中考物理:有关热量的计算
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2024年中考物理复习重难点突破及题型归类—比热容、热值和热机综合一、比热容:表示物质的吸热本领1.应用:调节温度(1)沿海地区温差小,内陆地区温差大;(2)水箱冷却剂;(3)暖气储热材料;(4)生物体内的水;(5)热岛效应;(6)海陆风。
2.特点:比热容是物质自身的特性,只与物质的种类和状态有关,与质量、温度变化量和吸放热多少均无关。
3热量计算:Q=cmΔt相同。
注意:同一热源,加热相同的时间,意味着Q吸4.探究物质吸热能力的实验考点1.控制变量法实验中需控制水和煤油的质量、初温相同。
考点2.转换法物体吸收热量的多少通过加热时间的长短反映。
物体吸热能力的大小通过温度计示数升高的快慢反映。
考点3.看图像得结论如图所示,b是水。
分析可知:质量相等的水和煤油升温较快的是煤油。
若二者升高相同的温度,水吸收的热量更多。
由此可见,水的吸热能力更强。
二、热值——表示燃料的放热本领1.特点:热值是燃料自身的特性,只与燃料的种类有关,与质量、放出热量多少、是否完全燃烧均无关。
2.热量计算:Q 放=mq =Vq3.热效率计算(燃烧燃料去烧水)例1.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg 的水从25℃加热至100℃,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),燃烧了6kg 的无烟煤,无烟煤的热值为3.4×107J/kg。
求:此锅炉的效率是多少?解:锅炉内水吸收的热量:Q 吸=cm 水Δt =4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(100℃-25℃)=6.3×107J无烟煤完全燃烧放出的热量:Q 放=m 煤g =6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J 此锅炉的效率:786.310==30.9%2.0410Q Q η⨯≈吸放J J三、热机考点1.能量转化问题压缩冲程:机械能转化为内能。
做功冲程:内能转化为机械能。
专题热量的综合计算01 专题概述热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算,燃料燃烧释放热量的计算,热机、锅炉、太阳能集热器等设备热效率的计算.解答此类计算题时,首先要明确热量计算的有关公式:(1)物体升温吸热公式:Q 吸=cm Δt =cm(t -t 0) (2)物体降温放热公式:Q 放=cm Δt =cm(t 0-t) (3)燃料燃烧释放热量公式:Q 放=mq 或Q 放=Vq (4)热机效率的计算公式:η=WQ 放×100%(5)锅炉效率:η=Q 吸Q 放×100%=cm 1Δtm 2q (或Vq )×100%(6)太阳能集热器效率:η=Q 吸Q 太阳能×100%=cm ΔtP 0St ×100%(其中P 0表示照射功率,S 表示照射面积,t 表示照射时间)其次要明确解答的基本步骤:一是找温度变化,利用Q 吸=cm Δt 列出式子;二是利用公式Q 放=mq 或Q 放=Vq 列出式子;三是如果涉及效率问题,则有公式Q 吸=ηQ 放.由三个所列的式子即可得出所求的问题.02 专题训练类型1 一般吸放热问题1.完全燃烧1 kg 柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20 ℃[已知柴油的热值是4.2×107 J/kg ,水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),假定放出的热量被水完全吸收]( )A .2 kgB .20 kgC .50 kgD .500 kg2.若将一质量为50 g 、温度为10 ℃、比热容为2.52×103 J/(kg·℃)的金属块投入装有90 ℃水的容器内,水温随时间变化的关系如图所示.若无其他热量散失且容器所释放的热量忽略不计,在金属块投入15 s 后,水温不再明显改变,则由水传递至金属块的热量约为( )A .2 100 JB .4 200 JC .6 300 JD .8 400 J3.(铜仁中考)一太阳能热水器装有100 kg 的水,经过一段时间后,水温从20 ℃上升到80 ℃,则水吸收的热量是________[c 水=4.2×103 J/(kg·℃)],若这些热量由热值q =3.0×107 J/kg 的焦炭完全燃烧来提供,需要焦炭________kg(不计热量损失).4.