中考物理有关热量的计算
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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。
2021年中考物理之热学知识点汇总2021年中考物理之热学知识点热值1、定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
2、单位:J/kg3、公式:=m(为热值)。
实际中,常利用吸=放即cm(t-t0)= m联合解题。
(一)燃料及热值1.燃料燃烧时:化学能转化为内能,放出热量.目前人们正在使用的能量大部分是从燃料的燃烧中得到的内能。
2。
相同的燃料在完全燃烧时放出的热量是不相同的.这就是燃料的一种特性.3。
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
符号:单位:J/kg意义:煤油=4。
6107J/kg表示:1kg煤油完全燃烧时放出的热量为4。
6 107J公式:=m.其中m的单位为kg,表示热量,单位为J,4.热值是燃料的一种特性,某种燃料的热值不与这种燃料的质量、是否燃烧、是否完全燃烧无关。
5.炉子的效率是炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,n=有/总。
因为燃料经常不能完全燃烧并且被有效利用的部分又比燃料燃烧时放出的热量少,所以炉子的效率总是小于1.6.提高炉子的效率的方法:1)尽可能的让燃料充分燃烧。
2)尽可能的让热量散失减小。
2021年中考物理之热学知识点比热容概念与意义:⑴定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。
⑵物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。
比热容特性:比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关.水的比热容为 4.2 103J(kg℃)表示:1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2 103J水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大计算公式:吸=Cm(t-t0),放=Cm(t0-t)2021年中考物理之热学知识点内能概念1、内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。
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。
【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.。