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中考物理传递热的计算及应用专项练习
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这是一份中考物理传递热的计算及应用专项练习,共8页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题(本大题共6小题,共12.0分)
1. 用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失)如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A. 甲和乙升高相同的温度,乙吸收热量较少 B. 甲的比热容与乙的比热容之比为1:3 C. 甲乙都加热t时间,乙吸收热量比甲吸收热量多 D. 甲的比热容与乙的比热容之比为1:2
2. 甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高10℃,乙物体温度升高20℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲的比热与乙的比热容之比( )
A. 1:2 B. 4:1 C. 1:1 D. 1:4
3. 质量相同的两个金属块,由于吸热而水温,若它们的比热容之比为1:2,吸收的热量之比为3:2,则它们升高的温度之比为( )
A. 3:4 B. 4:3 C. 1:3 D. 3:1
4. 在一个标准大气压下,用酒精灯给质量为2㎏,温度为12℃的水加热,则安全燃烧25.2g 酒精可以使水的温度(不计热量损失,酒精的热值为3×107J/㎏)( )
A. 升高90℃ B. 升高到100℃ C. 升高到102℃ D. 升高到88℃
5. 用两个相同的电热水器给质量同为2kg的物体甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为:[c水=4.2×103J/(kg•℃)]( )
A. 0.84×105J B. 1.2×105J C. 2.52×105J D. 条件不足,不能计算
6. 下列数据是小明对家用电器正常使用时的估测,其中最接近实际的是( )
A. 电热水器中水从室温加热到60℃吸热约7.5×105J B. 一度电可以使教室里一盏日光灯使用25h C. 电压力锅煮一顿饭耗电约0.02kW•h D. 电冰箱正常工作的电流约5A
二、填空题(本大题共25小题,共50.0分)
7. 2千克的水温度降低5℃,水放出的热量为______焦.[c水=4.2×103焦/(千克•℃)]在常见物质中,水的比热容是较大的,质量相等的水和砂石,吸收相等的热量,水升高的温度______(选填“较大”或“较小”).吸烟者“吞云吐雾”时会波及周围人群,这是由于分子在不停地做______运动造成的.
8. 用火炉加热水,水的温度会升高,这是通过______的方式增加了水的内能(选填“做功”或“热传递”).已知水的比热容为4.2×103焦/(千克•℃),若质量为1千克的水加热后温度升高了50℃,则水吸收的热量为______焦.如图所示,这是内燃机工作时的______ 冲程.
9. 如表所列的几种不同物质的比热容,质量为5千克的水温度升高40℃,吸收的热量为______焦;若这些热量被5千克的泥土吸收,则上升的温度______40℃(选填“大于”、“小于”或“等于”),这就是沿海地区昼夜温差______内陆地区昼夜温差的原因(选填“大于”、“小于”或“等于”).
10. 如图是汽油机工作的______冲程.汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热量带走,这是利用水______的特性.水箱中5千克的水温度升高了20℃,这些水所吸收的热量为______焦.[水的比热容为4.2×103焦/(千克•℃)].
11. 水的比热容为4.2×103______(填写单位),质量为5千克、温度为20℃的水温度升高到30℃,水吸收的热量为______焦.温度相同、质量相等的铝块和铜块,吸收相等热量后,末温比较高的是______块(选填“铝”或“铜”).(c铝>c铜)
12. 将质量为0.2千克的牛奶放置在冷水中,一段时间后其温度下降了20℃,牛奶的内能______(选填“变大”、“不变”或“变小”),这是通过______的方式改变了牛奶的内能;在此过程中牛奶放出的热量为______焦;相同质量的水降低相同的温度,则水放出的热量比牛奶放出的热量______(选填“多”或“少”).[c牛奶=2.5×103焦/(千克•℃),c水=4.2×103焦/(千克•℃)].
13. 质量为5千克的铁块[c铁=0.45×103焦/(千克•℃)],放入沸水中,温度升高了20℃,铁块吸收的热量为______焦,这是通过______的方法改变铁块的内能.在四冲程汽油机工作过程中,将机械能转化为内能的是______冲程.
14. 一杯质量为0.2千克的水放入冰箱内,一段时间后水温降低了10℃,则这杯水放出的热量为______焦;此过程中,水的内能将______(选填“减少”或“增加”),这是通过______的方法改变了它的内能.[c水=4.2×103焦/(千克•℃)].
15. 水的比热容在常见的物质中是比较______的,因此沿海地区昼夜温差比同纬度的内陆地区______(均选填“大”或“小”).1千克的水温度升高10℃,水吸收的热量为______焦.[c水=4.2×103焦/(千克•℃)].
16. 水和干泥土的质量均为2千克,温度为15℃,分别对它们加热,使它们的温度都升高10℃,吸收热量较多的是______(选填“水”或“干泥土”),水吸收的热量为______焦[已知c水=4.2×103焦/(千克•℃),c 干泥土=0.84×103焦/(千克•℃)].这是通过______的方式使水和干泥土的内能增加的.
17. 比热容的单位是______.根据表中的比热容可知:2千克的水温度升高50℃,需吸收的热量为______焦;质量相等的铝块与铜块,放出相等的热量,______降低的温度多.
18. 小明用凉水冷却滚烫的鸡蛋,是在利用水______大的热学特性,此时鸡蛋内能是通过______的方式改变的.如果冷却用水的质量为l千克,温度上升了10℃,则水吸收的热量为______焦.〔c水=4.2×l03焦耳/(千克•℃)〕
19. 水的比热容为4.2×103J/(kg.℃).质量为5kg的水温度升高20℃,吸收的热量为______J.若这些热量被质量为5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度______20℃(选填“大于”“等于”或“小于”)
20. 质量为2千克的水温度从60℃降低到10℃.求:
(1)水降低的温度△t.
(2)水放出的热量Q放.[c水=4.2×103焦/(千克•℃)].
21. (1)世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运 载火箭成功发射升空。火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料______的特性,火箭 加速上升过程中重力势能______(选填“增大”、“减小”或“不变”,下同),机械能______。
(2)2017 年 5 月 18 日,我国实现全球首次海域可燃冰试采成功。1m3可燃冰可以释放出 175m3的天然气,这些天然气完全燃烧释放出的热量是______J;若这些热量有 50%被质量为 1×104kg 的水吸收,水的温度能够上升______℃.[q 天然气=3.6×107J/m3,c 水=4.2×103J/(kg•℃)]。
22. 水的比热容较大,生活中,我们常用水来加热或散热,例如:冬天常用热水袋取暖,把质量为2kg,温度为90℃的热水装入热水袋中,到温度降为30℃的时侯,这些水放出了______J的热量;如果用相同质量,相同温度的沙来取暖,沙会冷得______(填“快些”或“慢些”).【c水=4.2×103J/(kg•℃)】.