质量为2 kg 的某种物质,温度从20 ℃升高到40 ℃,吸收的热量是1.88×104 J ,该物质的比热容是________J/(kg·℃).5.与煤炭相比,天然气目前正被更广泛地使用,天然气的热值是7.5×107 J/m 3,若某家庭一个月使用了20 m 3的天然气,这些热量相当于完全燃烧________kg 烟煤放出的热量.(烟煤的热值为3×107 J/kg)6.(绵阳中考)一温度为20 ℃、质量为4.2 kg 的铁块的温度升高到80 ℃,需要吸收________J 的热量.然后将其放入一个装有温度为10 ℃、质量为1.15 kg 的水的量热器中,最后水的温度将升高到________ ℃.[忽略量热器吸热,c 水=4.2×103 J/(kg·℃),c 铁=0.46×103 J/(kg·℃)]7.将装有热牛奶的奶瓶放入室温下的水中,装水容器中的水温约为20 ℃,质量约为1 kg ,热奶的温度约为90 ℃,质量约为0.5 kg ,经过一段时间后,再测量容器中的水和奶瓶中的奶的温度均为40 ℃,若牛奶放出的热量全部被水吸收,则牛奶的比热容为多少?类型2 热量的利用效率问题8.(淮安期中)某汽油机工作时的热损失情况是:汽缸散热损失30%,废气带走35%,机械摩擦损耗10%,则完全燃烧2 g 汽油(热值为4.6×107 J/kg)获得的机械能是( )A .2.76×104 JB .3.22×104 JC .0.92×104 JD .2.3×104 J9.(营口中考)小亮家有一个容积为2 L的水壶,水壶里装有初温为25 ℃的水,在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热.[已知天然气的热值q=8.4×107 J/m3,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:(1)烧开1 L水,水需要吸收多少热量?(2)若天然气炉具的效率是30%,则烧开1 L水需要完全燃烧多少m3的天然气?10.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:(1)水在10 h内吸收的热量;(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107 J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)该太阳能热水器的能量转化效率.11.随着国民经济的发展,汽车已走进家庭.一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100 km,消耗汽油10 L.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,所用汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.7×103 kg/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.小专题(一) 热量的综合计算1.D 2.C 3.2.52×107 J 0.84 4.470 5.50 6.1.1592×105 30 7.水吸收的热量Q 吸=c 水m 水Δt 水=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(40 ℃-20 ℃)=8.4×104 J 牛奶释放的热量Q 放=Q 吸=8.4×104 J 由Q 放=cm(t 0-t)得牛奶的比热容:c 牛奶=Q 放m 牛奶(t 0牛奶-t 牛奶)=8.4×104 J 0.5 kg ×(90 ℃-40 ℃)=3.36×103 J/(kg·℃) 8.D 9.(1)由题意可知水的体积V 水=1 L =1×10-3 m 3 由ρ=m V 可得,m 水=ρ水V 水=1.0×103 kg/m 3×1×10-3 m 3=1 kg 一标准大气压下水的沸点是100 ℃ 则水吸收的热量:Q 吸=c水m水(t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(100 ℃-25 ℃)=3.15×105J (2)由η=Q 吸Q 放得 Q 放=Q 吸η=3.15×105 J 30%=1.05×106J 由Q 放=Vq 得 V 天然气=Q 放q =1.05×106 J 8.4×107 J/m 3=1.25×10-2 m3 10.