比热容计算题
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比热容练习题及答案比热容是描述物质在吸收或释放热量时的能力的物理量。
它是指单位质量的物质在温度变化1摄氏度时所吸收或释放的热量。
比热容的计算公式为Q =mcΔT,其中Q表示吸收或释放的热量,m表示物质的质量,c表示比热容,ΔT 表示温度变化。
为了更好地理解比热容的概念和计算方法,下面将给出一些练习题及答案。
练习题一:一块质量为200克的金属在受热后温度上升了30摄氏度,吸收了600焦耳的热量。
求该金属的比热容。
解答一:根据比热容的计算公式Q = mcΔT,将已知数据代入公式中,可得600 = 200c × 30,解得c = 1焦耳/克·摄氏度。
练习题二:一块质量为500克的木材在受热后温度上升了20摄氏度,吸收了4000焦耳的热量。
求该木材的比热容。
解答二:根据比热容的计算公式Q = mcΔT,将已知数据代入公式中,可得4000 = 500c × 20,解得c = 4焦耳/克·摄氏度。
练习题三:一块质量为1000克的水在受热后温度上升了10摄氏度,吸收了4200焦耳的热量。
求水的比热容。
解答三:根据比热容的计算公式Q = mcΔT,将已知数据代入公式中,可得4200 =1000c × 10,解得c = 0.42焦耳/克·摄氏度。
通过以上练习题,我们可以发现不同物质的比热容是不同的,这是因为不同物质的分子结构和化学性质不同,所以它们在吸收或释放热量时的能力也不同。
比热容的单位是焦耳/克·摄氏度,可以看出,单位质量的物质在温度变化1摄氏度时所吸收或释放的热量越大,其比热容就越大。
比热容的概念和计算方法在热学领域中有着广泛的应用。
例如,在热力学实验中,我们可以通过测量物体的质量、温度变化和吸收或释放的热量来计算其比热容,从而了解物质的性质和特点。
比热容还可以用于热传导和热容量的计算,帮助我们更好地理解和应用热学知识。
总之,比热容是描述物质在吸收或释放热量时的能力的物理量,它可以通过计算公式Q = mcΔT来求解。
比热容的计算经典例题那咱就开始看比热容计算的经典例题啦。
一、基础升温型例题例1:有质量为2千克的水,它的温度从20℃升高到100℃,水的比热容是4.2×10³焦耳/(千克·℃),求水吸收的热量。
1. 我们得知道热量的计算公式:Q = cmΔ T。
- 这里面Q就是我们要求的热量,c是比热容,m是质量,Δ T是温度的变化量。
2. 然后,我们来找找题目中的已知条件。
- 水的质量m = 2千克。
- 水的比热容c = 4.2×10³焦耳/(千克·℃)。
- 温度的变化量Δ T=T_末-T_初=100℃ - 20℃=80℃。
3. 把这些数值代入公式计算。
- Q = cmΔ T=4.2×10³焦耳/(千克·℃)×2千克×80℃。
- 先算2×80 = 160。
- 再算4.2×10³×160 = 4.2×160×10³。
- 4.2×160 = 672。
- 所以Q = 6.72×10^5焦耳。
二、混合物体型例题例2:把质量为0.5千克、温度为10℃的铁块放到质量为2千克、温度为80℃的水中,铁的比热容是0.46×10³焦耳/(千克·℃),水的比热容是4.2×10³焦耳/(千克·℃),假设没有热量损失,求最终的温度。
1. 设最终的温度为t。
- 对于铁块,它吸收的热量Q_吸 = c_铁m_铁(t - T_铁初)。
- 这里c_铁 = 0.46×10³焦耳/(千克·℃),m_铁 = 0.5千克,T_铁初=10℃。
- 所以Q_吸 = 0.46×10³×0.5×(t - 10)。
2. 对于水,它放出的热量Q_放 = c_水m_水(T_水初-t)。
1.某同学家煮饭、烧水使用的是天然气,已知天然气的热值为8.4×107J/m3,放出的热量有50%被水有效利用,现要将质量为4kg,初温为20℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?(水的比热容是4.2×103J/(kg•℃))
2.已知的热值为
3.6×107J/m3,0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的50%被温度为20℃,质量为30kg的水吸收,则水温升高多少?[c水=
4.2×103J/(kg?℃)]
3.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20℃,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45℃。
请你求解下列问题:
(1)水箱中水的质量;水吸收的热量【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(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%,求至少需要燃烧多少煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)
4.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接受4. 2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg. 初温为20℃的水温升高到40℃.求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;(水的比热容C=4. 2×103J/(kg•℃))
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E;
(3)热水器的效率η;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.