23. 酒精的比热容是2.4×103______(填单位),它表示的物理意义是______。1kg的酒精温度从50℃上升到51℃所吸收的热量是______J。
24. 木炭的热值是3.4×107J/kg,它表示的物理意义是______.有10kg的木炭,完全燃烧掉一半能放出______J的热量,剩下一半木炭的热值是______J/kg.
25. 冬天到了,很多同学利用热水袋来取暖,一方面热水容易获得,成本低;另一方面水的______较大,相同情况下降温较______(快/慢),便于长时间取暖,它是通过______方式改变物体内能的.文捷同学的热水袋装了500g的80℃水,过了一会水温降到了40℃,此过程热水放出______J的热量.
26. 某品牌太阳能热水器装满100kg水后在太阳的照射下水温从10℃的升高20℃,不计热量的散失.则热水器中的水吸收的热量是要完全燃烧______m3的煤气可以产生相同的热量?(煤气的热值q=4.0×107J/m3)
27. 水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),它表示质量为______的水,温度每升高1℃所吸收的热量为______J;用电水壶烧水时,如果将壶内20℃的水的温度升高60℃,水吸收的热量是5.04×105J,那么壶内水的质量是______kg;水的比热容较大,在日常生活中有许多应用此知识的地方,请举出一个实例:______.
28. 2017年5月18日,我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功.可燃冰是一种固态晶体,在常温压下会迅速______(填物态变化)为气态.它的热值约为1.4×1010J/m3,2m3的可燃冰完全燃烧后可放出______J的热量,若这些热量60%被水吸收,1个标准大气压下,可以将______kg的水从60℃加热到沸腾.(C水=4.2×103J/(kg•℃))
29. 许多家庭安装了太阳能热水器,太阳能热水器主要是通过______方式增加水的内能.装有40kg水的热水器温度升高25℃,水的内能增加了______J.(水的比热容C水=4.2×103J/(kg•℃))
30. 农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤.完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出______J的热量;若这些热量被质量为20kg,初温为200C的水吸收,可使水温升高到 700C,则水吸收了______J的热量,此时烧水效率为______[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,C水=4.2×103J/(kg•0C)].
31. 某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,用一脸盆装6kg的水,经过太阳光照射一段时间后,水温升高了5℃.实验中水吸收了______J的热量,此过程中水的内能增大了______J;若用液化气加热使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧______m3的液化气.假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,c水=4.2×103J/(kg•℃),液化气的热值为5×107J/m3.
三、实验探究题(本大题共1小题,共6.0分)
32. 火力发电厂是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂,燃料在燃烧时加热水生成蒸汽,蒸汽推动汽轮机旋转,然后汽轮机推动发电机发电,实现将燃料的化学能转化为电能.世界上最好的火力发电厂的效率达到40%,即把燃料燃烧产生的40%的热量转化为电能.请尝试计算该火力发电厂生产1.0×103度电时,需要用煤燃烧来产生______J的热量,需完全燃烧______kg的煤(此空计算结果保留1位小数.)(煤的热值约为3.5×107J/kg)
四、计算题(本大题共18小题,共144.0分)
33. 比热容的单位是______.由如表所列四种物质的比热容,可知:5千克的水温度升高40℃,需吸收的热量为______焦;质量相等的铝块与铜块,吸收相等的热量,______升高的温度多.
34. 汽车发动机常用水来做冷却剂,这是因为水的______较大的缘故,发动机工作过程中水温升高,这是通过热传递的方式改变了水的______能.若1千克水的温度升高了20℃,水______(选填“放出”、“吸收”)的热量为______焦[c水=4.2×103焦/(千克•℃)].
35. 空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置.其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量Q,消耗的电能为W,通过热交换使水吸收的热量为Q吸,即Q吸=Q+W,所以它的热效率(的值)可以达到300%~500%.已知某型号空气能热水器的热效率为400%,电功率为1400W,当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时[水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg].求:
(1)水吸收的热量;
(2)水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量;
(3)空气能热水器完成上述加热过程所用的时间.
36. 在海拔较高地区,室温下用电热水器给2kg水加热至沸腾,加热过程中水温与时间的关系如下表如下表所示,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃)
(1)在如图坐标中作出水温与时间的关系图线.
(2)把水加热至刚沸腾时,水吸收的热量是多少?
(3)若水吸收的热量全部由煤燃烧供给,假定煤完全燃烧放出热量的15%被水吸收,则将水加热至沸腾,要完全燃烧多少kg煤?(煤的热值为3×107J/kg)
37. 福建新龙马汽车有限公司是一家大型的专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5km,受到的平均阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5kg(假设燃油完全燃烧).若燃油的热值q=3.3×107J/kg,求:
(1)专用车牵引力所做的功;
(2)燃油放出的热量;
(3)该专用车的热机效率。
38. 在一标准大气压下,把质量为40kg温度为20℃的水加热到沸腾,水需要吸收多少热量?
39. 如图所示,是家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温状态,
R1、R2是发热电阻,表中数据为热水器的主要参数.(水的比热容为 4.2×103J/(kg•℃))
(1)发热电阻R2的阻值是多少?
(2)水箱中装满初温为25℃的水,加热升温至55℃时,水需吸收的热量是多少?
40. 某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤.[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg]
计算:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少J?
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)锅炉加热的效率是多少?(结果保留整数)
41. 某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3.试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)该热水器烧水的效率是多少?
42. 某小组同学用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3×107J/kg.求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量;
(3)酒精灯烧水时的热效率.
43. 完全燃烧0.5kg的煤气,如果放出的热有80%给水吸收,则水吸收多少热量?它能使20℃,多少kg的水升高到100℃?[q煤气=4.2×107J/kg,C=4.2×103J/(kg•℃)].
44. 已知天然气的热值为4.2×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃).
(1)完全燃烧0.04m3天然气可放出多少热量?
(2)某天然气灶烧水的效率为50%,完全燃烧0.04m3天然气可使常温下5kg的水温度升高多少℃?
45. 绥滨四中锅炉房冬季每天要将3t水从20℃加热80℃.问:
(1)这些水要吸收热量为多少?
(2)“天然气普遍使用”实现后,可用天然气作为燃料来烧水,设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收,学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m3?(天然气的热值q=8.4×107J/m3.)
46. 低碳经济成为全国“两会”“一号提案”,成为从中央到地方、从企业到消费者的焦点话题.低碳生活意味着节能环保,低耗高能,经济实惠,绿色健康.近年来,太阳能热水器的普及率越来越高,1台普通太阳能热水器每天能提供80℃的热水200kg,如果这些水从进水管进来时的初温是20℃,问:
(1)每天热水器至少要吸收多少太阳能来加热水?
(2)使用这样的热水器,相当于每月(按30天算)节省多少kg的煤油?(煤油的热值是4.6×107 J/kg)
47. 2017年5月18日,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,可燃冰是一种新型能源,其的热值为6.72×109J/m3,在用燃气锅炉烧水时,把质量为200kg,初温为10℃的水加热到60℃,燃烧了2.5m3天然气,天然气热值为4.2×107J/m3,用可燃冰烧水时,效率和燃气锅炉相同,求:
(1)水吸收的热量;
(2)此时锅炉烧水的效率;
(3)若换用可燃冰烧水,最少需要使用可燃冰的体积(结果保留两位有效数字).
