专题训练:有关热值的计算题
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九年级物理热量的计算专题解析版1.质量为0.2千克的热水,自然冷却后温度降低了50℃.求:水放出的热量Q放.[c水=4.2×l03焦/(千克⋅℃)]【答案】解:水放出的热量Q放=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.2kg×50℃=4.2×104J。
答:水放出了4.2×104J的热量。
2.质量是2kg的某种物质温度从10℃升高了20℃时,吸收的热量是1.88×104J,该物质的比热容是多少?【答案】解:由Q吸=cm△t得该物质的比热容:c=Q吸m△t=1.88×104J2kg×20℃=470J/(kg⋅℃)。
答:该物质的比热容为470J/(kg⋅℃)。
3.质量为500g的某液体放出了3×104J的热量后,温度下降了30℃;若此液体放出的热量有60%被一个质量为2kg的金属球吸收,求:[c金属=0.45×103J/(kg·℃)](1)该液体的比热容。
(2)金属球升高的温度。
【答案】解:(1)由Q放=cmΔt得,该液体的比热容:c液=Q放m液Δt=3×104J0.5kg×30℃=2×103J/(kg⋅℃);(2)由题意可得,金属球吸收的热量:Q吸=Q放×60%=3×104J×60%=1.8×104J,由Q吸=cmΔt得,金属球升高的温度:Δt′=Q吸c金属m金属= 1.8×104J0.45×103J/(kg⋅℃)×2kg=20℃。
答:(1)某液体的比热容为2×103J/(kg⋅℃);(2)金属球升高的温度为20℃。
4.把质量为500g的水加热到80℃,吸收了8.4×104J的热量,已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),求:(1)水温升高了多少;(2)原来水的温度是多少?【答案】解:(1)由题意可得,质量为500g=0.5kg的水加热到80℃,吸收了8.4×104J的热量,根据Q吸= cm(t−t0)可得升高的温度为Δt=Q吸cm=8.4×104J4.2×103J/(kg⋅)×0.5kg=40(2)因为水温升高了40℃,所以水原来的温度为t0=t−Δt=80℃−40℃=40℃答:(1)水温升高了40℃;(2)原来水的温度是40℃。
1、某种燃料的热值是4.2×107 J/kg,完全燃烧1kg的这种燃料,能放出多少热量?A. 4.2×104 JB. 4.2×105 JC. 4.2×106 JD. 4.2×107 J(答案)D2、已知某燃气的热值为3.6×107 J/m³,现完全燃烧0.05m³的这种燃气,能释放出多少焦耳的热量?A. 1.8×105 JB. 1.8×106 JC. 3.6×106 JD. 1.8×107 J(答案)B3、一个热水器的热效率是80%,它用某种燃料完全燃烧释放了2.5×107 J的热量,那么被水吸收的热量是多少?A. 5×106 JB. 1×107 JC. 2×107 JD. 2.5×107 J(答案)C4、某燃料的热值是2.4×107 J/kg,完全燃烧2kg的这种燃料,放出的热量是多少?A. 4.8×106 JB. 4.8×107 JC. 1.2×107 JD. 1.2×108 J(答案)B5、一种燃料的热值为3.0×107 J/kg,完全燃烧5kg的这种燃料,可以产生的热量是多少?A. 1.5×106 JB. 1.5×107 JC. 1.5×108 JD. 3.0×108 J(答案)C6、某燃料的热值为7.0×107 J/m³,完全燃烧0.2m³的这种燃料,能放出多少热量?A. 1.4×106 JB. 1.4×107 JC. 1.4×108 JD. 7.0×108 J(答案)B7、一种燃料的热值是4.5×107 J/kg,如果完全燃烧2kg的这种燃料,能产生的热量是多少?A. 2.25×107 JB. 4.5×107 JC. 9.0×107 JD. 1.8×108 J(答案)C8、某燃料的热值是3.2×107 J/kg,完全燃烧1.5kg的这种燃料,能释放出多少热量?A. 4.8×106 JB. 4.8×107 JC. 1.6×107 JD. 3.2×107 J(答案)B9、一种燃料的热值为6.0×107 J/kg,完全燃烧3kg的这种燃料,能放出的热量是多少?A. 2.0×107 JB. 6.0×107 JC. 1.2×108 JD. 1.8×108 J(答案)D10、某燃料的热值是5.5×107 J/kg,完全燃烧这种燃料2kg,能产生的热量是多少?A. 1.1×107 JB. 1.1×108 JC. 2.2×107 JD. 5.5×107 J(答案)B。
专题训练(二)热量、热值和热效率的综合计算►类型一一般吸热、放热的计算1.[2019·泸州] 2017年6月2日中央电视台报道,我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳定产气22天,“可燃冰”燃烧时将化学能转化为________能,完全燃烧热值为5.6×109 J/m3的“可燃冰”2 m3,放出的热量是________J,相当于完全燃烧热值为2.8×107J/m3的天然气________m3放出的热量.2.用两个相同的电加热器给质量同为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ZT-2-1所示,据此判断甲物质10 min吸收的热量为________J.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]图ZT-2-13.在标准大气压下,质量为10 kg的水,吸收1.26×106J的热量,温度能从72 ℃升高到________.[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]4.[2019·黔西南州] 某学校锅炉用天然气作燃料给水加热.已知天然气的热值为4.0×107J/m3.问:(不计热量损失)(1)完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得多少热量?(2)这些热量可以使1000 kg的水从30 ℃升高到多少摄氏度?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]5.重庆温泉资源十分丰富,被誉为“温泉之都”,温泉水主要靠地热,温度大多在60 ℃以上.取质量为400 g、温度为60 ℃的温泉水加热,当吸收了5.04×104J的热量后,温度升高到多少摄氏度?