2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)。
比热容、热量和热机效率的典型计算题(10道)1、质量为2kg 的某种物质,吸收8.4×104J 的热量,温度升高20℃,它的比热容为多少J/(kg 〃℃)?解析:根据Q 吸=cm Δt 可得,它的比热容为c=Q 吸/m Δt =8.4×104J/2kg ×20℃=2.1×103J/(kg 〃℃)。
2、某太阳能热水器中装有质量为50kg 的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为4.2×103J/(kg 〃℃)]解析:Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg 〃℃)×50kg ×(45-25)℃=4.2×106J3 天然气灶烧水,燃烧0.5m 3的天然气,使100kg 的水从20℃升高到70℃。
已知水的比热容为c =4 .2×103J/(kg •℃),天然气的热值为q =7.0×107J/m 3。
求:(1)0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放;(2)水吸收的热量Q 吸;(3)燃气灶的效率η。
解析:(1)0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放=qV =7.0×107J/m 3×0.5m 3=3.5×107J/m 3。
(2)水吸收的热量Q 吸=cm Δt =4 .2×103J/(kg •℃)×100kg ×(70℃-20℃)=2.1×107J 。
(3)燃气灶的效率η=Q 吸/Q 放=2.1×107J/3.5×107J/m 3=60%。
4、完全燃烧42g 焦炭所放出的热量,若有50%被2kg 、30℃的水吸收,则水温可升高多少℃?[c 水=4.2×103J/(kg 〃℃),q 焦炭=3.0×107J/kg ,此时外界为1标准大气压]70℃5、为了利用太阳能资源,节约经营成本,崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器,每台热水器的水箱容积为200L 。
比热容的计算
一、计算题(本大题共5小题,共40.0分)
1.一金属块质量0.1kg,当吸收880J热量后,温度从30℃上升到40℃.求金属块的比热
容是多少J/(kg⋅℃)?
2.质量为10g、初温为20℃的铁钉加热至270℃,求:铁钉吸收的热量是多少?[c铁=
0.46×103J/(kg⋅℃)]
3.质量是0.5kg的铝壶内装2.5kg的水,其温度为20℃,如果共吸收5.47×105J的热
量,则水温将升高到多少摄氏度?[c铝=0.88×103J/(kg·℃),c水=4.2×103J/ (kg·℃)]
4.将质量为0.5kg的水加热,水温从20℃升高70℃,求在此过程中水吸收的热量Q吸。
(已知:c水=4.2×103J/(kg⋅℃))
5.在一个标准大气压下,某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg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。
水的比热容为
4.2×103J/(kg⋅℃)。
(1)经过6min时间加热,水所吸收的热量是多少?
(2)若再让水吸收1.26×106J的热量它将升高到多少摄氏度?。
比热容、热量和热机效率复习计算题(附答案)1、一种物质质量为2kg,吸收8.4×104J的热量,温度升高20℃,求其比热容。
答案:比热容为c=2.1×103J/(kg·℃)。
2、太阳能热水器中装有质量为50kg的水,温度从25℃升高到45℃,求水吸收的热量。
答案:水吸收的热量为Q=8.4×105J。
3、燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃,求天然气完全燃烧放出的热量、水吸收的热量和燃气灶的效率。
答案:(1)天然气完全燃烧放出的热量为Q=3.5×107J;(2)水吸收的热量为Q=3.5×107J;(3)燃气灶的效率为η=50%。
4、完全燃烧42g焦炭所放出的热量,若有50%被2kg、30℃的水吸收,则水温可升高多少℃?答案:水温可升高ΔT=42℃。
5、10台太阳能热水器装满水时,温度从15℃升高到65℃,求吸收的热量和需要的天然气量。
答案:(1)吸收的热量为Q=8.4×107J;(2)需要的天然气量为m=4.2kg。
6、太阳能热水器中注入50kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃,求吸收的热量和效率,以及用煤燃烧提供同样热量需要的煤量。
答案:(1)吸收的热量为Q=8.4×106J;(2)效率为η=30%;(3)需要的煤量为m=0.8kg。
7、小汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20 kW,行驶100km,求运动的时间、发动机所做的功和消耗汽油的质量。
答案:(1)运动的时间为t=1.39h;(2)发动机所做的功为W=7.2×107J;(3)消耗汽油的质量为m=4.35kg。
mcΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(90-20)℃=1.89×106J。
因为燃气放出的热量有30%转化为机械能,所以机械能为Q放0.3=1.05×107J。
