热量计算组卷(含答案)

热量计算组卷1.一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为8.4X106 J,这些能量相当于完全燃 烧0.7kg的干木柴才能得到.将这些干木材放在煤炉中用来烧水，可以使8kg的水温度升高 50C，已知水的比热容为4.2X103 J/ (kg.C).求：(1) 干木材的热值.(2) 8kg的水温度升高50C所吸收的热量.(3) 此煤炉烧水时的效率.2将质量为4千克的水加热，水温升高了 50C 求：水吸收的热量Q . c =4.2X103焦 吸水/ (千克C).3. 质量为1千克的铝块温度升高了 20C，求铝块吸收的热量Q . c =0.9X103焦/(千克吸铝C).4. 邻水县的煤炭资源比较丰富，在我县广阔的农村，人们普遍采用烧煤的方式来烧水与做 饭问：(1) 煤炭是能源(选填可再生”或不可再生”).(2) 小康用烧煤的方式给一锅装有初温为20C的水加热，水吸收1.68X106J热量，温度升 高了 40 C，则水的质量为多少kg? c =4.2X103J/ (kgC).水5. 质量为5kg的水，温度从30C升高到50C，需要吸收多少热量？(已知水的比热容是 4.2X103J/ (kgC)6. 某家庭需要将50kg、20C的水加热到60C作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需 燃烧0.8kg煤气.已知煤气的热值q=4.2 X 107J/kg，水的比热容c=4.2X103j/ (kgC).求：(1)50kg、20C的水加热到60C需吸收的热量；(2)完全燃烧0.8kg煤气放出多少的热量.7. 质量为2 kg的金属，温度从25 C升高到105 C，吸收的热量是7.52XI04J .求这种金属 的比热容.&一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L .若这些汽油完全 燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，已知：所用汽油的热值为4.6X107J/kg，密 度为 0.7X103kg/m3，求：(1) 这些汽油完全燃烧放出的热量；(2) 这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力.9用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20C升高到70C 已知水的比热容为 4.2X103J/ (kgC),煤气的热值为 4.2X107J/kg.求：(1) 0.5kg煤气完全燃烧放出的热量.(2) 水吸收的热量.(3) 燃气灶烧水的效率.10. 小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动：某天早上，他 用温度计测得自来水的温度为20C，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示 水箱中的水温为45C 请你求解下列问题：(1) 水箱中水的质量；(2) 水吸收的热量【c =4.2X103J/ (kgC)】；水(3) 如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃 烧多少煤气？(煤气的热值为q=4.2X107J/kg)11. 小星用燃气灶将质量为2kg，温度为25C的水加热到100C，则水要收多少热量？该燃 气灶的效率为25%，则加热这些水需要燃气多少千克？ C =4.2X103J/ (kgC),燃气的热水值是 4.5X107J/kg.12. 同种物质组成的甲、乙两物体，它们的质量之比是2： 1，吸收的热量之比是1： 2，则甲、乙两物体的比热容之比为，它们升高的温度之比是.13. 用凉水冷却滚烫的鸡蛋，鸡蛋内能是通过的方式改变的.如果水的质量是lkg， 初温为20 C，鸡蛋取出时水温为30 C，水吸收的热量为多少J. c =4.2XI03J/ (kgC).水14. 有一种太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示.将它安装在阳光充足的水平台 面上，并送满水.型号JL- 88水容量/L80自身质量/kg40(1) 晴天平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8X106J.若该热水器接受太 阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能(E)约为多 少？(2) 若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？ c =4.2 X 103J/水(kgC)15. 比热容反映了物质的能力.小雪给水加热，使其从20C升高到40C，水吸收的热量为4.2X10 J则水的质量是kg.16. 某电热水壶的铭牌如表所示，当此电热水壶正常工作时，用时8分钟将额定容量的水 在一个标准大气压下从20C加热到沸腾，求：(1) 水吸收的热量为多少？(2) 此电热水壶的效率为多少？型号WS - 1217额定电压220V额定功率1200W额定容量1.2L17. 太阳光垂直照射时，每平方厘米的面积上每年共获得4.3X105焦的热量，用这些热量 给水加热，可以使多少质量的水从温度15C升高到55C ?这些热量与完全燃烧多少汽油放 出的热量相等？18. 可燃冰”作为新型能源，或为未来替代能源，其热值q=4.2X107J/kg.(1) 用“可燃冰”烧水，0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少？(2) 若加热效率仅为50%，则被水吸收的热量是多少？19. 小华同学家的太阳能热水器，水箱容积是200L，小华进行了一次观察活动：某天早上, 他用温度计测得自来水的温度为20C，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显 示水箱中的水温为45C，.