48. 随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭.小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关,请解答下面的问题:
(1)汽车发动机工作时,缸体的温度很高,为确保发动机正常工作,汽车发动机常用水作为冷却剂,若汽车的水箱中装有10kg水,当水温升高50℃时吸收的热量是多少?
(2)图甲为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图.其中:Rx为压力传感器,它的电阻值随压力变化的关系如图乙所示;表A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来; R0是阻值为5Ω的定值电阻;电源电压恒为15V;油箱位于压力传感器Rx上,空油箱重50N.若电流表的量程为0~0.6A,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求:
①此时,R0两端的电压是多少?Rx的阻值是多少?
②油箱最多能储油多少升?(ρ汽油=0.7×103kg/m3)
49. 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃,消耗了4.2g酒精.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3×107J/kg.求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量;酒精灯烧水时的效率.
50. 某物理兴趣小组的同学,用煤炉给8kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在4min内完全燃烧了1.4kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:(1)经过4min时间加热,水所吸收的热量.
(2)在4min内煤完全燃烧放出的热量.
(3)煤炉烧水时的热效率.
2018届中考物理专项练习---传递热的计算及应用(含答案、全国通用)
【答案】
1. D 2. B 3. D 4. B 5. C
6. B
7. 4.2×104;较小;无规则
8. 热传递;2.1×105;做功
9. 8.4×105;大于;小于
10. 压缩;比热容大;4.2×105
11. J/(kg•℃);2.1×105;铜
12. 变小;热传递;10000;多
13. 4.5×104;热传递;压缩
14. 8.4×103;减少;热传递
15. 大;小;4.2×104
16. 水;8.4×104;热传递
17. 焦/(千克•℃);4.2×105;铜
18. 比热容;热传递;4.2×l04
19. 4.2×105;大于
20. 解:(1)由题意可知,水的温度变化△t=t初-t末=60℃-10℃=50℃;
(2)故水放出的热量Q放=c水m水△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×50℃=4.2×105J.
答:(1)水降低的温度为50℃;
(2)水放出的热量Q放为4.2×105J.
21. 热值大;增大;增大;6.3×109;75
22. 5.04×105;快些
23. J/(kg•℃);1kg酒精温度升高或降低1℃吸收或放出的热量是2.4×103J;2.4×103
24. 1kg的木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J;1.7×108;3.4×107
25. 比热容;慢;热传递;8.4×104
26. 0.21
27. 1kg;4.2×103;2;用水汽车发动机的冷却剂
28. 升华;2.8×1010;1×105
29. 热传递;4.2×106
30. 1.05×107;4.2×106;40%
31. 1.26×105;1.26×105;2.52×10-3
32. 9×109;257.1
33. 焦/(千克•℃);8.4×105;铜
34. 比热容;内;吸收;8.4×104
35. 解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(55℃-15℃)=1.68×107J;
答:水吸收的热量为1.68×107J;
(2)由题知,Q吸=Q放,
需要的干木柴质量:
m===1.4kg;
答:需要完全燃烧1.4kg干木柴;
(3)由题意的η===400%,
即=400%
解得t=3×103s,
答:空气能热水器用时3×103s.
36. 解:
(1)根据表中数据,利用描点法画出图象,如下图所示:
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(95℃-20℃)=6.3×105J;
(3)由题知,Q吸=Q放×15%,
则Q放===4.2×106J,
由Q放=m煤q可得,需要完全燃烧煤的质量:
m煤===0.14kg.
答:(1)水温与时间的关系图线如图所示;
(2)把水加热至刚沸腾时,水吸收的热量是6.3×105J;
(3)需要完全燃烧0.14kg煤.
37. 解:
(1)因为专用车匀速行驶,在水平方向上受平衡力的作用,
所以F=f=3.0×103N。
牵引力所做的功:
W=Fs=3.0×103N×5×103m=1.5×107J;
(2)消耗燃油的质量:m=1.5kg,
燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=1.5kg×3.3×107J/kg=4.95×107J;
(3)该专用车的热机效率:
η=×100%=×100%≈30%。
答:(1)专用车牵引力所做的功为1.5×107J;
(2)燃油完全燃烧放出的热量为4.95×107J;
(3)该专用车的热机效率是30%。
38. 解:由题可知,水的质量m=40kg,水的初温t0=20℃,末温t=100℃,
则水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(100℃-20℃)=1.344×107J。
答:水需要吸收1.344×107J的热量。
39. 解:
(1)由电路图可知,开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,此时电路电阻较小,
电源电压U一定,由P=可知,电功率较大,电热水器处于加热状态,
由P=可知R1===24.2Ω;
开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,电路电阻较大,电功率较小,电热水器处于保温状态,
由P=可知,R1+R2===60.5Ω,
则R2=60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω;
(2)水的体积V=30L=30dm3=0.03m3,
由ρ=可知水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(55℃-25℃)=3.78×106J.
答:(1)R2的阻值为36.3Ω;
(2)水需要吸3.78×106J热量.
40. 解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(100℃-20℃)=6.72×107J;
(2)煤放出的热量:
Q放=m′q=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J;
(3)锅炉的加热效率:
η=×100%=×100%≈33%.
答:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是6.72×107J;
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J;
(3)锅炉加热的效率是33%.
41. 解:(1)煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.21m3×4×107J/m3=8.4×106J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(60℃-10℃)=4.2×106J;
(3)该热水器烧水的效率:
η=×100%=×100%=50%。
答:(1)煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J;
(2)水吸收的热量是4.2×106J;
(3)该热水器烧水的效率是50%。
42. 解:
(1)m水=100g=0.1kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm水△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×60℃=2.52×104J;
(2)酒精完全燃烧产生的热量:
Q放=m酒精q=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J;
(3)酒精灯烧水时的热效率:
η=×100%=×100%=20%.
答:(1)此过程中水吸收的热量是2.52×104J;
(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量是1.26×105J;
(3)酒精灯烧水时的热效率是20%.
43. 解:煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J,
由题知,Q吸=Q放×80%=2.1×107J×80%=1.68×107J,
∵Q吸=cm′△t
水的质量:
m′===50kg.
答:水吸收3.36×107J热量,它能使20℃50kg的水升高到100℃.
44. 解:
(1)完全燃烧0.04m3天然气放出的热量:
Q放=Vq=0.04m3×4.2×107J/m3=1.68×106J;
(2)由题知,水吸收的热量:
Q吸=Q放×50%=1.68×106J×50%=8.4×105J,
由Q吸=cm△t可得水升高的温度:
△t===40℃.
故答案为:(1)完全燃烧0.04m3天然气可放出1.68×106J热量;
(2)完全燃烧0.04m3天然气可使常温下5kg的水温度升高40℃.
