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中考专练 热学计算题(含答案版)

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专练 热学计算题

一、比热容、热值

1．液化石油气的热值高达4.6×107 J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107 J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100 kg、初始温度为50 ℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100 ℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.75 kg。通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的70%。已知水的比热容为c水=4.2×103 J/（kg·℃）。

（1）在检测过程中，水吸收了多少热量？

（2）瓶内燃气的热值是多少？该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？

【答案】（1）2.1×107 J （2）4×107 J/kg 掺了混二甲醚

【解析】（1）水吸收的热量为：Q吸＝cm（t−t0）＝4.2×103 J/（kg⋅℃）×100 kg×（100 ℃−50 ℃）＝2.1×107

J，

（2）燃气燃烧放出的热量为：Q放＝72.10J107%Q吸＝＝3×107 J，

瓶内燃气的热值为：q＝7310.75kgJ0Qm放＝＝4×107 J/kg74.610J/kg，

该液化石油气站销售的瓶装液化石油气掺了混二甲醚。

2.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1 kg,温度为20 ℃,放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5 kg、20 ℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103 J/(kg·℃),c合金钢=0.42×103 J/(kg·℃)]。求:

(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?

(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?

解:(1)此刀具在火炉中吸收的热量

Q合吸=c合金钢m合金钢( t-t0)=0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃-20 ℃)=3.4272×105 J

(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20 ℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t',则有

Q水吸=Q合放

即c水m水(t'-t0')=c合金钢m合金钢(t-t')

代入数据可得,4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(t'-20 ℃)=0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836℃-t')

解得t'=36 ℃

3.为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如图所示,某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000 kg,所受阻力为总重力的0.01倍。在40 s时间内匀速直线行驶400 m,共消耗天然气0.025 kg( 天然气完全燃烧,其热值为6.4×107 J/kg )。针对此次行驶过程,求:

(1)汽车的功率;

(2)汽车发动机的效率。

长度:12 m 高度:3.2 m

客车质量:13000 kg 核载人数:75人

最大功率:180 kW 最高时速:70 km/h

解:( 1 )汽车、人员以及物品的总重力 G总=m总g=( 3000 kg+13000 kg )×10 N/kg=1.6×105 N

汽车匀速行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,故牵引力F=f=0.01G总=1600 N

牵引力所做的功

W=Fs=1600 N×400 m=6.4×105 J

汽车的功率

P=𝑊𝑡=6.4×105J40 s=1.6×104 W=16 kW

( 2 )完全燃烧0.025 kg天然气放出的热量

Q放=mq=0.025 kg×6.4×107 J/kg=1.6×106 J

汽车发动机的效率

η=𝑊𝑄放×100%=6.4×105J1.6×106J×100%=40%

4．太阳能是一种廉价的清洁能源，从有关资料获悉，在地面晴天时垂直于阳光表面接受到的太阳热辐射为1.2×103 J/（m2·s）。有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射50%用来升高水温。若该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.0 m2，水箱容量160 L。（c水=4.2×103 J/（kg·℃），ρ水=1.0×103 J/m3）求：

（1）这台太阳能热水器装满水时，晴天太阳直射5 h，水箱内的水温升高多少℃？（保留到整数位）

（2）用燃气灶加热同样多的水，升高相同的温度，若燃气灶的效率为40%，天然气热值是4.5×107 J/m3，则需要完全燃烧多少天然气？

【答案】（1）32 ℃ （2）1.2 m3

【解析】（1）太阳能热水器5 h接收的太阳辐射能为

Q＝1.2×103 J/（m2·s）×2.0 m2×5×3 600 s＝4.32×107 J，

水吸收的热量为Q吸＝Qη＝4.32×107J×50%＝2.16×107 J；

水箱内水的质量：m＝ρV＝1×103 kg/m3×160×10-3 m3＝160 kg，

∵Q吸＝cmΔt，∴水箱中160 kg水的温度能升高的温度

Δt＝732.1610J4.210J/kg160kgQcm吸＝℃32 ℃

（2）由题知，燃气灶的效率为40%，

Q放＝72.1610J40%Q吸＝＝5.4×107 J，

∵Q放＝Vq，∴需要完全燃烧天然气的质量：V＝7735.410J4.510J/mQq放＝＝1.2 m3。

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中考物理综合题专练∶热学问题及答案

中考物理综合题专练∶热学问题及答案

一、初中物理热学问题求解方法

1．我国研制的大客机C919于2017年5月5日首飞成功，发动机巡航推力为3.6×104N，巡航速度为920 km/h。

(1)飞机水平匀速巡航时，受到的阻力是多少？

(2)若飞机以巡航速度飞行0.5 h的过程中，耗油1800 kg，求此过程中发动机的机械效率。（燃油热值q取4.6×10 7J/kg）

【答案】(1)3.6×104N；(2)20%

【解析】

【分析】

(1)物体处于静止或匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，根据平衡力判断出受到的阻力。

(2)根据Qmq算出燃料完全燃烧放出的热量，根据svt算出移动的距离，根据WFs

算出发动机传递给飞机的推进功，根据100%WQ推力放算出发动机的机械效率。

【详解】

(1)飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力平衡力，大小相等，则受到的阻力

43.610NfF

(2)燃料完全燃烧放出的热量

7101800kg4.610J/kg8.2810JQmq放

发动机巡航的距离为

920km/h0.5h460km460000msvt

飞机的推进功（推力所做的功）

4103.610N460000m1.65610JWFs推力

发动机的推进效率

10101.65610J100%100%20%8.2810JWQ推力放

答：(1)飞机水平匀速巡航时，受到的阻力是3.6×104N；(2)若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，此过程中发动机的机械效率20%。

【点睛】

本题考查了平衡力的应用、热量、速度、功、效率的计算等知识，是一道综合题，有一定的难度，难点是效率的计算。

2．图是小明和小华在观察“水的沸腾”实验中的情景，对水加热了很长时间后水才沸腾，他们记录的数据如下

时间/min … 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

初中热学计算题及答案

初中热学计算题及答案

初中热学计算题及答案

【篇一：初中物理热学计算题】

(1)用一底面积为0.1 m2的方形水槽装了6 kg水，在中午的太阳光下照射25 min,水的温度升高了5℃。水吸收的热量是多少?