求：(1) 水吸收的热量是多少？(2) 如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧 的煤气的质量是多少？.(c =4.2X103J/ (kgC),煤气的热值为q=4.2X107J/kg)水20. 如图所示是一定质量的冰升温及熔化过程，从加热开始到冰开始熔化，冰吸收了 4.2 X 103J的热，不计热量损失.(1) 冰熔化后的升温过程吸热多少？(2) 若加热方式始终不变，整个过程冰的内能增加多少？【水的比热容 c =4.2 X 103J/水(kgC)、冰的比热容c =2.1X103J/ (kgC)】冰21. 某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖.地热温泉每天出水量为2.5X 104kg,温泉水的初 温是80C，供暖后温度降低到40C .温泉水的比热容是4.2X103J/ (kgC).试求：(1) 这些温泉水每天放出的热量是多少？(2) 若这些热量由热值为3.0X107J/kg的焦炭提供，至少需要完全燃烧多少千克的焦炭？22. 用锅炉将200kg的水从20C加热到100C,水吸收的热量是多少？如将这些水送到15m 高的楼上，对水做的功是多少J?如提水时所做的总功是4X10J则机械效率是多少？水 的比热容 4.2X103J (kgC).23. 用煤气灶把1kg、初温为20C的水烧到70C，消耗了 10g煤气.已知水的比热容是4.2 X103J/ (kgc),煤气的热值为 4.2 X 107J/kg，求:(1) 水吸收的热量为多少？(2) 煤气完全燃烧放出的热量为多少？(3) 煤气灶烧水的效率为多少？24. 设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题.(1) 为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在 冷却系统中升高50C，所吸收的热量是多少？ C 水=4.2X103J/ (kgC)(2) 柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2X107J的能量，发动机输出 的功率是8.5X104W，则此汽车发动机的效率是多少？25. 小高家里原来用液化石油气烧水，每天用60C的热水100kg.她参加探究性学习”活动 后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器.(1) 若用这台热水器每天可将100kg的水从20C加热到60C，这些水吸收的热量是多少？(2) 若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可 节约液化石油气多少kg？(液化石油气的热值是8.0X107J/kg)26. 随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气.小明想：将一壶 水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里装入2kg温度为20C的 水，大火加热直至沸腾.又在物理书中查到天然气热值为8X107j/m3.气压为1标准大气 压；c =4.2 X103J/ (kgC)水(1) 烧开这壶水，水需要吸收多少热量？(2) 如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？27. 质量为1kg的铁锅内装有3kg的水，如果它们共吸收6.74X105 J的热量，则上升的温 度是多少？铁的比热容为0.88X103 J/ (kgC)28. 如图是一种家用电熨斗，该电熨斗金属底板质量500g，预热时使金属底板的温度从20C 升高到熨衣服所需的220C，电熨斗需要正常工作1min 40s，金属底板的比热容为0.46X 103J/ (kgC).若电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收，求预热时：(1) 金属底板吸收的热量；(2) 电熨斗的额定功率.29. 某太阳能热水器水箱中装有100kg的水，阳光照射一段时间后，水温从20C升高到 40C .水的比热容是4.2X103J/ (kg.C).试求：(1) 这段时间水吸收的热量是多少？(2) 焦炭的热值是3.0X107J/kg，这些水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克焦炭放出的 热量？(3) 该热水器加热水的效率为40%，这段时间内热水器接收到的太阳能是多少？30 .小明在家使用的是天然气烧开水，小明想：怎样计算天然气的热值呢？他通过实践收 集如下数据：水壶里放入2000cm3、20C的水，大火加热直至沸腾，天然气灶具的效率是40%，消耗天然气0.021m3，(气压为1个标准大气压；c =4.2X 103J/ (kgC)求：水(1) 烧开这壶水，水需要吸收多少热量？(2) 天然气的热值是多少J/m3?31 .汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km 消耗了汽油2kg .(1) 请计算2kg汽油完全燃烧，放出的热量.(q =4.6X107J/kg)汽油(2) 已知车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，求汽车受到的阻力.32. 现在我市许多家庭浴室使用天然气热水器来加热水.某同学家安装了天然气热水器， 在一次使用时，进入热水器前水的温度是20C，流出热水器热水的温度为40C，所用水的 体积为 20L (1L=1dm3).求：(1) 水从热水器中吸收了多少热量？(2) 若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少体积的天然气？