(1)水吸收的热量(有用能量):Q 吸=cmΔt =4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg ×50 ℃=2.1×107 J (2)由题知,Q 放=Vq =Q 吸=2.1×107 J ,需要天然气的体积:V =Q 放q = 2.1×107 J8.4×107 J/m3=0.25 m 3 (3)10 h 太阳能热水器吸收的太阳能(总能量):Q 太阳能=P 0St =1.68×106 J/(m 2·h)×2.5 m 2×10 h =4.2×107 J η=Q 吸Q 太阳能×100%=2.1×107 J 4.2×107 J×100%=50% 11.(1)汽油的体积V =10 L =10×10-3 m 3,由ρ=m V 变形可得汽油的质量:m =ρV =0.7×103kg/m 3×10×10-3 m 3=7 kg 汽油完全燃烧放出的热量:Q 放=mq =7 kg ×4.6×107 J/kg =3.22×108 J (2)由题知,用来驱动汽车做的有用功:W 有=Q 放×30%=3.22×108 J ×30%=9.66×107 J 由W 有=Fs 得轿车牵引力:F =W 有s=9.66×107 J100×103 m=966 N 又因为轿车匀速行驶,所以轿车受到的阻力:f =F =966 N。
有关热量的计算一、中考考点1.热量的概念,比热容、热值的概念。
2.利用比热解释简单的热现象,尽量利用公式Q=cm Δt进行分析。
3.分清题目的已知量、谁吸热、谁放热,找出所求量,再建立等量关系,运用Q=cmΔt或Q=mq 进行计算。
二、中考题型说明热量的计算题型在中考中有以下几种:1.涉及热量计算求其他量比值及比较大小的问题:(1)一般是先列出相关物体的吸(放)热方程,(2)然后通过公式变形列出要求的比例式,(3)最后代入数值计算求解。
2.“探究”型试题的解题方法是:(1)抓住题中提出的“问题”;(2)围绕“问题”搜集实验数据和相关材料;(3)通过实践和实例进行分析,论证,总结;(4)运用准确的物理语言或数学表达式回答“问题”,得出结论。
3.信息题型:物理信息题中有大量的信息,要求学生对信息进行过滤加工,把物理问题具体化,抓住本质特征,舍弃次要因素,进而解决实际问题。
三、例题解析例一、涉及热量计算求其他量比值及比较大小的问题质量相等的金属块A和B,放在沸水壶中煮10分钟后取出,马上分别投入质量相同、温度相同的两杯水中,到两杯水的温度不再上升时,测量发现放在A的水温高于放在B的水温,则()A、金属块A的比热容大B、金属块A原来的温度高C、金属块A有较多的热量D、金属块A有较好的导热性[思考步骤]:(1)先列出相关物体的吸(放)热方程(2)通过公式变形列出要求的比例式(3)代入数值计算求解[针对练习]:冷水的质量为m,温度为t 1,吸收一定的热量后,温度升高到t;另有质量为2 m热水,放出同样多的热量后,温度也降到t,那么热水原来的温度为()A. 321t t-B.321t t-C.3231t t-D.231t t-例二、“探究”型试题小明在做早餐时发现,同样情况下,煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆用的时间不同,这是为什么呢?请你运用所学的物理知识,针对其中的原因,提出一个猜想,并简述验证这个猜想的办法。
比热容计算题型归类及解答技巧考法一:比热容的相关计算1.基本计算①公式:Qcm t=∆;变形:Qtcm∆=、Q=cmΔt②10℃升温到30℃,则Δt=20℃;10℃升温了30℃,则Δt=30℃。
③水的沸点是100℃,所以做题时一定要注意升高的温度加上初温不可能超过100℃!例1.质量为1kg的金属锅中放有2kg的水,现把它们从20℃加热到80℃,金属锅和水一共吸收了5. 316×105J的热量。
几种物质的比热容[×103J/(k g·℃)],求:(1)水吸收的热量是多少?(2)锅可能是由哪种金属制成的?物质水铁铝铜比热容 4.2 0.46 0.88 0.39例2.以提高金属的硬度和强度。
