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1、
九年級(jí)熱學(xué)計(jì)算專題練習(xí)
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1、某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用酒精燈把0.1kg的水從20℃加熱到100℃。
求:(1)水吸收的熱量。(2)如果這些熱量由酒精燃燒提供,至少要完全燃燒多少千克酒精?[水的比熱容c=4.2l03J/(kg?℃);酒精的熱值q=3.0l07J/kg]
解:(1)根據(jù)Q吸=cm(t2-t1)
水吸收的熱量Q吸=4.2103J/(kg?℃)0.1kg(100℃-20℃)
=3.36104J
(2)由Q吸=Q放,Q放=mq 得
酒精的質(zhì)量:
答:水吸收的熱量是3.36104J;至少完全燃燒1.1210-2kg的酒精。
2、用燃?xì)庠顭?/p>
2、燃燒0.5kg的煤氣.使50kg的水從20℃升高到70℃.已知水的比熱容為4.2103J/(kg?℃).煤氣的熱值為4.2107J/kg.求:(1)0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量.(2)水吸收的熱量.(3)燃?xì)庠顭男剩?
解:(1)Q放=mq=0.5kg4.2107J/kg=2.1107J
(2)Q吸=mc⊿t=50kg4.2103J/(kg?度)(70-20)度=1.05107J
(3) η=(Q吸/ Q放)100%=(1.05107J /2.1107J)100%=50%
3、小彤家使用的是瓶裝液化氣,每瓶中裝入的液化氣質(zhì)量為21kg。液化氣的熱值取5107J/kg.
(
3、1)1kg的液化氣完全燃燒,釋放的熱量是多少?
(2)若整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量的60%被利用,那么散失的熱量是多少?
(3)小彤想節(jié)約能源、降低能耗,若將上述散失的熱量全部利用起來,可以把多少溫度為20℃的水加熱到100℃?【c水=4.2103J/(kg℃)】
解:(1)∵液化氣的熱值取5107J/kg,
∴1kg的液化氣完全燃燒,釋放的熱量是5107J;
(2)整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量:
Q放=mq=21kg5107J/kg=1.05109J,
被利用的熱量:
Q有用=Q放60%=1.05109J60%=6.3108J,
散失的熱量:
Q散失=Q放-Q有用=1.05
4、109J-6.3108J=4.2108J;
(3)由題知,Q散失=Q吸=c水m水△t=4.2108J,
水的質(zhì)量:
4.2108J
4.2103J/(kg?℃)(100℃?20℃)
4.2108J
c水△t
m水= = =1250kg.
4、小星家的太陽能熱水器,水箱容積是200L.小星進(jìn)行了一次觀察活動(dòng):某天早上,他用溫度計(jì)測得自來水的溫度為20℃,然后給熱水器水箱送滿水,中午時(shí)“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45℃.請你求解下列問題:
(1)水箱中水的質(zhì)量;水吸收的熱量【c水=4.2103J/(
5、kg℃)】(2)如果水吸收的這些熱量,由燃燒煤氣來提供,而煤氣灶的效率為40%,求至少需要燃燒多少煤氣(煤氣的熱值為q=4.2107J/kg)
解:(1)水的體積:V=200L=20010-3m3,
水的質(zhì)量:m=ρV=1103kg/m320010-3m3=200kg,
水吸收的熱量:
Q吸=cm△t=4.2103J/(kg?℃)200kg(45℃-20℃)=2.1107J;
(2)∵Q吸=m′q40%
Q吸
q40%
2.1107J
4.2107J/kg 40%
∴m′= = =1.25k
6、g.
5、如圖簡易太陽能熱水器受光面積1.2m2,內(nèi)裝80kg水,太陽每分鐘輻射到1m2面積上水吸收的熱量是7.56104J。問:
(1)太陽能熱水器內(nèi)壁為什么涂成黑色?
(2)20℃的水曬3h后水溫達(dá)多少度?
(3)煤氣的燃燒值是4.2107J/kg,若煤氣灶的效率為40%,燒熱這些水需燃燒多少煤氣?
(1)因?yàn)楹谏砻嫖仗栞椛涞哪芰?qiáng)
(2)由太陽每分鐘輻射到1m2面積上的熱量是7.56104J
所以太陽能熱水器3h吸收太陽輻射的熱量
若水達(dá)到的溫度為t則有即
℃℃)
得 t=68.6℃
(3)燒熱這些水需完全燃燒M0煤氣則有
即
m0=0.972k
7、g
6、小王學(xué)習(xí)熱學(xué)的知識(shí)后,知道水的比熱容是4.2103J/(kg?℃).
(1)如果小王用燃?xì)庠顚①|(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃,則水需要吸收多少熱量?
(2)若小王燒水用的燃?xì)庠钍褂玫氖菬嶂禐?.2107J/kg的煤氣,且燃?xì)庠顭畷r(shí)的熱效率(熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比)為20%,則實(shí)際消耗的煤氣為多少千克?
(3)為了節(jié)約能源,小王對燃?xì)庠钸M(jìn)行了改進(jìn),使燃?xì)庠畹臒嵝实玫搅颂岣撸粜⊥踉谕瑯拥臈l件下將質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃,可比原來節(jié)省0.04kg的煤氣,則現(xiàn)在燃?xì)庠顭畷r(shí)的熱效率為多少?
解:(1)Q吸=c水m水(
8、t-t0)=4.2103J/(kg?℃)5kg(100℃-20℃)=1.68106J
Q放
q
Q吸
20%
q
1.68106
20%
4.2107J/kg
(2)m= ==
=0.2kg
(3)改進(jìn)后需要的天然氣(0.2kg-0.04kg)放熱為:
Q放′=mq=(0.2kg-0.04kg)4.2107J/kg=6.72106J
所以現(xiàn)在燃?xì)庠畹臒嵝蕿椋?
Q吸
Q放′
1.68106J
6.72106J
η=100%=100%=25%
7、某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水,用鍋爐將200kg的水從25℃加熱到l00℃,燃燒了6kg的無煙煤,試求:
(1)鍋爐內(nèi)的水共吸收多少熱量?
(2)6kg無煙煤完全燃燒共放出的熱量是多少?
(3)該鍋爐的熱效率是多少?
(4)請你簡要說明該鍋爐的熱效率較低的可能原因。
解:(1)
(2)
(3)
(4)原因:①無煙煤不能完全燃燒
②鍋爐本身吸收大量的熱量,并且不斷向外界散熱
③廢氣帶走大量的熱量等