(天然气 的热值 q=4X107J/m3)33. 某学校小组想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g初温为20C的水加热, 经过一段时间测得水温升高了 60C、消耗了 4.2g酒精.已知：水的比热容为4.2X103J/(kgC)，酒精的热值为3X 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.34. 小明家燃气灶烧水时，把质量为4kg、初温为20C的水加热到100C，共燃烧了 0.04m3 的天然气(假设天然气完全燃烧)，已知水的比热容为4.2X103J/ (kg C),天然气的热值 为 8.4X107 J/m3.求：(1) 水吸收的热量；(2) 天然气完全燃烧放出的热量；(3) 燃气灶烧水时的效率.35. 百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一 个衡量指标.由于多数车辆在90公里/时接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通 常为90公里/小时的百公里匀速油耗.经出厂测试，某品牌汽车百公里理论油耗为8L,汽 车发动机的输出功率为23kW(已知汽油的密度为0.75X103kg/m3,热值为4.6 X 107J/kg).试 求：(1) 8L汽油完全燃烧放出的热量；(2) 测试时间内发动机所做的功；(3) 该品牌汽车发动机的热机效率.36. 某自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示，问：全自动不锈钢开水器型号 SYP - K - D30频率50Hz额定电压220V额定功率3000W额定进水压力W500kpa容量30L(1)该开水器正常工作时的电流是多大?(2) 若不计热损失，用该开水器将质量为20kg，初温为30C的水加热至90C，需供给水 多少热量？(3) 若开水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收，则用它将质量为20kg，温度为 30 C的水加热到100 C，需要多少时间？37. 小明家里每天的生活用热水原来都使用液化石油气烧，现为了节约家庭开支，她家新 安装了一台太阳能热水器.(1) 若使用这台太阳能热水器，每天可将100kg的水从20C加热到60C，这些水吸收的 热量是多少？(水的比热容是4.2X103J/ (kgC)(2) 若使用液化石油气烧这些水，已知液化石油气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收， 那她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0 X107J/kg)38. 物理科研小组的同学做了下面的实验，取500g水放在烧杯中，测得水的温度为20C, 然后点燃酒精灯通过石棉网给烧杯里水加热，并将温度计插在水中观察水温的变化，当温 度计的示数为70C时，装有10g的酒精刚好烧完.C 水=4.2X103J/ (kgC)(1) 计算：实验中水吸收了多少热量？(2) 有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值，请你分析这种做法是否可行？(3) 如果从资料中查出酒精的热值为q=3.0X107 J/kg，请你计算出此次实验中的热效率？39. 用燃气灶烧水，使100千克的水从20C升高到60C，实际共燃烧了 0.8千克的煤气； 已知水的比热容为4.2X103J/ (kgC)，煤气的热值为q=4.2X 107J/kg.求:(1) 0.8千克煤气完全燃烧放出的热量.(2) 水吸收的热量.(3) 燃气灶烧水的效率.二解答题(共1小题)40. 如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10C升高 到 50C，已知 c 水=4.2X103J/ (kg C),求：(1) 热水器中的水从10C升高到50C所吸收的热量是多少？(2) 如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供，至少需要燃烧多少千克煤炭？(煤 炭的热值q=3X107J/kg)热量计算组卷参考答案与试题解析一选择题(共39小题)1.一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为8.4X106 J,这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到将这些干木材放在煤炉中用来烧水，可以使8kg的水温度升高 50C，已知水的比热容为4.2X103 J/ (kg.C).求：(1) 干木材的热值.(2) 8kg的水温度升高50C所吸收的热量.(3) 此煤炉烧水时的效率.【解答】解：(1) 因为 Q =mq,放所以 q= =1.2X107J/kg；m 0.7kg(2) 8kg 的水温度升高 50C所吸收的热量 QcmAt=4.2XI 03 J/(kgC) X8kgX50C=1.68 X 106J.(3)煤炉烧水时的效率：n= X100%=X100%=20%.Q锁8. 4X I 06J孕：(1) 干木材的热值是1.2X107J/kg；(2) 8kg的水温度升高50C所吸收的热量是1.68X10J(3) 此煤炉烧水时的效率是20%.2将质量为4千克的水加热，水温升高了 50C 求：水吸收的热量Q . c =4.2X103焦吸水/ (千克C).【解答】解：水吸收的热量为：Q 吸=cmt=4.2X103J/ (kgC)X4kgX50C=8.4X105j.答：水吸收的热量为8.4X105J.3.质量为1千克的铝块温度升高了 20C，求铝块吸收的热量Q . c =0.9X103焦/（千克吸铝C）.