现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然后放在室温为20℃的空气中自然冷却,求:(1)金属块在冷却过程中放出多少热量?(2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg 的水加热,在一标准大气压下水温升高多少摄氏度? [已知金属的比热容为0. 49×103J/(k g·℃),水的比热容为4. 2×103J/(k g·℃)]例3.在标准大气压下,一质量为2kg的金属块被加热到500℃,立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中,不计热量损失,最终使水的温度升高到80℃。
求[c水=4. 2×103J/(k g·℃)] 。
(1)水吸收的热量。
(2)金属块的比热容。
(3)取出金属块后,给80℃的水继续加热,水又吸收了1. 05×105J的热量水的末温是多少摄氏度。
2.热平衡方程计算题①没有热量损失:Q吸=Q放;②冷吸热:Q吸=cm(t末-t初);③热放热:Q放= cm(t初-t末)。
例1.已知水的比热容为4.2×10J/(k g·℃),为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到80g的12℃的水中,混合后的共同温度为18℃。
【2019最新】中考物理小专题(一)有关热量的计算热量的计算包括:热传递过程中吸热与放热的计算,燃料燃烧释放热量的计算,热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用热量的计算.类型1 一般吸放热计算吸热公式:Q 吸 = cm Δt =cm (t -t 0); 放热公式:Q 放 = cm Δt=cm (t 0-t ); 燃料燃烧放热公式:Q 放 = mq 或Q = V q .(2015· 曲靖)人人讨厌垃圾,对其避之不及,现在人们已可将垃圾变废为宝.如通过在封闭的炉中焚烧垃圾,臭气能得到分解,焚烧时产生的热可用来发电,利用化学方法将焚炮时所产生的一些物质可合成多种化工产品.某处理厂在高温高压下通过催化剂的作用可以用1吨某种垃圾生产出170 kg 的燃料油.问:若燃料油的热值为4.2×107J /kg ,完全燃烧1 kg 这种燃料油放出的热量________ J ,这些热量可以使________ kg 水温度从20 ℃升高到100 ℃.[c 水=4.2×103J /(kg ·℃)]解答有关热量计算问题,应熟练吸热公式Q 吸=cm Δt 、燃料完全燃烧放热公式Q 放=Vq 、Q 放=mq 的掌握和运用,计算时注意Δt 指的是温度的变化量,注意固体燃料热值单位(J /kg )与气体燃料热值单位(J /m 3)的区别.类型2 热量的利用效率问题热机效率:热机工作时,用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比叫做热机的效率,即η=Q 有用/Q 总=Q 吸/Q 放.利用效率还可以求出Q 吸=ηQ 放、Q 放=Q 吸/η.锅炉、热机、太阳能热水器等设备的效率也可以利用公式η=Q 有用/Q 总计算.(2013·云南)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10 kg 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.若在6 min 内完全燃烧了2 kg 的煤,其中c 水=4.2×103J /(kg ·℃),煤的热值约为3×107J /kg .求:(1)煤完全燃烧产生的热量;(2)经过6 min 时间加热,水所吸收的热量;(3)煤炉烧水时的热效率.点拨:利用Q 放=mq 和Q 吸=cm Δt 分别求出放出和吸收的热量,再利用η=Q 吸Q 放求出热效率.1.用两个相同的电热器给质量同为2 kg 的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10 min 吸收的热量为( )A. 5.04×105JB. 4.2×105JC. 2.52×105JD.条件不足,不能计算2.(2015·齐齐哈尔)在一标准大气压下,把体积为2 L,温度为20 ℃的水烧至沸腾,水至少需要吸收____________J的热量.若不计热量损失,需要燃烧____________kg干木柴.(q干木柴=1.2×107J/kg) 3.(2015·黄石)一个质量为2 g的烧红的铁钉,温度为600 ℃,若它的温度降低到100 ℃,释放的热量为________ J;若这些热量全部用于加热100 g常温的水,则水温将升高________℃.[已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]4.(2015· 遂宁)小华家在遂宁偏远的农村,还没用上天然气,使用的是瓶装液化气.