初中物理熱學計算題

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熱學計算 1．（09一模）(7分)小明為了探究太陽光的輻射情況，分別用水和細沙做實驗，該實驗不計熱量損失。[水的比熱容為4．（09一模）2103J／(kg℃)，細沙的比熱容為O．92103J／(kg℃)，液化氣的熱值為100 J／cm3]試求： (1)用一底面積為0.1 m2的方形水槽裝了6 kg水，在中午的太陽光下照射25 min,水的溫度升高了5℃。水吸收的熱量是多少? (2)設每平方米水面上、平均每分鐘太陽輻射的熱量為N，則N是多少? (3)將水槽中的水倒掉，然后平鋪上6 kg的細沙，在中午的太陽光下照射23 min，細沙的溫度能升高多少? (4)細沙吸收的這些熱量相當于完全燃燒多少立方厘米液化氣所產(chǎn)生的熱量? 2．（09二模）(7分)小明家用的是太陽能熱水器，該熱水器水箱的容積是200L。某天早晨，他給熱水器的水箱加滿20℃的自來水。中午時，熱水器水箱中的水溫為45℃。 [ρ水=1.O103kg／m3，c水=4.2103J／(kg℃)，q煤氣=4.2107J／kg) 試求：(1)水箱中水的質(zhì)量是多少? (2)這些水吸收的熱量是多少? (3)用煤氣灶加熱時，也使這些水從20℃升高到45℃，共燃燒了2kg煤氣。則用該煤氣灶燒水的效率是多少? 3．（09中考）(6分)某浴池用的是地下溫泉水，浴池中水的體積是40m3，初溫是85℃，當溫度降到45℃時可供洗浴使用。溫泉水的密度約為1.0103 kg／m3，溫泉水的比熱容約為4.2103 J／(kg℃)，煤的熱值是3.O107J／kg試求： (1)浴池中溫泉水的質(zhì)量是多少? (2)當浴池中的溫泉水從85℃降到45℃時，放出的熱量是多少? (3)溫泉水放出的這些熱量相當于完全燃燒多少千克的煤? 4.（10一模）(5分)某種汽油的熱值是4.6107J／kg，水的比熱容是4.2103J／(kg℃)。試求： (1)完全燃燒2l0g的汽油，能放出多少熱量? (2)如果這些熱量全部被水吸收，水溫從20℃升高到43℃。則水的質(zhì)量是多少? 5．（10二模）用鍋爐燒水時，將50kg的水由20℃加熱到l00℃，需要完全燃燒2kg的煙煤。水的比熱容是4.2103J／(kg℃)，煙煤的熱值是3.O107J／kg。 試求： (1)水吸收的熱量是多少? (2)煙煤放出的熱量是多少? (3)鍋爐燒水的效率是多少? 6.（10中考）(5分)用煙煤燒水時，將lOkg的水從20℃加熱到100℃，燃燒了1.4kg的煙煤。水的比熱容是4.2103J／(kg℃)，煙煤的熱值約為3107J／kg。試求： (1)水吸收的熱量是多少? (2)1.4kg的煙煤完全燃燒放出的熱量是多少? (3)實際上煙煤未完全燃燒。若水吸收的熱量是煙煤放出熱量的8.4％，那么煙煤實際放出的熱量是多少? 7．（11一模）(5分)某太陽能熱水器的水箱內(nèi)裝有50kg的水，太陽光照射一段時間后，水溫從20℃升高到60℃。水的比熱容是4.2103J／(kg℃)，焦炭的熱值是3.O107J／kg。試求：(1)水吸收的熱量是多少? (2)這些熱量相當于完全燃燒多少千克的焦炭? 8.（5分）小明在家里用煤氣灶將質(zhì)量為5 kg的水，從20℃加熱到100℃。設煤氣完全燃燒，煤氣燃燒產(chǎn)生的熱量30％被水吸收，水的比熱容為4.2103J／(kg℃)，煤氣的熱值約為4107J／m3，煤氣單價為 1元／m3。試求： (1)燒開這些水需要吸收多少熱量? (2)若小明每天都用煤氣灶燒開這樣一壺水，僅燒水這一項，小明家一個月(按30天計)需要交多少煤氣費? 9．（11中考）圖6是某太陽能熱水器，向其中注入50 kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到50℃。水的比熱容是4.2103J／(kg℃)。試求： (1)這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少? (2)如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8107J，則這段時間該熱水器的效率是多少? (3)若用煤燃燒來提供2.8107J的熱量，需完全燃燒多少千克煤?(煤的熱值約為3.5lO7J／kg) 10．（12一模）（5分）很多家用電器是用遙控器開、關機的。用遙控器關機后，電源并沒有斷開，此時的家用電器為待機狀態(tài)，用電器仍要消耗一些電能。若小明家所有用電器待機狀態(tài)時的總功率為21W，平均每天處于待機狀態(tài)的時間為10h。