容是

多少?解析該物質(zhì)的比熱容:c=

=

=2400J/(kg·℃)。3.(2024廣西梧州臨川月考)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,一壺質(zhì)量為2kg,

溫度為30℃的水,加熱到80℃[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]。

求:(1)水升高的溫度Δt;(2)水吸收的熱量Q吸;(3)接著再繼續(xù)加熱,若水又吸收了1.26×105J的熱量,求水的

末溫t末。解析

(1)水升高的溫度Δt=t-t0=80℃-30℃=50℃;(2)水吸收的熱量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J;(3)由Q=cmΔt可知,水后來(lái)升高的溫度:Δt'=

=

=15℃,則水的末溫t末=80℃+15℃=95℃。類型二熱平衡方程的應(yīng)用4.(2024安徽蕪湖期中)現(xiàn)有100℃的熱水1kg,要用10℃的冷

水摻入其中配制40℃的溫水。假設(shè)熱傳遞過(guò)程沒(méi)有熱量損

失,已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:(1)配制過(guò)程中,1kg、100℃的熱水放出的熱量;(2)需要加入10℃冷水的質(zhì)量。解析

(1)1kg、100℃的水放出的熱量:Q放=c水m1(t熱-t)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-40℃)=2.52×1

05J;(2)假設(shè)熱傳遞過(guò)程沒(méi)有能量損失,則冷水吸收的熱量Q吸=Q放

=2.52×105J,由Q吸=cm(t-t0)可知,冷水的質(zhì)量:m2=

=

=2kg。類型三燃料燃燒效率的計(jì)算5.(2024廣東茂名高州十二校聯(lián)考)小明的媽媽做飯時(shí),使用

鐵鍋燒水,小明發(fā)現(xiàn)把2kg的水從10℃加熱到85℃時(shí),共消

耗了0.5kg的干木柴,已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),干

木柴的熱值為1.2×107J/kg。求:(1)干木柴完全燃燒放出的熱量;(2)水吸收的熱量;(3)鐵鍋燒水的效率。解析

(1)干木柴完全燃燒放出的熱量:Q放=qm=1.2×107J/kg×0.5kg=6×106J;(2)水吸收的熱量:Q吸=cm'(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(85℃

-10℃)=6.3×105J;(3)鐵鍋燒水的效率:η=

×100%=

×100%=10.5%。6.(2024廣東廣州期中)如圖所示,重慶網(wǎng)紅“木桶魚(yú)”是在

木桶里放入高溫的鵝卵石,再加入質(zhì)量為2kg、初溫為60℃

的魚(yú)湯,鵝卵石放熱能使魚(yú)湯沸騰[在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,魚(yú)

湯的比熱容視為水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)]。則:(1)魚(yú)湯所吸收的熱量為多少?(2)鵝卵石放出熱量的80%被魚(yú)湯吸收,若鵝卵石放出的這些熱量由天然氣提供,天然氣完全燃燒,則需要多少m3天然氣?(q天然氣=3.5×107J/m3)解析

(1)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,則魚(yú)湯所

吸收的熱量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-60℃)=3.36×105J;(2)由η=

×100%可得,鵝卵石放出的熱量:Q放=

=

=4.2×105J;由Q=Vq可得,需要天然氣的體積:V=

=

=0.012m3。類型四熱機(jī)效率的計(jì)算7.(2024廣東肇慶一中期中)氫燃料具有清潔、效率高等優(yōu)

點(diǎn),被認(rèn)為是理想的能源之一,目前我國(guó)部分城市已有多批氫

能源公交車投放使用。一輛氫能源公交車以1.4×105W的恒

定功率勻速行駛5min,消耗了0.6kg氫燃料。已知q氫=1.4×10

8J/kg。則:(1)這輛公交車在這5min里牽引力做功是多少J?(2)0.6kg氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少J?(3)該氫能源公交車的熱機(jī)效率是多少?解析

(1)牽引力做功時(shí)間t=5min=300s,這輛公交車在這5

min里牽引力做功為W=Pt=1.4×105W×300s=4.2×107J;(2)0.6kg氫燃料完全燃燒放出的熱量:Q放=q氫m=1.4×108J/kg×0.6kg=8.4×107J;(3)該氫能源公交車的熱機(jī)效率:η=

×100%=

×100%=50%。8.(新素材·現(xiàn)代科技)(2024安徽淮北任樓中學(xué)期中)我國(guó)國(guó)產(chǎn)

大型客機(jī)C919的發(fā)動(dòng)機(jī)是一種熱機(jī),高空中飛行時(shí)在恒定的

水平推力F作用下,以720km/h的速度沿水平方向勻速航行1

h需要燃燒航空煤油5000kg,已知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械功

率是3.2×107W,航空煤油的熱值為4×107J/kg,在這1h內(nèi),求:(1)航空煤油完全燃燒放出的熱量是多少?(2)發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的水平推力是多大?(3)該飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率是多大?解析

(1)航空煤油完全燃燒放出的熱量Q=qm=4×107J/kg×5

000kg=2×1011J;(2)飛機(jī)在1h內(nèi)飛行的距離s=