2024年中考物理压轴题训练——比热容的相关计算（含答案）

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1．给一个体积是10cm3的实心铁块加热，使它的温度升高10℃，求它需吸收的热量；若现有一同样大小的铁球，使它的温度由30℃升高到35℃，吸收的热量是65J，则此铁球是实心的吗？为什么？[已知c铁=0.46×103J/（kg•℃），ρ铁=7.9×103kg/m3）
2．质量为，温度为的水，当吸收了的热量后，温度升高到多少摄氏度？
3．一杯质量为 0.2 千克的水温度从 40℃升高到 100℃，求水吸收的热量 Q吸[水的比热容为 4.2×103焦/（千克·℃）]。
4．“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，常用于营养计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在1个标准大气压下，1g水温度升高1℃所吸收的热量。
（1）1卡等于多少J？
（2）若一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约8.4×105J，相当于消耗能量多少卡？
（3）质量为60kg的运动员在某次训练中排汗0.63kg，假如汗水均从身上蒸发而没有流掉，这将导致运动员的体温下降约多少℃？（人体主要成分是水，可认为人的比热容和水的相等，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），每千克汗水汽化所需吸收的热量为2.4×105J）
5．冬季学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤，c水=4.2×103J/(kg•℃)，则：
（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少？
（2）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？
6．某家庭用燃气热水器将质量为100 kg、温度为20℃的自来水加热到70℃，消耗的天然气体积为2m3(假设天然气完全燃烧)．已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为3×107 J/m3，求：
(1)天然气完全燃烧放出的热量；
(2)水吸收的热量；
(3)该热水器工作时的效率．
7．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是：在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为45℃时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：
（1）若该地暖系统的总水量为2×103kg，将全部的水从5℃加热至45℃，水至少需要吸收多少热量？[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
（2）某家庭木地板的面积为100m2，散热管材料为聚丁烯（PB），供水温度为45℃，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？
（3）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还有哪些与科学知识有关的因素？请至少写出两点。
8．某中学用焦炭作为燃料供应开水，若焦炭放出1.26×106 J的热量。问：
（1）若这些热量全部被10 kg的煤油吸收，能使煤油的温度升高多少？（煤油未沸腾）
（2）若这些热量有25%被水吸收，能将多少kg的水从25℃加热到100℃？[，]
9．太阳能热水器内盛有的水，在阳光的照射下，温度从上升到，求：水吸收了多少的热量？（水的比热为）
10．要使500g冰的温度从-20℃升高到0℃，但冰未开始熔化，则需要多少热量？如果这些热量是由10℃的水温度降低到0℃来提供的，则需要多少10℃的水？[冰的比热容是，水的比热容是]。
11．用电水壶烧水，如果将壶内20℃的水烧开，水吸收的热量是5.04×105J，则壶内水的质量是多少？[当地气压为标准大气压，
12．已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8℃、100L水加热到38℃。请回答：[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103kg/m3]
（1）在此过程中，水吸收了多少热量？
（2）若此期间太阳辐射到热水器的热量为2×107J，则该热水器的效率是多少？
13．国庆节后，天气转凉，气温逐渐降低，小明喝牛奶前，需要用热水烫一下加温，如图所示。小明用60℃的热水加热200g的袋装牛奶，使牛奶的温度由15℃升高到45℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），牛奶的比热容为2.5×103 J/（kg·℃）。若不计包装袋吸热及其它热损失，求：
（1）牛奶吸收的热量是多少焦？
（2）加热牛奶至少需要多少千克60℃的热水？
14．太阳能具有环保、可再生等优点，某品牌太阳能热水器中水的质量为50kg，初温为20℃。[水的比热容c水=4.2×103 J/（kg⋅℃）]求：
（1）若这些水吸收了8.4×106J的热量，水温升高了多少℃？
（2）若在一个标准大气压下将这些水烧开，则需要吸收多少热量？
15．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用．一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到60℃［c水=4.2×103J/(kg・℃)］，请完成以下问题：
（1）水吸收的太阳能是多少焦耳?
（2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量? [q干木柴=1.2×107J/kg]
（3）请列举使用太阳能的优点．
16．小明的爸爸从商店买回一只电磁炉，并赠送一只可放在上面加热的水壶，正常使用最多可盛2.5L水。求：
（1）该水壶最多可以盛多少kg的水？
（2）标准大气压下，将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收热量多少？
17．某金属球在炉火中加热到108℃，然后迅速投入到100g、初温为45℃的某种液体中，达到热平衡后金属球的温度为48℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/（kg•℃），不计热损失。此过程中，金属球放出的热量为1.26×103J。
（1）求金属球的质量是多少g；
（2）计算出该液体的比热容，并根据表中的数据确定该液体的种类；
（3）若该液体再吸收2.52×104J的热量，求该液体的末温（1个标准大气压下）。
18．如图所示，A，B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量为1000J。现将甲（未知）、乙（蓖麻油）两种液体分别倒入A，B杯中，其中甲液体的质量为200g，加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。分析回答下列问题：
（1）加热60s时，加热器放出的热量；
（2）加热60s时，乙吸收的热量；
（3）甲液体的比热容；
（4）蓖麻油的质量。[c蓖麻油=1.8×103J/（kg·℃）]

19．太阳能热水器具有节能环保，安全性高，寿命长，可以与其他能源配套使用的优点，已经进入很多家庭。小明家的太阳能热水器，容量是100kg，当注满水后，阳光照射一段时间后，水温从10升高到60。[水的比热容是4.2×103J/（kg·）]
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是7×107J，则这段时间热水器的效率是多少?
20．如图甲是某家用足浴器，图乙和表是其工作原理图及参数，K为自动温控开关，当水的温度达到设定温度是自动断开，低于设定温度时，自动闭合。红绿灯为足浴器的状况指示灯（不计指示灯消耗的功率，保温功率指整个电路消耗的功率）。求：
（1）发热管和保温元件R的阻值？
（2）用足浴器将2kg初温20℃的水加热到47℃需吸收多少热量？
（3）若用电高峰时电压降为198V，加热这些水需要多长时间（不计热量损失）？
地面装饰材料
散热管材料
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯（PE-RT）
136.6W/m2
103.5W/m2
93.5W/m2
聚丁烯（PB）
125.7W/m2
96.9W/m2
90.0W/m2
液体
煤油
酒精
水
比热容
2.1×103J/（kg•℃）
2.4×103J/（kg•℃）
4.2×103J/（kg•℃）
额定电压
220V
容量
2kg
加热功率
800W
保温功率
40W
参考答案：
1．空心的
2．
3．5.04×104J
4．（1）4.2J；（2）2×105卡；（3）0.6℃
5．（1）1.008×108J；（2）50℃
6．（1）6×107 J；（2）2.1×107 J；（3）35%
7．（1）3.36×108J；（2）3.24×107J；
8．（1）60℃；（2）1kg
9．
10．（1）21000J；（2）500g
11．1.5kg
12．（1）1.26×107J；（2）63%
13．（1）1.5×104J；（2）0.238kg
14．（1）40℃；（2）1.68×107 J
15．(1) 4.2×107 J；(2) 3.5kg；(3) 使用太阳能有清洁无污染、安全的优点
16．（1）2.5kg；（2）
17．（1）50；（2）4.2×103J/（kg•℃），水；（3）100℃
18．（1）6×104 J；（2）5.4×104 J；（3）3×103 J/（kg·℃）；（4）0.6 kg
19．(1) 2.1×107J；(2)30%
20．（1），；（2）；（3）350s