45. 解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×3000kg×(80℃-20℃)=7.56×108J;
(2)由η=得天然气需要放出的热量:
Q放===1.0084×109J;
由Q放=qV得消耗天然气的体积:
V===12m3.
答:(1)这些水要吸收7.56×108J的热量;
(2)学校每天因烧水要消耗天然气的体积是12m3.
46. 解:(1)每天水吸收的热量:
Q吸=c水m水△t
=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(80℃-20℃)
=5.04×107J;
每月(30天)吸收的热量:
Q=5.04×107J×30=1.512×109J;
(2)由题知,Q=Q放=m煤油q,
节省煤油的质量:
m==≈32.9kg.
答:(1)每天热水器吸收5.04×107J太阳能来加热水;
(2)使用这样的热水器,相当于每月(按30天算)节省32.9kg的煤油.
47. 解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(60℃-10℃)=4.2×107J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq天然气=2.5m3×4.2×107J/m3=1.05×108J;
燃气锅炉烧水时的效率:
η==×100%=40%;
(3)若换用可燃冰燃烧放出相同的热量,由Q放=Vq可得,应使用可燃冰的体积:
V可燃冰==≈0.016m3.
答:(1)水吸收的热量为4.2×107J;
(2)锅炉烧水时的效率为40%;
(3)若换用可燃冰,应使用0.016m3可燃冰.
48. 解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×50℃=2.1×106J;
(2)①如图甲,R0和Rx串联,油量表实质是一只电流表(量程为0~0.6A),R0是阻值为5Ω的定值电阻,
该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度0.6A;
所以,此时R0两端的电压:U0=IR0=0.6A×5Ω=3V.
电源电压是15V,R0两端电压是3V,所以Rx两端的电压:Ux=U-U0=15V-3V=12V.
此时Rx的电阻:Rx===20Ω.
②由图象可知,Rx=20Ω时,压力传感器受到的压力F=400N.
因为压力F=G油+G箱,
所以,油箱加满油时,油的重力:G油=F-G箱=400N-50N=350N.
根据G=mg可得,油箱内油的质量:m油===35kg.
根据密度公式可知,油箱内最多储存油的体积:
V油===50×10-3m3=50L.
答:(1)当水温升高50℃时吸收的热量是2.1×106J;
(2)①此时,R0两端的电压是3V,Rx的阻值是20Ω;
②油箱最多能储油50升.
49. 解:(1)水质量m水=100g=0.1kg,由Q吸=cm△t可得:
水吸收的热量:Q吸=cm水△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×60℃=2.52×104J;
(2)酒精完全燃烧产生的热量:
Q放=m酒q=0.0042kg×3×107J/kg=1.26×105J;
酒精灯烧水时的热效率:
η=×100%=×100%=20%.
答:(1)水吸收的热量是2.52×104J;
(2)酒精完全燃烧产生的热量为1.26×105J;酒精灯烧水时的热效率是20%.
50. 解:
(1)经过4min时间加热,水所吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×8kg×(70℃-20℃)=1.68×106J;
(2)1.4kg煤完全燃烧产生的热量:
Q放=mq=1.4kg×3×107J/kg=4.2×107J;
(3)煤炉烧水时的热效率:
η==×100%=4%.
答:
(1)经过4min时间加热,水所吸收的热量为1.68×106J;
(2)煤完全燃烧产生的热量为4.2×107J;
(3)煤炉烧水时的热效率为4%.
【解析】
1.
解:
(1)用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时,在相同的时间t内电热器产生的热量相等,不计热量损失,则甲、乙吸收的热量相等,故C错误;
(2)由图象可知,甲、乙升高相同的温度,加热乙的时间长,则乙吸收的热量多,故A错误;
(3)由图象可知,吸收热量相同时(即加热时间相同),甲的温度变化为△t甲=40℃,乙的温度变化为△t乙=20℃,
由Q吸=cm△t得c=,因Q吸、m均相同,则c甲:c乙=△t乙:△t甲=20℃:40℃=1:2,故B错误、D正确.
故选D.
(1)用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热,在时间t内,吸收的热量相同;知道甲、乙的温度变化,而甲、乙的质量相同,利用c=可得比热容的大小关系;
(2)由图象可知,甲、乙升高相同的温度,加热甲的时间比B的时间长,据此比较吸收的热量关系.
运用图象法解答问题的一般步骤是:(1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么;(2)注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;(3)明确图象所表示的物理意义;(4)根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论.
2.
解:由Q=cm△t,可得:==××=××=.
故选B.
热量公式Q=cm△t中的m相同,乙升高的温度是甲的2倍,甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍,可知甲的比热与乙的比热容之比.
本题考查了吸热公式的灵活运用,关键是根据题意得出m、Q吸、△t之间的关系.
3.
解:因为Q吸=cm△t,m甲:m乙=1:1,c甲:c乙=1:2,Q吸甲:Q吸乙=3:2.
所以==×==××=3:1.
故选:D.
知道甲乙两物体比热容之比,又知道质量质量相同和吸收热量的地形关系,利用Q吸=cm△t的变形公式求两物体升高的温度.
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用,求比值,要细心,防止因颠倒而出错.
4.
解:安全燃烧25.2g酒精放出的热量:
Q放=mq=0.0252kg×3×107J/㎏=7.56×105J,
不计热量损失,水吸收的热量等于酒精完全燃烧放出的热量,即Q吸=Q放=7.56×105J,
∵Q吸=cm△t,
∴水升高的温度:△t===90℃,
水的末温:t=t0+△t=12℃+90℃=102℃,因为水在一标准大气压下的沸点不能超出100℃,所以水的温度只能升高到100℃,即水温只能升高100℃-12℃=88℃,故ACD错误,B正确.
故选B.
(1)根据公式Q=mq求出酒精完全燃烧时放出的热量;
(2)不计热量损失,水吸收的热量等于酒精完全燃烧放出的热量,根据公式Q吸=cm△t求出水升高的温度,进而求出水的末温,注意在一标准大气压下水的沸点为100℃.
此题主要考查了燃料燃烧公式Q=qm和吸收热量公式的Q吸=cm(t-t0)变形应用.知道水在一标准大气压下的沸点不能超出100℃是解决此题的关键.
5.
解:
由图象可知,用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,水的温度升高60℃需要20min,物质甲的温度升高60℃需要10min.
所以,质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q水吸=2Q甲吸.
由Q吸=cm△t可得:c=,
所以c水=2c甲,
而c水=4.2×103J/(kg•℃),则c甲=2.1×103J/(kg•℃).
甲物质10min升高了60℃,吸收的热量:
Q吸=c甲m甲△t甲=2.1×103J/(kg•℃)×2kg×60℃=2.52×105J.
所以C正确、ABD都不正确.
故选C.