【解答】解：铝块吸收的热量：Q =c mt 吸 铝=0.9X103J/ （kgC）X1kgX20C=1.8X104J.答：铝块吸收的热量为1.8X10J4. 邻水县的煤炭资源比较丰富，在我县广阔的农村，人们普遍采用烧煤的方式来烧水与做 饭问：（1）煤炭是 不可再生 能源（选填可再生”或不可再生”）.（2）小康用烧煤的方式给一锅装有初温为20C的水加热，水吸收1.68X106J热量，温度升 高了 40 C，则水的质量为多少kg? c =4.2X1031/ （kgC）.水【解答】解：（1）煤是在自然界里短时间不能及时补充的，属于不可再生能源.=10kg.Q吸=皿,gv=cAt 4. 2X I 03J/(kg*D X 4or 答：（1）不可再生；（2）水的质量为10kg.5. 质量为5kg的水，温度从30C升高到50C，需要吸收多少热量？（已知水的比热容是4.2X103J/ （kgC）【解答】解：水吸收的热量：Q =cmAt吸=4.2X103J/（kgC）X5kgX（50C-30C）=4.2X105J.答：需要吸收4.2X105J的热量.6. 某家庭需要将50kg、20C的水加热到60C作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需 燃烧0.8kg煤气已知煤气的热值q=4.2X 107J/kg，水的比热容c=4.2X103J/ (kgC).求:(1) 50kg、20C的水加热到60C需吸收的热量；(2)完全燃烧0.8kg煤气放出多少的热量.【解答】解：(1)水吸收的热量：Q 吸=cm (t - t0)=4.2X103J/ (kgC)X 50kgX(60C-20C) =8.4X106J；(2) 完全燃烧 0.8kg 煤气放出的热量：Q =mq=0.8kgX4.2X107j/kg=3.36X107j.放答: (1) 50kg、20C的水加热到60C需吸收的热量为8.4X1061；(2)完全燃烧0.8kg煤气放出3.36X107J的热量.7.质量为2 kg的金属，温度从25 C升高到105 C，吸收的热量是7.52XI04J .求这种金属 的比热容.【解答】解：由Q吸=cm (t-t0)得金属的比热容:=0.47X103J/ (kgC).故答案为：这种金属的比热容为0.47X103J/ (kgC).&一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L .若这些汽油完全 燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，已知：所用汽油的热值为4.6X107J/kg，密 度为0.7X103kg/m3，求：(1)这些汽油完全燃烧放出的热量；(2)这辆轿车以该速度匀速 行驶时受到的阻力.【解答】解：(1)Tp二巴，V=10L=10X10-3m3，V: m=pV=0 7X 103kg/m3X 10 X 10-3m3=7kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q =mq=7kgX4.6X 107J/kg=3.22X 108J；放(2)由题知，用来驱动汽车做的有用功：W =Q X30%=3.22XI08JX30%=9.66X107J有 放VW =Fs，轿车牵引力：F= =966N，有又V轿车匀速行驶，.轿车受到的阻力：f=F=966N.答：(1)这些汽油完全燃烧放出的热量为3.22XI08J；(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N.9.用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20C升高到70C.已知水的比热容为4.2X103J/ (kgC),煤气的热值为4.2 X 107J/kg.求:(1) 0.5kg煤气完全燃烧放出的热量.(2)水吸收的热量.(3)燃气灶烧水的效率.【解答】解：(1)煤气的质量：m =0.5kg,煤气这些煤气完全燃烧放出的热量：Q , =m q=0.5kgX4.2X 107J/kg=2.1X 107J；放 煤气(2) 水吸收的热量：Q 吸=cm (t - t0)=4.2X103J/ (kgC)X 50kgX(70C-20C) =1.05X107J；(3) 煤气灶的效率：n= X100%=X100%=50%.Q锁2. IX I 07J答：(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为2.1X107J；(2) 水吸收的热量为1.05X107J；(3) 燃气灶烧水的效率为50%.10. 小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动：某天早上，他 用温度计测得自来水的温度为20C，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示 水箱中的水温为45C 请你求解下列问题：(1)水箱中水的质量；(2)水吸收的热量【c =4.2X103J/ (kgC)】；水(3) 如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃 烧多少煤气？(煤气的热值为q=4.2X107J/kg)【解答】解：(1) 水的体积:V=200L=200X10-3m3，水的质量：m=pV=1 X 103kg/m3X200X10-3m3=200kg，(2) 水吸收的热量:Q吸=cmAt=4.2X103j/ (kgC)X200kgX(45C-20C) =2.1 X107J；(3) 由题知 Q =Q X40%吸 放而 Q =mq，：Q =mqX40%放吸m=1.25kg.QX40% 4. 2X 107J/kg X 40%答：(1)水箱中水的质量为200kg；(2) 水吸收的热量为2.1X10J(3) 至少需要燃烧1.25kg煤气.11. 小星用燃气灶将质量为2kg,温度为25C的水加热到100C,则水要收多少热量？