試求： （1）一個月（30天）因用電器待機而浪費的電能是多少千瓦時？ （2）若這些電能全部用來燒水，可以將多少千克的水由20℃加熱到80℃？ 〔＝4.2103J/(kg.℃) 〕 11．（12二模）（5分）用酒精燈給燒杯里的水加熱，把150g的水從20℃加熱到100℃，燃燒了10g的酒精，設酒精完全燃燒。已知酒精的熱值為3107J/kg，水的比熱容為4.2103J/(kg.℃)。試求： （1）水吸收的熱量是多少？ （2）用酒精燈燒水時的效率是多少？ 12．（12中考）(5分)用煤氣灶燒水時，把2 kg的水從25℃加熱到75℃，燃燒了O．03 m3的煤氣。設煤氣完全燃燒。水的比熱容為4.2103 J／(kg℃)，煤氣的熱值約為4．0 107 J／m3。試求： (1)水吸收的熱量是多少? (2)煤氣灶燒水時的效率是多少? 13．（13二模）（5分）用某鍋爐將500 kg的水從20℃加熱到70℃，燃燒了20 kg的煙煤，所用煙煤的熱值約為3l07 J／kg，水的比熱容為4.2103 J／(kg℃)。試求： (1)水吸收的熱量是多少? (2)該鍋爐燒這些水的效率是多少? 14.（13中考）（5分）用某鍋爐把50kg的水從20℃加熱到100℃。水的比熱容是4.2103J/（kg℃）。 試求： （1）水吸收的熱量是多少？ （2）這些熱量相當于完全燃燒多少千克酒精放出的熱量？（酒精的熱值是3.0107J/kg） 答案： 1. 解：（1）Q水吸＝c水m水△t水 （1分） ＝4.2103 J／(kg℃)6 kg5℃＝1.26105J （1分） （2）N＝1.26105J/（0.1 m225min）＝5.04104J/( m2min) （1分） （3）Q沙吸＝5.04104 J/( m2min)0.1 m223 min ＝1.1592105J （1分） △t沙＝Q沙吸/ c沙m沙 ＝1.1592105 J /〔0.92103 J／(kg℃)6 kg〕 ＝21℃ （1分） （4）Q氣放＝V q （1分） V＝Q氣放/q＝Q沙吸/q＝1.1592105J/100 J/ cm3＝1159.2cm3 （1分） 答：（1）水吸收的熱量是1.26105J。 （2）N是5.04104J/( m2min)。 （3）細沙的溫度能升高21℃。 （4）需要燃燒1159.2cm3的液化氣。 2．(7分) 解： （1）ρ＝m/V（1分） m水＝ρ水V＝1.0103kg/m30.2m3＝200kg （1分） 　?。?）Q吸＝c水m水△t水 （1分） ＝4.2103J／(kg℃)200kg25℃＝2.1107J（1分） 　?。?）Q放＝q煤氣m　?。?分） 　　　　　　＝4.2107J／kg2kg＝8.4107J （1分） η＝Q吸/Q放＝2.1107J/8.4107J ＝25% （1分） 答：（1）水箱中水的質(zhì)量是200kg。 　 ?。?）這些水吸收的熱量是2.1107J。 　 ?。?）用該煤氣灶燒水的效率是25%。 3．（6分) 解：（1）ρ＝m/V （1分） m＝ρV＝1.0103kg/m340m3＝4104kg （1分） （2）Q放＝cm（t1 －t2）（1分） ＝4.2103J／(kg℃)4104kg(85℃－45℃) ＝6.72109J （1分） （3）Q放＝m q（1分） m煤＝Q放/q＝6.72109J/ 3.0107J/kg＝ 224kg（1分） 答：(1) 浴池中溫泉水的質(zhì)量是4104kg。 （2）溫泉水放出的熱量是6.72109J。 （3）這些熱量相當于完全燃燒224kg 的煤。 4．（5分） 解：（1）Q＝mq （1分） ＝0.21kg4.6107 J/ kg＝9.66106J （1分） （2）Q＝cm（t－t0） （1分） m＝Q/c（t－t0） ＝9.66106J /〔4.2103 J/(kg℃)23℃〕 （1分） ＝100kg （1分） 答：（1）能放出9.66106J 的熱量。 （2）水的質(zhì)量是100kg 5．解：（1）Q吸＝cm水（t－t0） （1分） ＝4.2103 J/(kg℃)50kg（100℃－20℃）＝1.68107 J （1分） （2）Q放＝m燃料q （1分） ＝2kg3.0107 J/ kg ＝6107J （1分） （3）η＝Q吸/Q放 （1分） ＝1.68107J/6107J＝28% （1分） 答：（1）水吸收的熱量是1.68107J。 （2）煙煤放出的熱量是6107J。 （3）鍋爐燒水的效率是28%。 6.