%]100⨯=放吸效率Q Q η1、 已知水的比热容是4.2×103J/(k g ·O C ),质量为5kg 的水温度升高20 O C ,吸收的热量是多少J ?若这些热量被5kg 的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少O C ?(c 铜=0.39×103J/(k g ·O C )2、 、一堆烧红的铁钉,温度为800 O C ,质量为1kg ;一壶开水,温度为100 O C ,质量是1kg ,当它们的温度降到室温20 O C 时,请通过计算说明放出热量较多的是什么物质呢?(已知c 水=4.2×103J/(k g ·O C ),c 铁=0.46×103J/(k g ·O C ).3、 质量为2kg 的水在太阳的照射下,水吸收了9.66×103J 的热量,则水的温度升高多少O C ?如果质量也为2kg 的沙石在太阳的照射下,也吸收9.66×103J 的热量,则沙石的温度会升高多少O C 呢?已知c 石=0.92×103J/(k g ·O C )(我想通过这样的计算,你应该明白为什么,在相同的太阳照射下,沙滩上沙子的温度高,而水的温度低的缘故了吧?)5、 质量为5kg 的铁球,初温为10O C ,用加热的方法使其温度升高到20O C ,则它需要吸收多少热量?如果是通过做功的方法使其温度升高,条件同上,那么至少外界要对该球做多少焦耳的的功(c 铁=0.46×103J/(k g ·O C )二、有关比热容及燃烧放出热量的综合计算题2、(07南京)我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的温度大多在60 O C 以上,个别地方达到100—140O C 。
100kg 的温泉水从60O C 降低到20O C 时所放出的热量是多少J ?这相当于多少m 3煤气完全燃烧放出的热量?(煤气的热值为4.2×107J/m 3)3、某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品,张师傅在1分钟内用去酒精500g ,被加工的一只质量为1kg 的铜饰品温度从20℃升高到1020℃,求:(1) 铜饰品吸收的热量是多少?(2)酒精完全燃烧放出的热量是多少?(3)酒精喷灯的效率是多少? [已知:c 铜=0. 39×103J/(kg ·℃), 酒精热值为3.0×107J/kg ,4、(2007年常德市)小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为8.4×107J /m 3,放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg ,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?三两个物体的最后温度相同,不再进行热传递。
中考物理总复习《比热容的计算题》专项测试题(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.小明家的楼顶安装了一台太阳能热水器,水箱中水的质量为120kg ,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求:水箱中的水从10℃上升到80℃需要吸收多少热量?2.国庆节后,气温逐渐降低,小兵吃早饭时,饮用的牛奶需要用热水热一热。
小兵用60°C 的热水加热200g 的袋装牛奶,使牛奶的温度由15℃升高到45℃。
已知水的比热容为34.210J /(kg )⨯⋅℃,牛奶的比热容为32.510J/(kg ⨯⋅℃),求:(1)牛奶吸收的热量?(2)小兵至少用60℃的热水多少千克?3.有一根烧红的铁钉,温度是800℃,质量是2g ,它放出717.6J 的热量后,它的温度将降低到多少?【c 铁=0.46×103J/(kg•℃)】4.(1)将质量为100kg 的初温为20℃的水加热到80℃,求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃](2)某品牌太阳能热水器集热器面积为S =2m 2,热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能),该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P =1.4×103W/m 2(即平均每平方米每秒种太阳能辐射能为1.4×103J)。
在第(1)小题中水吸收的热量由该热水器提供,求需要加热多长时间?5.由于太阳能具有安全、清洁、方便等特点,使得人们越来越广泛地使用它.已知某太阳能热水器的水箱受太阳热辐射8.4×107 J ,如果这些热量的50%被箱内200kg 的水吸收,可使这些水的温度升高多少?(C 水=4.2×103 J/(kg·℃)6.如图所示是利用太阳能对水加热的简易装置。
%]100⨯=放
吸效率Q Q
η一、有关比热容的计算题
1、已知水的比热容是4.2×103J/(kg ·O C ),质量为5kg 的水温度升高20 O C ,吸收的热量
是多少J ?若这些热量被5kg 的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少O
C ?(c 铜=0.39×103J/(kg ·O C )
2、、一堆烧红的铁钉,温度为800 O
C ,质量为1kg ;一壶开水,温度为100 O
C ,质量是1kg ,当它们的温度降到室温20 O C 时,请通过计算说明放出热量较多的是什么物质呢?(已知c 水=4.2×103J/(kg ·O C ),c 铁=0.46×103J/(kg ·O C ).
3、质量为2kg 的水在太阳的照射下,水吸收了9.66×103J 的热量,则水的温度升高多少O C ?