该 燃气灶的效率为25%，则加热这些水需要燃气多少千克？ C =4.2X1O3J/ (kgC),燃气的 水热值是 4.5X107J/kg.【解答】解：(1) TC=4.2X103j/ (kgC), m=2kg,At=t-t0=1OOC-25C=75C,水吸收的热量为：Q吸=cmAt=4.2X103J/ (kgC)X2kgX75C=6.3X105J.(2) ：川=25%,燃气完全燃烧放出的热量为：Q =2.52X1O6J,放门25%又.q=4.5X107j/kg,燃气的质量为：m=蹙=0.056kg.燃气 Q 4.5X107J/kg答：水要吸收6.3X10习的热量；该燃气灶的效率为25%，则加热这些水需要燃气0.056kg.12. 同种物质组成的甲、乙两物体，它们的质量之比是2： 1,吸收的热量之比是1： 2,则 甲、乙两物体的比热容之比为1： 1,它们升高的温度之比是1： 4.【解答】解：因为甲乙是同种物质，它们的比热容相等，即比热容之比为1： 1;*.* Q=cmt,两物体升高的温度之比:故答案为：1： 1； 1： 4.t甲_Q甲吃_i Xi = it乙 Q乙 Q乙E甲戈2 4 “乙13. 用凉水冷却滚烫的鸡蛋，鸡蛋内能是通过热传递的方式改变的.如果水的质量是 Ikg,初温为20C，鸡蛋取出时水温为30C，水吸收的热量为多少J. c =4.2XI03J/(kgC).水【解答】解：(1) 鸡蛋在水中放出热量，内能减少、温度降低，是通过热传递的方式改变内能的；(2) 水吸收的热量：Q=cmAt=4.2XI03j/ (kgC)X 1kgX(30C-20C) =4.2X104J； 故答案为：热传递；水吸收的热量为4.2X10J14. 有一种太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示.将它安装在阳光充足的水平 台面上，并送满水.型号JL- 88水容量/L80自身质量/kg40(1) 晴天平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8X106J .若该热水器接受太 阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能(E)约为多 少？(2) 若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？ c =4.2 X 103J/水(kgC)【解答】解：(1)E=2.8X106J/ (hm2)X1.5m2X8h=3.36X107j.答：它一天中接收的太阳能(E)约为3.36X107J.(2) 80L=80X10-3m3，m =pv=1.0X 103kg/m3X80X 10-3m3=80kg，水Q =nE=60% X E=60% X 3.36 X 107J=2.016 X 107J，吸根据Q =cmAt得：吸t= =60C.5 4. 2X 103J/(kg*D X 80kg答：水温升高60C.15. 比热容反映了物质 吸收或放出热量 的能力.小雪给水加热,使其从20C升高到40C, 水吸收的热量为4.2X105J，则水的质量是 5 kg.【解答】解：比热是物质的特性之一，是比较物体吸收或放出热量本领大小的物理量；由 Q =cmt 得，吸水的质量：=5kg.m= =_4. 2X I 03J/(kg*r)X (40IC-20IC)故答案为：吸收或放出热量；5.16. 某电热水壶的铭牌如表所示，当此电热水壶正常工作时，用时8分钟将额定容量的水 在一个标准大气压下从20C加热到沸腾，求：(1) 水吸收的热量为多少？(2)此电热水壶的效率为多少?型号WS - 1217额定电压220V额定功率1200W额定容量1.2L【解答】解: (1)严,水的质量：m=pV=1000kg/m3X 1.2X 10-3m3=1.2kg.水吸收的热量：Q吸=cm (t - t0)=4.2X1O3J/ (kgC)X 1.2kgX(100C-20C) =4.032X105J. (2)消耗的电能：W=Pt=1200WX8X60s=5.76X105J.电热水壶的热效率n=Xi00%=70%.w 5. 76 X 1 05J答：(1)水吸收的热量为4.032X105J； (2)此电热水壶的效率为70%.17. 太阳光垂直照射时，每平方厘米的面积上每年共获得4.3X105焦的热量，用这些热量 给水加热，可以使多少质量的水从温度15C升高到55C ?这些热量与完全燃烧多少汽油放 出的热量相等？【解答】解：(1)因用这些热量给水加热可使m千克水从15C升高到55C，由 Q=cmt 得：;4. 2X1 0,焦/(千克0(55 C-15 C)(2) 设这些热量与质量为M的汽油完全燃烧所释放的热量相等，则Q=Mq,4. 3X 1炉焦4. 6X 10丁焦/千克9.35X10-3 千克;答：可以使2.56kg的水从温度15C升高到55C；这些热量与完全燃烧9.35X10-3千克的汽 油放出的热量相等.18.可燃冰”作为新型能源，或为未来替代能源，其热值q=4.2X107J/kg.(1) 用“可燃冰”烧水，0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少？(2) 若加热效率仅为50%,则被水吸收的热量是多少？【解答】解：(1)0.1kg可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q =mq=0.1kgX4.2X107j/kg=4.2XI06j；放由呼詈得被水吸收的热量：Q严放=50%X4-2X106J=2-1X106J-答:(1)0.1kg可燃冰”完全燃烧放出的热量为4.2XI06J；(2)若加热效率仅为50%,则被水吸收的热量是2.1X10J19. 小华同学家的太阳能热水器，水箱容积是200L，小华进行了一次观察活动：某天早上, 他用温度计测得自来水的温度为20C，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显 示水箱中的水温为45C，.