由题知物质甲和水质量相同,由图象可知当升高的温度相同时加热水的时间等于加热甲物质的时间的2倍,即水吸收的热量是物质甲吸收热量的2倍.根据吸热公式Q吸=cm△t判断两物质的比热容之间的关系,从而得出物质甲的比热容.
由图象确定甲10min升高的温度,然后根据Q吸=cm△t求出甲物质吸收的热量.
比较两个量的大小一定要根据公式来分析,这样思维严谨些.有图象的要合理利用图象.解决此题的关键就是能得出质量相同的物质甲和水升高相同的温度水需要吸收的热量是甲的2倍.
6.
解:
A、电热水器中水的质量约为20kg左右,水从室温15°C加热到60℃吸热约为:
Q=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg•°C)×20kg×(60°C-15°C)=3.78×106J,故A不符合实际;
B、教空里一盏日光灯的功率为40W,由W=Pt,一度电可以使教室里一盏日光灯使用时间:
t===25h,故B符合实际;
C、电压力锅煮饭时的功率在1000W以上,煮一顿饭约用0.5h,消耗的电能至少为:
W=Pt=0.1kW×0.5h=0.05kW•h,故C不符合实际;
D、家用电冰箱正常工作的电流在1A左右,故D不符合实际;
故选B.
A、正确估计电热水器中水的质量和室温,根据Q=cm(t0-t)求吸热的多少;
B、正确估计教空里一盏日光灯的功率,由W=Pt的变形公式求一度电可以使教室里一盏日光灯使用时间:
C、正确估计电压力锅煮饭时的功率和煮一顿饭用时,由W=Pt=0.1kW消耗的电能;
D、家用电冰箱正常工作的电流在1A左右,据此分析.
首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,根据相关知识排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.
7.
解:
2千克的水温度降低5℃,水放出的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×5℃=4.2×104J;
水的比热容大于砂石的比热容,由Q=cm△t可知,在质量m与吸收或放出热量Q相同的情况下,水的温度变化△t较小;
吸烟者“吞云吐雾”时会波及周围人群,烟的分子进入到空气中,这是扩散现象,扩散现象表明分子不停地进行无规则运动.
故答案为:4.2×104;较小;无规则.
由热量公式可以求出水释放的热量;水的比热较大,根据热量公式水与砂石的温度变化情况;组成物质的分子在不停地做无规则运动.
本题考查了热量公式的应用,熟练应用热量公式即可正确解题.
8.
解:(1)用火炉加热水,水的温度会升高,是通过热辐射即热传递的一种形式增加了水的内能;
(2)水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×50℃=2.1×105J;
(3)由图可知,进气阀和排气阀都关闭,并且活塞向下运动,所以是做功冲程.
故答案为:(1)热传递;(2)2.1×105;(3)做功.
(1)做功和热传递都可以改变物体的内能,它们的主要区别是:做功是能量的转化,而热传递是能量的转移;
(2)已知水的质量、升高的温度,根据公式Q=cm△t可求水吸收的热量;
(3)当气阀都关闭,电火花点火,并且活塞下行时是做功冲程;当对外做功时,内能转化为机械能.
此题还考查了改变物体内能的方式、热量的计算以及内燃机做功冲程,难度不大;做功和热传递是改变物体内能的两种方法,是等效的,但有着本质的区别:做功是能量转化的过程,是其他形式能和内能的转化过程;热传递是能量的转移过程,是内能从一个物体转移到另一个物体上的过程.
9.
解:(1)因为Q=cm△t
所以水吸收热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×40℃=8.4×105J;
(2)Q水=Q泥土,且m水=m泥土,
因为c泥土<c水,
所以△t泥土>△t水=40℃,
所以泥土升高的温度大于40℃.
(3)因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和泥土比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小.
故答案为:4.2×105;大于;小于.
(1)利用热量公式Q=cm△t求水吸收的热量;
(2)利用Q=cm△t的变形公式分析比较水和铜块升高的温度关系.
本题考查了学生对吸热公式及其变形公式的掌握和运用,涉及到两种物质的比较,属于基础题.
10.
解:由图可知,进气阀和排气阀都关闭,并且活塞向上运动,所以是压缩冲程;
汽车的散热器可用水做冷却剂,是因为水的比热容比较大,在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,降低发动机的温度.
水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×20℃=4.2×105J.
故答案为:压缩;比热容大;4.2×105.
当气阀都关闭,并且活塞向下运动时是做功冲程;活塞向上运动时是压缩冲程;
比热容是反映不同物质吸放热能力的一个物理量.物质的比热容越大,在质量和升高温度相同时,吸收热量多;
已知水的质量5kg,水温升高20℃,根据Q吸=cm△t直接求出水吸收的热量.
本题考查了内燃机的四个冲程、比热容和热量的计算的相关问题,要结合相关知识点进行分析解答,属于基本内容,比较简单.
11.
解:(1)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃);
(2)水吸出的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(30℃-20℃)=2.1×105;
(3)铝的比热容比铜的比热容大,由Q吸=cm△t可知,在质量相等时,吸收相等的热量,铜的温度升得高、铝的温度升高的低;
因为Q吸=cm△t,且c铝>c铜,
所以由△t=可知,铜升高的温度高,又因为初温相同,所以铜的末温比较高
故答案为:J/(kg•℃);2.1×105;铜.
(1)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃);
(2)已知水的质量、水的比热容、水温度的降低值,利用放热公式Q放=cm△t求水放出的热量;
(3)根据Q吸=cm△t比较质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量后温度的变化量,进一步判断两者的末温高低.
本题考查了水的比热容数值、吸热公式的应用,综合性强,有一定的难度.
12.
解:
牛奶降温过程中,放出热量、内能减少,是通过热传递的方法减小牛奶的内能;
牛奶放出的热量:Q放=cm△t=2.5×103J/(kg•℃)×0.2kg×20℃=10000J;
由Q放=cm△t可知,牛奶与水的质量和降低温度相同,由于水的比热容大,故水放出的热量多.
故答案为:变小;热传递;10000;多.
(1)改变内能的方法:一是做功,二是热传递,牛奶放出热量、内能减少、温度降低,是通过热传递的方法减小物体的内能;
(2)知道牛奶的质量、比热容、温度降低值,利用放热公式求水放出的热量;
(3)质量相同的不同物质温度降低相同度数,比热容大的放出热量多.
本题考查了热量的计算、内能的改变方法,计算时注意温度降低了(△t)与降低到(末温)的区别,属于基础题目.
13.
解:(1)铁块吸收的热量为:
Q吸=cm△t=0.45×103J/(kg•℃)×5kg×20℃=4.5×104J;
(2)铁块放入沸水中,通过热传递水的内能转移到铁块,铁块吸收热量,铁块的内能增加.
(3)内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程,做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动,压缩冲程将机械能转化为内能.
故答案为:4.5×104;热传递;压缩.
(1)已知铁块的质量5kg,温度升高20℃,根据Q吸=cm△t可求出铁块吸收的热量;
(2)改变物体内能的方法有两个:做功和热传递;在热传递改变物体内能的过程中,物体吸改热量内能增加.