如果每瓶中装入20 kg液化气,液化气的热值取4.2×107J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是________ J,若放出的热量有50%被利用,在标准大气压下可把________kg的水从20 ℃加热至沸腾.[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 5.甲、乙两个实心铁球,甲的体积是乙的体积的3倍,它们吸收了相同的热量后,甲升高的温度是乙的________,若升高相同的温度,则甲吸收的热量是乙的________倍.6.(2014·安徽)某太阳能热水器装有100 kg、初温为20 ℃的冷水,经过一天的太阳照射,水温升高到65 ℃,则这些水吸收的热量等于完全燃烧 ________m3天然气所放出的热量;假如用功率为2 kW的电热水器产生同样多的热量,则通电的时间为 ________s.[c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.2×107J/m3] 7.(2014·泰州)三峡水电站有“照亮半个”的美誉,它的年平均发电量约为8.5×1010kW·h,相当于一座年消耗5×1010kg标准煤的火力发电站的发电量.(1)标准煤的热值为2.9×107J/kg,完全燃烧5×1010kg标准煤能放出多少热量?(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电,每年会少排CO2气体1.2×1011kg,这些气体的体积是多少m3?(通常情况下CO2气体的密度为2 kg/m3)(3)根据本题中的数据,计算火力发电的效率.8.(2015·呼和浩特)王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水.铁锅内装有5 kg水,把水从18 ℃加热至98 ℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).如果木炭的热值为3.4×107J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收.求:(1)在这个过程中水吸收的热量;(2)在这个过程中用掉多少木炭.9.(2015·铜仁)认识自然,亲近自然.初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动,小明携带一个质量为1 kg的合金锅、一台如图甲所示的便携式丁烷气炉(内置一瓶新的燃气,参数如图乙所示),爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%,丁烷气体的燃烧效率为90%,野炊地水的沸点为96 ℃,测出当地水的温度为26 ℃,[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),锅的比热容为0.8×103J/(kg·℃)]甲尺寸/(1)完全燃烧0.1 kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量?(2)需多少焦耳的热量,才能使合金锅内2 kg的水温度升高50 ℃?(3)如果燃气炉以最大火力工作,一瓶燃气最多能持续燃烧1.4 h,这样能够把质量为多少千克的水烧开?(最后结果保留1位小数).参考答案小专题(一) 有关热量的计算归类例析例1 4.2×107125例2 (1)Q 放=mq =2 kg×3×107 J/kg =6×107J ;(2) 由图可知在6 min 内温度变化了60 ℃,Q 吸=cm Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×60 ℃=2.52×106J ;(3)η=Q 吸Q 放=2.52×106 J 6×107 J=4.2%.专题精练1.C 2.6.72×105 5.6×10-23.460 1.1 4.8.4×108 1.25×1035.1/3 36.0.459 450 7.(1)Q =qm =2.9×107 J/kg×5×1010 kg =1.45×1018J ;(2)由ρ=m V 可得,V =m ρ=1.2×1011 kg 2 kg/m3=6×1010 m 3;(3)已知 W =8.5×1010 kW·h=8.5×1010×1 000×3 600 J=3.06×1017 J ,Q =1.45×1018J ,η=W Q×100%=3.06×1017 J 1.45×1018 J=21.1%. 