求：(1) 水吸收的热量是多少？(2) 如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧 的煤气的质量是多少？. (c =4.2X103J/ (kgC),煤气的热值为q=4.2X107J/kg)水【解答】解：(1)水的体积：V=200L=200X10-3m3，水的质量：m=pV=1 X 103kg/m3X 200X 10-3m3=200kg，水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2X103J/ (kgC)X200kgX(45C-20C) =2.1X107J；(2) TQ =mqX40%吸m=1.25kg.4. 2X 1 07J/kgX 40%答: (1)水吸收的热量为2.1X107J；(2)至少需要燃烧1.25kg煤气.20. 如图所示是一定质量的冰升温及熔化过程，从加热开始到冰开始熔化，冰吸收了 4.2X103J的热，不计热量损失.(1) 冰熔化后的升温过程吸热多少？(2) 若加热方式始终不变，整个过程冰的内能增加多少？【水的比热容c =4.2X103j/(kgC)、冰的比热容c =2.1水冰X 103J/ (kgC)】【解答】解：(1)由图象可知，冰从-10C到0C时吸收的热量为4.2X103J，即5min吸收的热量为4.2X10J则1min吸收的热量为840J，因加热方式始终不变，所以，冰熔化后的升温过程(10min)吸热：Q =840J/minX10min=8400J；吸(2)整个过程(95min)吸收的热量：Q，=840J/minX95min=79800J，吸即该物质的内能增加值为79800J.答：(1)冰熔化后的升温过程吸热8400J；(2)若加热方式始终不变，整个过程冰的内能增加了 79800J.21. 某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖.地热温泉每天出水量为2.5X 104kg，温泉水的初 温是80C，供暖后温度降低到40C .温泉水的比热容是4.2X103J/ (kgC).试求：(1) 这些温泉水每天放出的热量是多少？(2) 若这些热量由热值为3.0X107J/kg的焦炭提供，至少需要完全燃烧多少千克的焦炭？【解答】解：(1) 温泉水放出的热量：Q =c m t=4.2X103J/ (kgC)X2.5X 104kgX(80C-40C) =4.2X109J；放 水 水(2) 由题知，Q =Q =4.2X109J，放 吸由Q =mq得需要焦炭的质量：m =3辺=140kg.放炭答：(1)这些温泉水每天放出的热量是4.2X109J；(2)若这些热量由热值为3.0X107J/kg的焦炭提供，至少需要完全燃烧140kg的焦炭.22. 用锅炉将200kg的水从20C加热到100C,水吸收的热量是多少？如将这些水送到15m 高的楼上，对水做的功是多少J?如提水时所做的总功是4X104J,则机械效率是多少？水 的比热容 4.2X103J (kgC).解：(1)Qjcm (t - t0)=4.2X103J/ ( kgC)X 200kg X( 100 C-20C) =6.72X107J；(2) W=Gh=200kgX10N/kgX15m=3X104j；有用(3) n=X100%=X100%=75%.W 总4X104J答：水吸收的热量是6.72X107J；对水做的功是3X104J；机械效率是75%.23. 用煤气灶把1kg、初温为20C的水烧到70C，消耗了 10g煤气.已知水的比热容是4.2X103J/ (kgc),煤气的热值为 4.2 X 107J/kg，求:(1) 水吸收的热量为多少？ (2)煤气完全燃烧放出的热量为多少？(3) 煤气灶烧水的效率为多少？【解答】解：(1)Q =Cm t=4.2X103J/ (kgC)X1kgX50C=2.1X105J (3 分)吸水(2) Q =mq=4.2X107j/kgX0.01kg=4.2X105j (3 分)放 煤气(3) n=% (2 分)Q预 4. 2X 105J答: (1)水吸收的热量为2.1X105J (2)煤气完全燃烧放出的热量为4.2X105J(3) 煤气灶烧水的效率为50%24. 设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题.(1) 为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在 冷却系统中升高50C，所吸收的热量是多少? C =4.2X103J/ (kgC)水(2) 柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2X107J的能量，发动机输出 的功率是8.5X104W，则此汽车发动机的效率是多少？【解答】解：(1) Q=c mt=4.2X103J/ (kgC)X5kgX50C=1.05X106j；水(2)发动机的总功率P =总 t60s发动机的效率 n=X100%=X 100%=42.5%.P总2. OX 105W答：(1)所吸收的热量是1.05X106J； (2)柴此汽车发动机的效率是42.5%.25. 小高家里原来用液化石油气烧水，每天用60C的热水100kg.她参加探究性学习” 活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器.(1) 若用这台热水器每天可将100kg的水从20C加热到60C，这些水吸收的热量是多少？(2) 若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可 节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0X107j/kg)【解答】解：(1)TC=4.2X103J/ (kgC)，m=100kg，At=t - t=60C-20C=40C，水吸收的热量为：Q吸=cmt=4.2X103j/ (kgC)X 100kgX(60C-20C) =1.68X107J. Q严放X70%，液化石油气燃烧放出的热量为：Q =2.4X107J，放 70%70%Q =m q ,液化石油气的质量为：m =0.3kg.