如果质量也为2kg 的沙石在太阳的照射下,也吸收9.66×103
J 的热量,则沙石的温度会
升高多少O C 呢?已知c 石=0.92×103J/(kg ·O
C )(我想通过这样的计算,你应该明白为
什么,在相同的太阳照射下,沙滩上沙子的温度高,而水的温度低的缘故了吧?)
4、质量为500g 的铝锅中装有2kg 的水,把他们从15 O C 加热到95 O
C ,一共需要吸收多少热量?(已知c 水=4.2×103J/(kg ·O C ),c 铝=0.88×103J/(kg ·O
C ).
5、质量为5kg 的铁球,初温为10O C ,用加热的方法使其温度升高到20O
C ,则它需要吸收多少热量?如果是通过做功的方法使其温度升高,条件同上,那么至少外界要对该球做多少焦耳的的功(c 铁=0.46×103J/(kg ·O C )
6、质量为5kg 的某种金属块,温度从20O
C 升高到50O
C
时吸收了1.95×104
J 热量,这种金属块的比热容是多少? 它可能是哪种金属?
二、有关比热容及燃烧放出热量的综合计算题
1、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是1×
107
J/kg ,完全燃烧0.21kg “固体酒精”能放出多少热量?
若放出的热量都被火锅中的水吸收,求能使多少kg 的水温度升高50 O C ?.
2、(07南京)我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的
温度大多在60 O C 以上,个别地方达到100—140O C 。
100kg 的温泉水从60O C 降低到20O C 时所放出的热量是多少J ?这相当于多少m 3煤气完全燃烧放出的热量?(煤气的热值
为4.2×107J/m 3)
3、某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品,张师傅在1分钟内用去酒精500g ,被加工的一只质
量为1kg 的铜饰品温度从20℃升高到1020℃,求:
① 铜饰品吸收的热量是多少?(2)酒精完全燃烧放出的热量是多少? (3)酒精喷灯的效率是多少? [已知:c 铜=0. 39×103J/(kg ·℃), 酒精热值为3.0×107J/kg ,
4、(2007年常德市)小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为8.4×107
J /m 3,放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg ,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?
5、洒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若洒精完全燃烧产生的热量有50%
被水吸收,现在把0.5kg 、20O C 的水加热到100O C ,需要燃烧多少克酒精?[q 酒精=3×107
J/(kg ·O C ,c 水=4.2×103J/(k g ·O C )
6、(08江苏泰州)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20℃,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45℃.请你求解下列问题:
(1)水箱中水的质量;水吸收的热量【c 水=4.2×103J /(kg ·℃)】
(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%,求至少需要燃烧多少kg 的煤气(煤气的热值为q=4.2×107J /kg )
三、热平衡问题:指在不计热量损失的条件下,高温物体放出的热量等于低温物体吸收
的热量(即:放吸Q Q )且在热平衡状态下,两个物体的最后温度相同,不再进行热传递。
1、将500g 温度为750C 的水加入2.5kg 温度为15O C 的水中,热平衡后的水的温度是多少O C ?(假定没有热量损失,且在热平衡时水的温度都相等)
2、保温瓶中原有700C 的温水1kg ,现又倒入沸水2kg ,若不计热量损失,求:温水与沸水混合后,水的温度最终变为多少0C ?(提示:热平衡问题;c 水=4.2×103J /(kg ·℃;在一个标准大气压下)
3、为了测量某种液体的比热容,把质量为l00g 的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为l00g 、温度为l0℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?[铜的比热容C 铜=0.4×103J /(kg·℃)]
4、将500g 温度为75O C 的热水加入温度为15O C 的冷水中,热平衡后的水的温度是25O C,问原来冷水的质量是多少kg ?(假定没有热量损失,且在热平衡时水的温度相等)
5、吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶,已知袋上标有250ml ,为了使这袋牛
奶的温度由15O C 升高到35O C ,妈妈至少要用100O C 的热水多少千克?[设该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg.O C);牛奶密度为1g/cm 3 ,不计热量损失]
四、有关水的温度升高问题(注意条件:在一个标准大气压下,水的沸点是100 O C )
1、在标准大气压下,质量为1kg ,初温为30 O C 的水吸收2.52×105J 的热量后,其温度升高多少O C ?末温是多少度?
2、在标准大气压下,质量为1kg ,初温为60 O C 的水吸收2.52×105J 热量后,其温度升高多少度?,末温是多少度?
3、在标准大气压下,质量为1kg ,初温为80O C 的水吸收1.26×105
J 热量后,其温度升高到多少度?末温是多少度?
4、在标准大气压下,质量为1kg ,初温为30 O C 的水吸收1.26×105J 热量后,其温度升高
多少度?末温是多少度?。