8.(1)吸收的热量Q 吸=cm(t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×5 kg×(98 ℃-18 ℃)=1.68×106 J ;(2)由η=Q 吸Q 放得:Q 放=Q 吸η=1.68×106 J 10%=1.68×107J ,由Q 放=mq 得:需要的木炭 m =Q 放q=1.68×107 J 3.4×107 J/kg=0.49 kg. 9.(1)完全燃烧0.1 kg 的丁烷气体可以放出的热量:Q 放=mq =0.1 kg×9×107J/kg =9×106 J ;(2)使合金锅内2 kg 的水温度升高50 ℃吸收的热量:Q 吸=cm Δt =4.2×103J/(kg·℃)×2 kg×50 ℃=4.2×105J ;(3)燃气炉以最大火力工作时,燃气消耗的质量为 m 气=0.15 kg/h×1.4 h=0.21 kg ,由题知,丁烷气体的燃烧效率为90%,则燃气燃烧时所放出的热量:Q 1=Q 放×90%=m 气q×90%=9×107J/kg×0.21 kg×90%=1.701×107J ,又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热,则水吸收的热量:Q 2=Q 1×30%=1.701×107 J×30%=5.103×106J ,由Q 吸=cm Δt 得能烧开水的质量:m 水=Q2c Δt=5.103×106 J4.2×103 J/(kg·℃)×(96℃-26℃)≈17.4 kg.。
热量计算解题攻略大全_中考物理备考一、纯热量计算类型分析步骤:1、确定研究对象2、判断吸放热;确定对应公式Q=Cm△t,其中(吸热升温)△t=t-t0,(放热降温)△t=t0-t3、公式变形进行计算附加:如果涉及热传递过程,定要写热平衡方程Q吸=Q放例1、质量为2kg、温度为l5℃的水,吸收l.68×l05J的热量后,温度升高到多少摄氏度?[C水=4.2×103J/(kg·℃)]分析:1、水为研究对象;2、吸热:Q=Cm(t-t0);3、公式变形t=-+t0解:t=-+t0=-+15=35(℃)答略注意:1、物理计算题步骤细节也很重要,以此题6分为例,公式要占去3分,而带入数据1分,计算结果和单位2分,一步都不能少,望各位考生引起重视。
2、此类题如是水在标准大气压下升温,最高温度只能是100℃。
3、“升高”和“升高到”的不同含义,前者指的是温度变化量,而后者是指末温。
例2、(2006—31)质量为500g的铁锅中放有3kg的水,把它们从15℃热到85℃,吸收了多少热量?[C铁=0.46×103J/(kg·℃),C水=4.2×103J/(kg·℃)]分析:给水加热时,铁锅也要同时吸热。
1、水和铁锅为研究对象;2、均吸热:Q=Cm△t,△t=t-t0;3、求热量之和Q解:△t=t-t0=85-15=70(℃)Q=Q1+Q2=C1m1△t+C2m2△t=(C1m1+C2m2)△t=(4.2×103×3+0. 46×103×0.5)×70=8.981×105(J)答略例3、(2003-31)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·℃)]分析:铜块和水之间发生热传递,铜块放热降温,水吸热升温,Q吸=Q放。
微专题:热量的计算【C水=4.2×103J/(kg•℃)】姓名日期等第1.露天停放的轿车在夏日强光照射下车内温度会迅速升高。
许多车主在前挡风玻璃内侧放置挡光板(如图所示),利用光的来减缓车内温度上升。
若车内有一瓶500mL的矿泉水,由于挡光板的放置,使水的温度少升高了20℃,水少吸收了多少的热量?2.小明家购买了太阳能热水器,若该热水器里装有100㎏温度为15℃的热水,经过一天的阳光照射,水吸收1.26×107J热量后温度将升高到多少?3.在冬天,为使室内保持一定的温度,每小时大约需提供1.26 ×107J的热量,若进入散热器的水的温度是80℃,从散热器流出水的温度是65℃,则每天需提供给散热器80℃的水多少kg?4.将一质量400g的高温金属球放入200g的冷水中,金属球的初温为320℃,冷水的初温为20℃.热平衡后,金属球和水的共同温度为70℃.不计热量损失,求:(1)冷水吸收的热量为多少?(2)金属球的比热容为多少?5.用煤炉烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了1.4kg的煤,煤的热值约为3×107J/kg。