放气气气匚答：(1)这些水吸收的热量是1.68X107J. (2)平均每天可节约液化石油气0.3kg.26. 随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气.小明想：将一壶 水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里装入2kg温度为20C的 水，大火加热直至沸腾.又在物理书中查到天然气热值为8X107j/m3.气压为1标准大气 压；c =4.2 X103J/ (kgC)水(1) 烧开这壶水，水需要吸收多少热量？(2) 如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？【解答】解：(1) 水吸收的热量：Q吸=c 水m 水(t - t0) =4.2X103J/ (kgC)X2kgX(100C-20C) =6.72X105J；(2) 由题知，Q =1.68X106J，放 T|40%由 Q =Vq 得：V=2.1X10-2m3.放8X107J/in3答：(1)水需要吸收热量6.72X10J(2)烧开这壶水，需要燃烧2.1X10-2m3的天然气.27.质量为1kg的铁锅内装有3kg的水，如果它们共吸收6.74X105 J的热量，则上升的 温度是多少？铁的比热容为0.88X103 J/ (kgC)【解答】解：TQ严铁吸+Q水吸丸铁m铁c水m水t=50 C；0. 88 x 103J/(kg-D X lkg+4. 2X103J/(kg-D X3kg答：上升的温度是50C.28. 如图是一种家用电熨斗，该电熨斗金属底板质量500g，预热时使金属底 板的温度从20C升高到熨衣服所需的220C，电熨斗需要正常工作1min 40s， 金属底板的比热容为0.46 X 103J/( kgC).若电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收，求预热时：(1)金属底板吸收的热量；(2)电熨斗的额定功率.【解答】解：(1)金属板吸收的热量：Q=cmt=0.46X103j/ (kgC)X0.5kgX(220C-20C) =4.6X104J；(2)电流通过电熨斗做功：w=2=5X104J，T| 92%通电时间：t=1min40s=60s+40s=100s，电熨斗的额定功率：P=500W；t 100s答:(1)预热时金属底板吸收的热量是4.6X10J (2)电熨斗的额定功率是500W.29. 某太阳能热水器水箱中装有100kg的水，阳光照射一段时间后，水温从20C升高到 40C .水的比热容是4.2X103J/ (kg.C).试求：(1)这段时间水吸收的热量是多少？(2) 焦炭的热值是3.0X107J/kg，这些水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克焦炭放出的 热量？ (3)该热水器加热水的效率为40%，这段时间内热水器接收到的太阳能是多少？ 解：(1)水吸收的热量:Q 吸=cm 水(t - t0) =4.2X103J/ (kgC)X 100kgX(40C-20C) =8.4X106J；由题知，Q严吸=8心106由 Q =mq 得：m =蹙=0.28kg放焦炭(3) 由呼罟得热水器接收到的太阳能：吕器啓工2.1X107J.答：(1)这段时间水吸收的热量是8.4X106J. (2)相当于完全燃烧0.28kg焦炭所放出的热 量.(3)这段时间内热水器接收到的太阳能是2.1X107J.30. 小明在家使用的是天然气烧开水，小明想：怎样计算天然气的热值呢？他通过实践 收集如下数据：水壶里放入2000cm3、20C的水，大火加热直至沸腾，天然气灶具的效率 是40%,消耗天然气0.021m3,(气压为1个标准大气压；c =4.2X 103J/ (kgC)求： 水(1) 烧开这壶水，水需要吸收多少热量？(2) 天然气的热值是多少J/m3?【解答】解：(1)因为 p晋所以 m=pV=1.0 g/cm3X2000cm3=2000g=2kg水吸收的热量：Q吸=c 水m 水(t - t0)=4.2X103J/ (kgC)X2kgX(100C-20C) =6.72X105J；(2) Q =1.68X106J放 T|40%因为 Q =Vq，所以 q= =8X107J/m3.放V0. 021m3答：(1)烧开这壶水，水需要吸收的热量是6.72X105J； (2)天然气的热值是8X107j/m3.31. 汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km 消耗了汽油2kg.(1) 请计算2kg汽油完全燃烧，放出的热量.(q =4.6X107J/kg)汽油(2) 已知车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，求汽车受到的阻力.解: (1)汽油完全燃烧释放的热量 Q =mq =2kgX4.6X 107J/kg=9.2X 107J；放汽油(2) v=72km/h=20m/s，根据 P=_=Fv 得：t t汽车的牵引力F=600N，v 20m/s汽车匀速运动，牵引力与阻力平衡，由平衡条件得：阻力f=F=600N；答: (1)请计算2kg汽油完全燃烧，放出的热量是9.2X107J.(2)汽车受到的阻力为600N.32. 现在我市许多家庭浴室使用天然气热水器来加热水.某同学家安装了天然气热水器， 在一次使用时，进入热水器前水的温度是20C，流出热水器热水的温度为40C，所用水的 体积为20L (1L=1dm 酒精灯烧水时的热效率：n= =X100%=20%.).求：(1)水从热水器中吸收了多少热量？(2)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少体积的天然气？