(3)要掌握四个冲程中的能量转化情况,吸气和排气冲程不发生能量转化,压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能.
(1)本题考查了热量的计算和改变物体内能的方法.
(2)区分改变物体内能的方法,关键要看能的形式是否改变,热传递改变物体内能是内能的转移,做功改变物体的内能是内能跟其他形式能的相互转化.
14.
解:水放出的热量:
Q放=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×10℃=8.4×103J;
水放出热量、内能减少,是通过热传递的方法减小水的内能.
故答案为:8.4×103;减少;热传递.
(1)知道水的质量、水的比热容、水的温度降低值,利用放热公式求水放出的热量;
(2)改变内能的方法:一是做功,二是热传递,水放出热量、内能减少、温度降低,是通过热传递的方法减小水的内能.
本题考查了热量的计算、内能的改变方法,计算时注意温度降低了(△t)与降低到(末温)的区别,属于基础题目.
15.
解:(1)沿海地区,水多;内陆地区水少、泥土沙石多.
因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和泥土沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;
夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×10℃
=4.2×104J;
故答案为:大;小;4.2×104.
(1)沿海地区水多,因为水的比热容较大,相同质量的水和泥土沙石比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;
(2)已知水的质量、水的比热容、水温度的变化值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量.
本题考查了水比热容较大的特点和吸热公式的应用,正确的理解比热容的定义是解题的关键.
16.
解:(1)由于水的比热容大,因为Q吸=cm△t,所以质量相同的水和干泥土,升高相同的温度,水吸收的热量多.
(2)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×10℃=8.4×104J;
(3)由题意,这是通过热传递的方式使水和干泥土的内能增加的.
故答案为:水;8.4×104;热传递.
(1)水的比热容比干泥土的比热容大,说明相同质量的相同的水和干泥土相比,升高相同的温度,水吸热多;
(2)水吸收的热量用公式Q吸=cm△t计算;
(3)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递是能量的转移过程,做功是能量的转化过程.
本题考查了对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用,难度不大,属于基础知识的考查.
17.
解:
(1)水的比热容的单位是焦/(千克•℃),读作:焦每千克摄氏度;
(2)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×50℃=4.2×105J;
(3)由表知,铝的比热容大于铜的比热容,根据Q=cm△t知,质量相等的铝块与铜块,放出相等的热量,铜降低的温度多.
故答案为:焦/(千克•℃);4.2×105;铜.
(1)比热容的单位是复合单位,单位是焦/(千克•℃),
(2)知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用Q=cm△t求水吸收的热量;
(3)铝的比热容大,质量相等的铝块与铜块,放出相等的热量,比热容大的温度降低的少.
本题考查了学生对比热容单位、吸热公式的了解与掌握,利用公式Q=cm△t理解:质量相等的铝块与铜块,放出相等的热量,比热容大的温度降低的少.
18.
解:(1)由于水的比热容最大,所以用相同质量的水和其他液体相比较时,在吸收相同热量的情况下,水的温度变化小,所以小明选用凉水而不用其他的液体冷却滚烫的鸡蛋.
(2)鸡蛋从水中吸收热量,内能增加、温度升高,是通过热传递的方式改变内能的;
(3)水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×l03J/(kg•℃)×1kg×10℃=4.2×104J;
故答案为:比热容;热传递;4.2×l04.
(1)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
(2)改变物体内能有两种方法,一是做功,二是热传递,做功是能量的转化,而热传递是能量的转移;
(3)已知水的比热容、质量和升高的温度,可利用公式Q=cm△t计算水吸收的热量;
本题考查了学生对改变内能的方式、吸热公式Q=cm△t的掌握和运用,难度不是很大.
19.
解:(1)∵Q=cm△t
∴水吸热:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×20℃=4.2×105J;
(2)由公式Q吸=cm△t得:
铜块升高的温度:
△t铜==;
∵c铜<c水,
∴△t铜>△t水=20℃,
∴铜块升高的温度大于20℃.
故答案为:4.2×105,大于.
(1)利用热量公式Q=cm△t求水吸收的热量;
(2)利用Q=cm△t的变形公式分析比较水和铜块升高的温度关系.
本题考查了学生对吸热公式及其变形公式的掌握和运用,涉及到两种物质的比较,有难度.
20.
(1)温度变化等于初温减末温;
(2)根据Q=cm△t及变形公式可算出水放出的热量.
本题仅对水放热公式运用进行考查,难度不大,属基础题.
21.
解:
(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
火箭在加速上升过程中,速度增大、动能增大,高度变大,重力势能变大,使得机械能增大;
(2)1m3的“可燃冰”相当于的天然气的体积为:V=1×175m3=175m3,
这些天然气完全燃烧产生热量:Q放=Vq=175m3×3.6×107J/m3=6.3×109J;
水吸收的热量:Q吸=ηQ放=50%×6.3×109J=3.15×109J,
由Q吸=cm△t得加热后水上升的温度:
△t===75℃。
故答案为:(1)热值大;增大;增大;(2)6.3×109;75。
(1)液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
物体加速上升,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大;
(2)已知天然气的热值,由1m3可燃冰可以释放出175m3的天然气,可求可燃冰的热值;再利用Q放=mq可求热量;
利用公式Q吸=ηQ放求水吸收的热量,知道水的比热容、质量和吸收的热量,可利用公式Q吸=cm△t计算水吸收热量后的温度。
本题是一道综合题目,考查了燃料热值的特性、动能、势能、机械能变化,以及吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用。
22.
解:
(1)已知c水=4.2×103J/(kg•℃),m=2kg,△t=t0-t=90℃-30℃=60℃,
水放出的热量:Q放=c水m△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×60℃=5.04×105J;
(2)由Q放=cm△t可得△t=,
因为c沙<c水,m水=m沙,Q水=Q沙,
所以沙的温度变化比水大,即沙会冷的快些.
故答案为:5.04×105;快些.
已知水的比热容、质量和温度变化,可利用公式Q=cm△t计算热量;
要想比较哪一种物质温度变化快,可利用公式△t=进行分析.
本题考查放热公式Q放=cm△t的掌握和运用,属于基础题目.
23.
解:比热容是物质的一种特性,单位是J/(kg•℃),酒精的比热容是2.4×103J/(kg•℃)。
物理意义是1kg酒精温度升高或降低1℃吸收或放出的热量是2.4×103J,因此1kg的酒精温度由50℃升高到51℃,温度升高了1℃,吸收的热量是2.4×103J。
故答案为:J/(kg•℃); 1kg的酒精温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量是2.4×103 J;2.4×103。
比热容的定义,单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为该物质的比热容,比热容的单位是J/(kg•℃)。
本题考查了比热容的定义和物理意义,了解热量的计算公式Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
24.