试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)该煤炉烧水时的热效率是多少?6.一个成年人以中速跑3km消耗的能量约为8.4×105J,试求:(1)若这些能量由完全燃烧酒精获得,需要完全燃烧酒精多少克?(酒精的热值为3.0×107J/kg)(2)若燃烧这些酒精用来加热水,且酒精灯的效率为40%,则能将多少千克的水加热,使之温度升高50℃?7.某中学为在校师生配备了饮水机,饮水机的加热效率为90%.现将质量为40kg、初温为25℃的水在一标准大气压下加热至沸腾.求:(1)水需要吸收的热量;(2)烧开这些水消耗的电能.8.用两个相同的酒精灯给等质量的水和甲液体加热,它们升高的温度与加热时间的图像如图所示,水在前4min内吸收的热量为8.4×103J。
中考物理热量的计算与应用历年真题及答案解读一、选择题1.物体温度的高低可以通过什么来判断?A. 空气的颜色B. 空气的湿度C. 接触它的物体的温度D. 它自身的颜色解析:根据热平衡原理,物体的温度高低可以通过接触它的物体的温度来判断,即C选项。
2.物体温度的高低跟它的热量大小有什么关系?A. 温度高,热量大B. 温度低,热量大C. 温度高,热量小D. 温度低,热量小解析:温度和热量是两个不同的物理量,它们之间没有直接的关系,因此该题是迷惑性问题,答案为无。
3.一定质量的物体热量大小与它的质量和温度变化有什么关系?A. 与物体的质量和温度变化无关B. 与物体的质量有关,与温度变化无关C. 与物体的温度变化有关,与质量无关D. 与物体的质量和温度变化都有关解析:根据物体的热容公式Q = mcΔT,质量和温度变化都会影响物体的热量大小,因此选项D正确。
二、填空题1.一定质量的水从20°C加热到100°C需要消耗多少热量?解析:根据水的热容公式Q = mcΔT,假设水的质量为m,温度变化为ΔT = 100 - 20 = 80°C,热容为c = 4.18 J/(g·°C)(水的热容),代入公式得Q = m * 4.18 * 80 = 334.4m(J)。
2.某物体在短时间内放出2000J的热量,如果该物体的热容为500J/°C,温度下降了多少度?解析:根据热量和温度变化的关系Q = mcΔT,温度下降的大小ΔT = Q / (mc) = 2000 / 500 = 4°C。
三、解答题1.阿明用电热器加热500g的水,利用电表知道电热器上消耗的电能为1800J,电热器的功率为600W,水的温度上升了多少度?解析:电能即热量,根据热容公式Q = mcΔT,Q = 1800J,质量m= 500g,功率P = 600W,代入公式得1800 = 500 * c * ΔT,ΔT = 1800 / (500 * c)。
专题四有关热量的计算
一、中考考点
1.热量的概念,比热容、热值的概念。
2.利用比热解释简单的热现象,尽量利用公式Q=cm Δt进行分析。
3.分清题目的已知量、谁吸热、谁放热,找出所求量,再建立等量关系,运用Q=cmΔt或Q=mq 进行计算。
二、中考题型说明
热量的计算题型在中考中有以下几种:
1.涉及热量计算求其他量比值及比较大小的问题:
(1)一般是先列出相关物体的吸(放)热方程,(2)然后通过公式变形列出要求的比例式,(3)最后代入数值计算求解。
2.“探究”型试题的解题方法是:
(1)抓住题中提出的“问题”;(2)围绕“问题”搜集实验数据和相关材料;(3)通过实践和实例进行分析,论证,总结;(4)运用准确的物理语言或数学表达式回答“问题”,得出结论。
3.信息题型:
物理信息题中有大量的信息,要求学生对信息进行过滤加工,把物理问题具体化,抓住本质特征,舍弃次要因素,进而解决实际问题。
三、例题解析
例一、涉及热量计算求其他量比值及比较大小的问题
质量相等的金属块A和B,放在沸水壶中煮10分钟后取出,马上分别投入质量相同、温度相同的两杯水中,到两杯水的温度不再上升时,测量发现放在A的水温高于放在B的水温,则()
A、金属块A的比热容大
B、金属块A原来的温度高
C、金属块A有较多的热量
D、金属块A有较好的导热性
[思考步骤]:
(1)先列出相关物体的吸(放)热方程(2)通过公式变形列出要求的比例式(3)代入数值计算求解
[针对练习]:冷水的质量为m,温度为t 1,吸收一定的热量后,温度升高到t;另有质量为2 m热水,放出同样多的热量后,温度也降到t,那么热水原来的温度为()
A. 3
2
1
t t-
B.
3
2
1
t t-
C.
32
3
1
t t
-
D.