(天然气 的热值 q=4X107j/m3)【解答】解：(1)Tp专 热水的质量：m *=p水V水=1.0X103kg/m3X20X10-3m3=20kg， 水从热水器中吸收的热量：Q 吸=cm (q-j) =4.2X103J/ (kgC)X20kgX(40C-20C) =1.68X106J；(2)Vn= X100%=70%，Q锁天然气完全燃烧释放的热量：Q =2.4X106J，放 T70%Q=Vq,需要消耗天然气的体积：V= =0.06m3.q 4X10TJ/idQ锁 1. 26X1 o5j答：(1)水从热水器中吸收的热量为1.68X106J；(2) 需要消耗天然气的体积为0.06m3.33. 某学校小组想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g初温为20C的水加热, 经过一段时间测得水温升高了 60C、消耗了 4.2g酒精.已知：水的比热容为4.2X103J/(kgC)，酒精的热值为3X 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.【解答】解：(1) 100g=0.1kg，水吸收的热量:Q 吸=cmt=4.2X103j/ ( kgC)X 0.1kg X60C =2.52 X104J；(2) 酒精完全燃烧产生的热量：Q =mq=0.0042kgX3X 107J/kg=1.26X 10答:(1)水吸收的热量是2.52X104J； (2) 4.2g酒精完全燃烧放出的热量是1.26X10J (3) 酒精灯烧水时的热效率是20%.J；放34.小明家燃气灶烧水时，把质量为4kg、初温为20C的水加热到100C,共燃烧了 0.04m发动机的效率：n X 100%=X100%33%. 的天然气(假设天然气完全燃烧)，已知水的比热容为4.2X103J/ (kgC),天然气的热值 为 8.4X107 J/mQ2. 76X1 o8 J 答：(1) 8L汽油完全燃烧放出的热量是3.68X108J；.求：(1) 水吸收的热量；(2)天然气完全燃烧放出的热量；(3)燃气灶烧水时的效率.【解答】解：(1)水吸收的热量为：Q吸=cm (t - t0)=4.2X103 J/ (kgC)X4kgX(100C-20C) =1.34X10(2) 测试时间内发动机所做的功8X10JJ；(2) 天然气完全燃烧放出的热量为：Q =Vq=0.04m3X8.4X10(3) 发动机的效率是33%. J/m3=3.36X 106J；放(3) 燃气灶烧水时的效率为：n= X100%=X100%40%.Q锁3. 36X1 06J答：(1)水吸收的热量是1.34X106J； (2)天然气完全燃烧放出的热量是3.36X106J；(3) 燃气灶烧水时的效率为40%.35.百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一 个衡量指标.由于多数车辆在90公里/时接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通 常为90公里/小时的百公里匀速油耗.经出厂测试，某品牌汽车百公里理论油耗为8L,汽 车发动机的输出功率为23kW(已知汽油的密度为0.75X103kg/m3,热值为4.6 X 107J/kg).试 求：(1)8L汽油完全燃烧放出的热量；(2)测试时间内发动机所做的功；(3) 该品牌汽车发动机的热机效率.【解答】解：(1)汽车百公里耗油的体积：V=8L=8X10-3m3，由 p=得，汽油的质量：m=pV=0.75X103kg/m3X8X10-3m3=6kg，汽油完全燃烧放出的能量：Q=mq=6 X4.6 X 107J/kg=2.76X 108J；(2) 汽车的速度：v=90km/h=25m/s，.z -5由P得，在一百公里内发动机做的功为：W=Pt=PX旦=2.3X104WX.=9.2X107J；tv25m/s36.某自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示，问：(1) 该开水器正常工作时的电流是多大？(2) 若不计热损失，用该开水器将质量为20kg， 初温为30C的水加热至90C，需供给水多少热量？全自动不锈钢开水器型号 SYP - K - D30频率50Hz额定电压220V额定功率3000W额定进水压力W500kpa容量30L(3) 若开水器正常工作时所产生的热量的80%被水吸收，则用它将质量为20kg，温度为 30C的水加热到100 C，需要多少时间？【解答】解：(1)由P=UI得：正常工作时的电流：1= =13.6A；U 220V(2) 供给水的热量 Q=mcAt=20kgX4.2X103j/ (kgC)X(90C-30C) =5.04X106j；(3) 将水加热至 100C时，需要的热量Q1=mcAt2=20kgX4.2X103J/ (kgC)X(100C- 30C) =5.88X106J，则开水器消耗的电能W=80% 80% 则由W=Pt得：加热到100C需要的时间：t=2450s.P 3000W答: (1)开水器正常工作时的电流为13.6A；(2)需供给水的热量为5.04X106J； (3)加热到100C需要2450s.37. 小明家里每天的生活用热水原来都使用液化石油气烧，现为了节约家庭开支，她家新 安装了一台太阳能热水器.(1)若使用这台太阳能热水器，每天可将 100kg的水从20C加热到60C，这些水吸收的热量是多少？(水的比 热容是4.2X103J/ (kgC) (2)若使用液化石油气烧这些水，已知液 化石油气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，那她家改用太阳能热水 器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0X107J/kg) 解：(1)水吸收的热量：Q 吸=cmt=4.2X103J