解:
(1)木炭的热值为3.4×107J/kg,它表示的意思是1kg的木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J;
(2)m=×10kg=5kg,
Q放=qm=3.4×107J/kg×5kg=1.7×108J;
(3)热值是燃料的特性,不随质量改变而改变,因此用掉一半,剩下木炭的热值仍然是3.4×107J/kg;
故答案为:1kg的木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J;1.7×108;3.4×107.
(1)根据燃料热值定义(单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量)回答;
(2)求出木炭的质量,木炭完全燃烧释放的热量可利用公式Q放=qm进行计算求解;
(3)热值是燃料的特性,不随质量改变而改变.
本题考查了学生对热值的物理意义及燃料完全燃烧放热公式Q放=qm的了解与掌握,要理解:热值是燃料的特性,仅与燃料的种类有关,不随质量改变而改变.
25.
解:
(1)水的比热容最大,和其它物质比较,降低相同温度放出的热量多,在放出热量相同情况下降温较慢,所以常用水冷却物体或是取暖;
(2)用热水袋能取暖,手的温度低,热水袋的温度高,存在温度差,内能由温度高的水传向温度低的手,因此是通过热传递的方式来增加物体的内能;
(3)水的质量m=500g=0.5kg,
水放出的热量:
Q放=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(80℃-40℃)=8.4×104J.
故答案为:比热容;慢;热传递;8.4×104.
(1)水的比热容大,说明相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
(2)改变物体内能有两种方式:做功和热传递.热传递过程是能量的转移,而做功过程是能量的转化;
(3)知道水的比热容、质量和温度变化,可利用公式Q放=cm(t0-t)计算水放出的热量.
本题考查了水的比热容大的特点在生活中的应用、改变内能的方法以及放热公式Q放=cm(t0-t)的应用的了解和掌握,考查学生灵活运用知识的能力.
26.
解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×20℃=8.4×106J;
(2)由于不计热量的散失,则Q放=Q吸=8.4×106J;
由Q放=qV可得煤气的体积:
V===0.21m3.
故答案为:0.21.
(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(2)若不计热量的散失,即Q吸=Q放,利用Q放=Vq求需要完全燃烧的煤气.
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq的掌握和运用,利用好不计热量的散失时Q放=Q吸是本题的关键.
27.
解:
(1)水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),其物理含义是:1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J;
(2)由Q吸=cm△t可得,壶内水的质量:
m===2kg;
(3)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水汽车发动机的冷却剂等.
故答案为:1kg;4.2×103;2;用水汽车发动机的冷却剂.
(1)物理学规定,单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为该物体的比热容;
(2)知道水吸收的热量和温度的变化以及比热容,根据Q吸=cm△t求出壶内水的质量;
(3)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多.
本题考查了水的比热容的概念和吸热公式的灵活应用,关键是注意水温升高是指温度的变化量,不是指水的末温.
28.
解:(1)可燃冰在常温压下会迅速变为气态,此过程为升华过程;
(2)2m3的可燃冰完全燃烧释放的热量:Q放=Vq=2m3×1.4×1010J/m3=2.8×1010J,
由η=得,水吸收的热量:Q吸=ηQ放=60%×2.8×1010J=1.68×1010J,
由Q吸=cm(t-t0)可得,加热水的质量:m===1×105kg.
故答案为:升华;2.8×1010;1×105.
(1)物质由固态直接变成气态的过程叫做升华,升华吸热;
(2)知道可燃冰的质量和热值,根据Q放=mq求出完全燃烧释放热量的计算,根据η=×100%求出水吸收的热量,再根据Q吸=cm(t-t0)求出加热水的质量.
本题考查了物体的变化和吸热公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用,是一道较为简单的应用题.
29.
解:(1)太阳能热水器是利用太阳能的照射把热转移给了水,使水的内能增大,温度升高;
(2)水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×25℃=4.2×106J.
故答案为:热传递;4.2×106.
(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递.
(2)知道水的质量、水的比热容、水升高的温度,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量.
此题考查改变内能的方法和比热容公式的应用,是一道基础题.
30.
解:
秸秆煤完全燃烧释放的热量:
Q放=m秸秆煤q=0.5kg×2.1×107J/kg=1.05×107J.
水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(70℃-20℃)=4.2×106J;
此时烧水效率:
η==×100%=40%.
故答案为:1.05×107;4.2×106;40%.
(1)知道秸秆煤的质量和秸秆煤的热值,利用公式Q放=mq可计算秸秆煤完全燃烧放出的热量;
(2)知道水的比热容、水的质量、初温和末温,根据吸热公式Q吸=cm(t-t0)求出出水吸收的热量;
(3)根据效率公式可以求出煤气灶烧水的效率.
题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=qm、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大.
31.
解:水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×6kg×5℃=1.26×105J;
水吸热过程中,水的内能增加的内能等于吸收的热量,为1.26×105J;
由题知,Q放=vq=Q吸=1.26×105J,
需要液化气的体积:
V===2.52×10-3m3.
故答案为:1.26×105;1.26×105;2.52×10-3.
知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
水吸收太阳辐射热,是通过热传递的方式改变水的内能,水吸收了多少热量,就增加了多少内能;
假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,即:Q放=Q吸,再利用Q放=vq求需要液化气的体积.
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=vq的掌握和运用,注意热值单位:固体、液体燃料(J/kg)和气体燃料J/m3的区别.
32.
解:
火力发电厂生产的电能:W=1.0×103kW•h=1.0×103×3.6×106J=3.6×109J,
由题知最好的火力发电厂的效率达到40%,
根据η=可得,煤燃烧需放出热量:
Q放===9×109J;
由Q放=mq可得,需要煤的质量:
m==≈257.1kg.
故答案为:9×109;257.1.
(1)已知转化效率,利用效率公式计算煤燃烧需放出热量;
(2)知道煤燃烧放出的热量,利用Q放=mq求需完全燃烧煤的质量.
本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大.
33.
解:比热容的单位是焦/(千克•℃);
水吸收的热量Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×40℃=8.4×105J;
质量相等的铝块与铜块,吸收相等的热量,则Q铜=Q铝,即c铜m铜△t铜=c铝m铝△t铝,
由表可知,铜的比热容小于铝的比热容,故铜升高的温度多.
故答案为:焦/(千克•℃);8.4×105;铜.
比热容的单位是焦/(千克•℃);水吸热的多少根据Q=cm△t可算出;根据Q=cm△t,及铝和铜的比热容、质量及吸热的多少,可以判断出哪个金属块升温多.
关于题中铜与铝,谁升高的温度多,可形成结论:在相同情况下,比热容大的物质升温慢,降温也慢.
34.
解:(1)汽车散热器用水作冷却剂,是利用了水的比热容较大的性质;
(2)发动机工作过程中水吸收热量,温度升高,内能增大;
(3)水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×20℃=8.4×105J.
故答案为:比热容;内;吸收;8.4×104.
(1)水具有较大的比热容,这是它常被用做冷却剂的原因;
(2)改变物体内能的方式:做功和热传递;
(3)利用热量的公式Q=cm△t可计算水吸收热量的多少.