(2)设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为n，则n是多少?

(3)将水槽中的水倒掉，然后平铺上6 kg的细沙，在中午的太阳光下照射23 min，细沙的温度能升高多少?

(4)细沙吸收的这些热量相当于完全燃烧多少立方厘米液化气所产生的热量?

(2)这些水吸收的热量是多少?

(3)用煤气灶加热时，也使这些水从20℃升高到45℃，共燃烧了2kg煤气。则用该煤气灶烧水的效率是多少?

(1)浴池中温泉水的质量是多少?

(2)当浴池中的温泉水从85℃降到45℃时，放出的热量是多少?

(3)温泉水放出的这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤?

(1)完全燃烧2l0g的汽油，能放出多少热量?

(2)如果这些热量全部被水吸收，水温从20℃升高到43℃。则水的质量是多少?

(1)水吸收的热量是多少?

(2)烟煤放出的热量是多少?

(3)锅炉烧水的效率是多少?

(1)水吸收的热量是多少?

(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少?

(3)实际上烟煤未完全燃烧。若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4％，那么烟煤实际放出的热量是多少?

求：(1)水吸收的热量是多少?

(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭?

(1)烧开这些水需要吸收多少热量?

(2)若小明每天都用煤气灶烧开这样一壶水，仅烧水这一项，小明家一个月(按30天计)需要交多少煤气费?

(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?

10．（12一模）（5分）很多家用电器是用遥控器开、关机的。用遥控器关机后，电源并没有断开，此时的家用电器为待机状态，用电器仍要消耗一些电能。若小明家所有用电器待机状态时的总功率为21w，平均每天处于待机状态的时间为10h。试求：

【最新版】人教版九年级下册物理中考复习《热学》专项练习(含答案)

【最新版】人教版九年级下册物理中考复习《热学》专项练习(含答案)

1 / 8 【最新版】人教版九年级下册物理中考复习

《热学》专项练习（含答案）

核心考点

2 / 8

3 / 8

4 / 8 实验剖析

探究水的沸腾特点

设计与进行实验

1.实验装置如图甲所示。

甲

乙

2．主要实验器材的选取及作用

硬纸板的作用是________________________________。

3．实验器材的组装顺序：____________。

4．判断水在沸腾过程中是否要持续吸热的方法： 撤去酒精灯，等一段时间，观

察水是否仍在沸腾。

5．设计表格和记录实验数据。

6．根据实验数据，绘制图象并分析。

分析实验数据得出结论

7.水沸腾过程中不断吸热，温度保持不变。

交流与反思

8.水能持续沸腾的条件：温度达到沸点，且能持续__________。

9．撤去酒精灯，水未立即停止沸腾的原因：

_______________________________________________________________。

10．(1)水的沸点不等于100 ℃的原因：

①当地大气压低于一个标准大气压时，水的沸点低于100 ℃；

②杯口的盖密封较严时，烧杯内的气压________(填“高于”或“低于”)一个标准

大气压，导致水的沸点高于100 ℃。

(2)缩短加热时间的方法：

a．用初温较高的水进行加热；

b．减少水的质量；

c．加带孔的硬纸板来减少热量损失。 5 / 8 基础自测

1．2024·连云港中考沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的( )

A．质量大 B．温度高

C．密度大 D．比热容大

2．2024·安徽中考我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”

的方法，先用泥土制作“模骨”，“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，在油

蜡上刻上各种图案(如图)，然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后，

“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液

冷却后，“钟鼎成矣”。下列说法正确的是(

初中物理热学计算练习精选(带答案)

初中物理热学计算练习精选(带答案)

1.如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：

额定电压 220V

频率 50Hz

额定功率 1000W

容量 1.5L

（1）电热水壶的电阻；

（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水=4.2×103J/（kg•℃）]；

（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。

2.(2019·聊城中考)2019年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。[c水=4.2×103 J/(kg·℃);q氢=1.4×108 J/kg]求:

(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。

(2)若这些热量全部被质量为200 kg,温度为15 ℃的水吸收,求水升高的温度。

(3)某氢能源公交车以140 kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3 kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。

3.在一个标准大气压下,用炉子将10 kg 的水从20 ℃加热至沸腾,燃烧了0.5 kg的焦炭,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),焦炭的热值为3.0×107 J/kg。求:

(1)水吸收的热量。

(2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量。

(3)炉子烧水的效率。

4.(2019·威海中考)小明家有一艘玻璃钢海钓船,底部平直,其参数如表所示(柴油热值q=4.3×107 J/kg,g取10 N/kg)。 长度:4.3 m 宽度:1.55 m 高度:0.6 m

空船质量:300 kg 最大载重:1 000 kg 核载人数:6人

柴油发动机最大功率:40 kW

最大安全行驶速度:6 m/s

(1)不出海时,空船放置在水平沙滩上,船底与沙滩的接触面积为2 m2,求船对沙滩的压强。

(2)小明一家人某次出海钓鱼,人员和钓鱼装备共300 kg,船匀速直线行驶4.3 km,船受到的阻力为总重力的0.5倍,发动机的实际输出功率为12 kW、消耗柴油1 kg(假设柴油完全燃烧)。求:船行驶的速度和发动机的效率。