（5分） 解：（1）Q吸=cm水（t-t0）---------------------------------------（1分） =4.2103 J/(kg℃)10kg（100℃-20℃） =3.36106 J---------------------------------------（1分） （2）Q完放=m4q ------------------------------------------（1分） =1.4kg3107 J/ kg＝4.2107J -----------------（1分） （3）Q實放=3.36106 J/8.4%=4107J 答：（1）水吸收的熱量是3.36106 J （2）1.4kg煙煤完全燃燒放出的熱量是4.2107J。 （3）煙煤實際放出的熱量是4107J。 7．（5分) 解：（1）Q吸＝cm（t－t0） （1分） ＝4.2103J／(kg℃)50kg(60℃－20℃) （1分） ＝8.4106J （1分） （2）∵Q放＝Q吸，Q放＝m焦炭q （1分） ∴m焦炭＝Q吸/q＝8.4106J/（3.0107J/kg）＝0.28kg （1分） 答：（1）水吸收的熱量是8.4106J。 （2）這些熱量相當于完全燃燒0.28kg的焦炭。 8．（5分) 解：（1）Q吸＝cm（t －t0） （1分） ＝4.2103 J/(kg℃)5kg（100℃－20℃） ＝1.68106 J （1分） （2）η＝Q吸/Q放 Q放＝Q吸/η＝1.68106J/ 30%＝5.6106 J （1分） Q放＝Vq V＝Q放/q＝5.6106J/（4107J/m3）＝0.14 m3 （1分） N＝300.14 m31元/ m3＝4.2元 （1分） 答：（1）燒開這些水需要吸收1.68106J的熱量。 （2）需要交4.2元煤氣費。 9．解：(1)Q吸=cm水(t – t0) (1分) =4.2103 J／(kg℃)50kg(50℃ - 10℃)=8.4106 J (1分) (2)η=Q吸/Q總 (1分) =8.4106J／2.8107J=30％ (1分) (3)Q放=m煤q (1分) m煤=Q放／q=2.8107J／3.5107J／kg=0.8 kg (1分) 答：(1)這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是8.4106 J。 (2)這段時間該熱水器的效率是30％。 (3)需完全燃燒0.8 kg的煤。 10．（5分) 解： （1）P＝W/t （1分） E＝W＝Pt＝0.021W10h30＝6.3 kWh （1分） （2）Q吸＝c水m（t－t0） （1分） m＝Q吸/c水（t－t0） ＝6.33.6106J/〔4.2103 J/(kg℃)（80℃－20℃）〕 （1分） ＝90kg （1分） 答：（1）一個月（30天）因用電器待機而浪費的電能是6.3 kWh。 （2）若這些電能全部用來燒水，可以把90kg的水從20℃加熱到80℃。 11．（5分) 解： （1）Q吸＝c水m水（t－t0） （1分） ＝4.2103 J/(kg℃)0.15kg（100℃－20℃）＝5.04104J （1分） （2）Q放＝m酒精q＝0.01kg3107J/kg＝3105J （1分） η＝Q吸/Q放 （1分） ＝5.04104J/3105J＝16.8% （1分） 答：（1）水吸收的熱量是5.04104J。 （2）用酒精燈燒水時的效率是16.8%。 12．解：(1)Q吸＝cm(t－t0) (1分) ＝4.2103J/(kg℃)2kg(75℃－25℃)＝4.2105J (1分) (2)Q放＝Vq＝0.03m34.0107J/m3＝1.2106J (1分) η＝Q吸/Q放 (1分) ＝4.2105J/1.2106J＝35％ (1分) 答：（1）水吸收的熱量是4.2105 J。 （2）煤氣灶燒水時的效率是35％。 13．（5分） 解：（1）Q吸＝c水m水（t－t0） （1分） ＝4.2103 J/(kg℃)500kg（70℃－20℃） ＝1.05108J （1分） （2）煙煤完全燃燒放出的熱量Q放＝m煙煤q＝20kg3107J/kg＝6108J （1分） η＝Q吸/Q放 （1分） ＝1.05108J /6108J＝17.5% （1分） 答：（1）水吸收的熱量是1.05108J。 （2）該鍋爐燒這些水的效率是17.5%。 14．（5分） 解：(1)Q吸＝cm水(t－t0) (1分) ＝4.2103J/(kg℃)50kg(100℃－20℃) （1分） ＝1.68107J (1分) (2)Q吸＝Q放＝mq (1分) m＝Q吸/q＝1.68107J/3.0107J/kg＝0.56kg (1分) 答：（1）水吸收的熱量是1.68107 J。 （2）這些熱量相當于完全燃燒0.56kg的酒精放出的熱量。