此题主要考查了比热容的基本概念以及对公式Q=cm△t的运用.
35.
(1)知道水的质量、比热容、升高的温度,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量.
(2)由题知Q吸=Q放,知道水需要的热量和干木柴的热值,利用m=得到需要的干木柴质量.
(3)水吸收的热量如果用空气能热水器加热,利用已知中的η2==列出等式,求出利用空气能热水器需要的时间.
空气能热水器属于新产品,针对新产品,重大事件设计物理问题,都是中考的热点,一定要关注.
36.
(1)利用描点法画出水温与时间的关系图象;
(2)由表中数据可知水的初温和末温、知道水的质量,利用吸热公式求水吸收的热量;
(3)由题知,Q吸=Q放×15%,求出煤完全燃烧放出的热量,再利用Q放=mq求需要煤的质量.
本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,涉及到利用描点法作图,注意用好关系Q吸=Q放×15%.
37.
(1)专用车匀速运动,车受到的牵引力和阻力为一对平衡力,知道阻力可求牵引力大小;又知道车行驶的路程,利用W=Fs求专用车牵引力所做的功(有用能量);
(2)已知燃油的热值和燃油的质量,利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求燃油放出的热量(总能量);
(3)利用效率公式求该专用车的热机效率。
本题涉及的物理知识多,有力学知识二力的平衡、力做功,热学知识热量的计算以及效率等知识点,学生要熟练掌握物理公式,并灵活的运用到计算中去。
38.
已知水的质量、水的比热容、初温和末温(一标准大气压下水的沸点为100℃),利用吸热公式可求水至少吸收的热量。
本题考查了吸热公式的应用,要知道一标准大气压下水的沸点为100℃,是一道基础题。
39.
(1)由电路图可知,开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,电阻R2被短路,此时电路电阻较小,电源电压U一定,由P=可知,电功率较大,电热水器处于加热状态.利用P=求R1的阻值;
开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,电路电阻较大,电源电压U一定,由P=可知,电功率较小,电热水器处于保温状态.利用P=求R1、R2串联的总电阻,进而求R2的阻值;
(2)知道水的体积,利用密度公式求水的质量,又知道初温和末温,利用Q吸=cm△t求水吸收的热量.
本题考查学生对用电器电功率的分析以及运用电功率公式计算相关物理量的能力,对学生来说有一定拔高难度!
40.
(1)由热量公式可以求出水所吸收的热量;
(2)已知煤的质量与燃烧值,由燃烧值公式可以求出煤所释放的热量;
(3)根据η=×100%求出锅炉的效率.
此题主要考查的是学生对热量、热值和炉子的效率计算公式的理解和掌握,基础性题目.
41.
(1)知道煤气的体积和热值,根据Q放=Vq求出煤气完全燃烧放出的热量;
(2)知道水的质量、水的比热容以及初温、末温,根据Q吸=cm(t-t0)求水吸收的热量;
(3)根据η=×100%求出该热水器烧水的效率。
本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式和吸热公式、效率公式的应用,是一道较为简单的计算题。
42.
(1)知道水的质量、比热容和温度变化,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)已知酒精的质量和热值,利用Q=mq可求酒精完全燃烧产生的热量;
(3)烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比.
本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,熟记相关的计算公式是本题的关键.
43.
利用燃料完全燃烧放出热量公式Q放=mq求完全燃烧0.5kg的煤气放出的热量,再利用Q吸=Q放×80%求出水吸收的热量;
知道水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式求水的质量.
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用,利用Q吸=Q放×80%,注意温度升高了(△t)与升高到(末温)的区别.
44.
(1)知道天然气的热值和体积,利用Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量;
(2)知道天然气完全燃烧放出的热量只有50%被水吸收,即Q吸=Q放×50%,求出水吸收的热量,再根据吸热公式求水升高的温度值.
计算燃料燃烧放出的热量时,注意气体燃料和固液体燃料的热值单位不同:气体J/m3、固液体J/kg.
45.
(1)知道水的比热容、质量和温度变化,利用公式Q吸=Cm△t计算水吸收的热量.
(2)知道水吸收的热量和热效率,可利用公式Q放=计算天然气需要放出的热量,又知道天然气的热值,利用燃料完全燃烧放热公式Q放=qV求烧水要消耗多少体积的天然气.
本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料完全燃烧放出热量公式的综合运用,注意固液体燃料完全燃烧放热公式(Q放=qm)和气体燃料完全燃烧放热公式(Q放=qV)的区别.
46.
(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式Q吸=cm△t求热水器内的水吸收的热量;
(2)根据题意知水吸收的热量由完全燃烧煤油提供,又知道煤油的热值,利用Q放=m煤油q求节省煤油的质量.
本题考查了学生对吸热公式和燃料燃烧放热计算公式的掌握和运用,利用好“Q吸=Q放”是本题的关键.
47.
(1)知道水的比热容、质量、初温和末温,由吸热公式Q吸=cm△t可以求出水吸收的热量;
(2)已知天然气的热值和体积,由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧释放的热量,由效率公式η=求出锅炉烧水的效率;
(3)换用可燃冰,知道可燃冰的热值,可燃冰和天然气燃烧放出的热量相同,再利用Q放=Vq可求得应使用可燃冰的体积.
本题考查了吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq和效率公式的综合运用,难点是3小题,明确可燃冰和天然气燃烧放出的热量相同是解答此问的关键.
48.
(1)知道水的质量、温度变化量、水的比热,根据Q=cm△t求出水吸收的热量.
(2)①知道定值电阻的阻值和电流,根据U=IR求出定值电阻两端的电压.②知道电源电压和定值电阻两端的电压,求出压力传感器两端的电压,知道电流,利用欧姆定律求出压力传感器的电阻.
②在图象上找到此电阻下受到的压力,知道空油箱在重力,求出汽油的重力,求出汽油的质量,又知道汽油的密度,求出汽油的体积.
本题为力学、热学、电学的综合题,考查了学生对水的比热容大的应用、密度公式、欧姆定律、吸热公式、压强公式的掌握和运用,虽知识点多、综合性强,但和生活现象密切联系,有意义!
49.
(1)利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)已知酒精的质量和热值,利用Q=mq可求酒精完全燃烧产生的热量;烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比.
本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,熟记相关的计算公式是本题的关键.
50.
(1)由图知,经过4min时间加热,水升高的温度值,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)已知煤的质量和热值,利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量;
(3)烧水时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比).
本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键.
比热容:焦/(千克•℃)
煤油2.1×103
铝0.90×103
水 4.2×103
铜0.39×103
比热容表
煤油2.1×103
铝0.90×103
水 4.2×103
铜0.39×103
t/min
0
2
4
6
8
10
12
14
T/℃
20
35
50
65
80
95
95
95
额定电压
220V
容积
30L
加热功率
2000W
保温功率
800W
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