2
3
1
t t-
例二、“探究”型试题
小明在做早餐时发现,同样情况下,煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆用的时间不同,这是为什么呢?请你运用所学的物理知识,针对其中的原因,提出一个猜想,并简述验证这个猜想的办法。
[思考步骤]:
(1)抓住题中提出的“问题”(2)围绕“问题”搜集实验数据和相关材料(3)通过实践和实例进行分析,论证,总结(4)运用准确的物理语言或数学表达式回答“问题”,得出结论
[针对性练习]:今年小麦丰收了,有的农民将小麦放在有车辆行驶的柏油马路上晾晒。
请你说出这种做法的利和弊。
⑴利: ;
⑵弊: 。
例三、信息题型
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。
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 在冷却系统中升高50℃,所吸收的热量是多少?
柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×107J 的能量,发动机输出的功率是8.5×104w ,则此汽车发动机的效率是多少?(c 水=4.2×103J/kg ·℃)
[思考步骤]:
(1)学生对信息进行过滤加工(2)把物理问题具体化(3)抓住本质特征,舍弃次要因素
(4)解决实际问题。
[针对性练习]:下面是某太阳能热水器铭牌上的一组技术参数。
型号
真空管/mm (直径×长度) 容积/L 集热管采光面积/m 2 吸热功率/W 水温/℃ A821-1.8m Φ581800⨯ 200 2.90 1200~2100 40~98 其中“吸热功率”是指:在阳光照射下,集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量(热量)。
若此热水器中装满20℃的冷水,按最大吸热功率计算,求4小时后水所达到的温度[不计热量散失,水的密度为101033./⨯k g m ,水的比热容为42103
./()
⨯J k g ·℃]
三.专题测试
1、两物体之间没有发生热传递,是因为它们具有相同的( )
A 、热量
B 、温度
C 、内能
D 、比热容
2、下面说法正确的是( )
A 、比热大的物体放出的热量不一定多
B 、质量大温度高的物体放出的热量一定多
C 、质量相同初温不同的两个物体,升高相同的温度,吸收的热量也相同,则两物体的比热容一定不同
D 、把一大杯热水与一小杯冷水混合,当它们温度相同时,热水放出的热量一定大于冷水吸收的热量
3、由同种物质组成的甲、乙两物体,质量之比为2:1,它们降低的温度之比为1:4,则它们放出的热量之比是( )
A 、2;1
B 、1:2
C 、1:1
D 、1:4
4、一个热水袋内装1kg 水,水温从90℃降到20℃,它放出的热量为 J 。
[水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃)]
5、随着科技的发展,现在太阳能热水器的效率越来越高,不少单位、家庭安装了太阳能热水器。
安全、清洁的太阳能的利用,节约了大量的常规能源。
假设一太阳能热水器内装有100kg30℃的水,在阳光照射6h后,水温升高到80℃,则热水器内的水吸收了J 的太阳能,这相当于节约了m3的煤气。
(煤气的热值约为3.9×107J/m3)
6、我国许多城市中建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。
若某一人工湖水的质量为1.0×107kg,水温升高2℃,则湖水吸收的热量为J。
若这些热量被同等质量的沙石吸收(c沙<c水),则沙石升高的温度2℃(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
7、把质量为500g,温度为40℃的铝块加热到100℃,铝块吸收了多少热量?如果这些热量用来给水加热,能使多少20℃的水升高到40℃?
8、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5g,被加工的一只质量为36g的铜饰品温度从20℃升高到1070℃,求:
(1)铜饰品吸收的热量是多少?(2)酒精完全燃烧产生的热量是多少?(3)酒精喷灯的效率是多少?
[已知:c铜=0.93×103J/(kg·℃), 酒精燃烧值为3.0×107J/kg]
附[答案]:
1、B
2、A
3、B
4、2.94×105J
5、2.1×107J 0.54m3
6、8.4×1010J 大于
7、2.64×104J 0.31kg 8、(1)14742J (2)1.5×105J (3)9.8%。