此时这些水会不会沸腾?[假设当时的气压为标准大气压,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]►类型二热平衡方程的应用6.甲、乙两杯冷水,质量相同,初温也相同.将质量和初温都相同,但温度比水高的铜球和铝球(c铜<c铝)分别投入两杯冷水中,不计热量损失,水也不溢出,达到平衡时() A.盛铜球的那杯水末温高B.盛铝球的那杯水末温高C.两杯水温度一样高D.以上情况均有可能7.甲、乙两杯中分别盛有温度为60 ℃和20 ℃但质量相同的水,现将一个温度为20 ℃的铁球投入甲杯中足够长时间,取出后再投入乙杯中停留足够长时间.如果不计热量损失,比较甲、乙两杯水的温度变化,则()A.Δt甲<Δt乙B.Δt甲>Δt乙C.Δt甲=Δt乙D.无法判定8.一根质量为2 g的烧红的铁钉,温度是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·℃)]9.质量相等,初温均为10 ℃的甲、乙两物体,将它们分别投入温度均为60 ℃的等质量的两杯热水中,热平衡后甲所在杯中热水温度降低了5 ℃,乙所在杯中热水温度降低了20 ℃,不考虑热损失,则甲、乙两物体的比热容之比为________.10.将质量为4 kg的冷水与质量为3 kg、温度为80 ℃的热水混合后,末温度为40 ℃,不计热量损失,则:[c水=4.2×103J/(kg·℃)](1)热水放出的热量是多少焦耳?(2)冷水原来的温度是多少摄氏度?►类型三有关热效率的计算11.小明在家用燃气灶烧水,已知水壶里水的体积为3 L,水的初温为20 ℃,现将水加热至100 ℃,消耗燃气为0.04 m3,已知燃气的热值为4.2×107J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则水的内能增加了________J,燃气灶烧水的效率为________.12.太阳能是一种清洁能源.某太阳能热水器水箱容积为300 L,集热管的有效采光面积为3 m2,某天日照时间为8 h,每平方米平均每秒接收太阳辐射能1.4×103J,接收的太阳辐射能中有70%能被水箱里的水吸收,则该天热水器水箱里的水温度可以升高________℃.[不计水箱中水的散热,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]13.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率________(选填“升高”“不变”或“降低”).已知某台汽油机的效率是30%,如果这台汽油机用来做有用功的能量是9×104J,则这段时间里汽油机消耗了________g的汽油.(汽油的热值取4×107J/kg) 14.某物理兴趣小组的同学用煤炉给8 kg的水加热,同时他们绘制了如图ZT-2-2所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在4 min内完全燃烧了1.4 kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:(1)经过4 min时间加热,水所吸收的热量.(2)煤炉烧水时的热效率.图ZT-2-215.重410 N的汽车在平直路面上匀速运动,所受阻力为920 N,汽车牵引力功率为9.2 kW,其汽油发动机效率为20%,汽油热值是4.6×107J/kg,若汽车运动了100 s,问:(1)发动机对汽车的牵引力多大?(2)牵引力做了多少功?(3)汽车通过的距离多长?(4)所消耗汽油的质量是多少?详解详析1.内 1.12×1010 400[解析] (1)可燃冰在燃烧时,化学能转化成内能.(2)2 m 3“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q 放=V 可燃冰q 可燃冰=2 m 3×5.6×109 J/m 3=1.12×1010 J ;由Q 放=Vq 得天然气的体积:V 天然气=Q 放q 天然气=1.12×1010 J 2.8×107 J/m 3=400 m 3. 2.2.52×105 [解析] 用两个相同的电加热器给质量相同的物质甲和水加热,由图像可知,水温度升高60 ℃需加热20 min ,物质甲温度升高60 ℃需加热10 min.因为物质吸收的热量和时间成正比,所以,质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q 水吸=2Q 甲吸.由Q 吸=cm Δt 得:c =Q 吸m Δt,则c 水=2c 甲.又因为c 水=4.2×103 J/(kg ·℃),所以c 甲=c 水2=2.1×103 J/(kg ·℃),甲物质10 min 升高了60 ℃,Q 甲吸=c 甲m 甲Δt 甲=2.1×103 J/(kg ·℃)×2 kg ×60 ℃=2.52×105 J.3.100 ℃ [解析] 根据吸热公式Q 吸=cm Δt 得:Δt =Q 吸cm = 1.26×106 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×10 kg=30 ℃.由题知,水的初温为72 ℃,在标准大气压下水的沸点为100 ℃,达到沸点以后虽然继续吸热,但温度不变,所以末温为100 ℃.4.(1)完全燃烧4.2 m 3的天然气放出的热量:Q 放=Vq =4.2 m 3×4.0×107 J/m 3=1.68×108 J.(2)水吸收的热量:Q 吸=Q 放=1.68×108 J ,由Q 吸=cm Δt 得,水升高的温度:Δt =Q 吸c 水m 水= 1.68×108 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×1000 kg=40 ℃; 水的末温t =Δt +t 0=40 ℃+30 ℃=70 ℃.5.水吸收的热量:Q 吸=5.04×104 J ,由Q 吸=cm Δt 可得,水升高的温度:Δt =Q 吸c 水m 水=5.04×104 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×0.4 kg=30 ℃.当时水的温度为60 ℃,吸收了5.04×104 J 的热量后,温度升高到60 ℃+30 ℃=90 ℃,因为标准大气压下水的沸点为100 ℃,故此时这些水不会沸腾.6.B7.B [解析] 将温度为20 ℃的铁球放入温度为60 ℃的甲杯水中时,铁球吸收热量,水放出热量,Q 吸1=Q 放1,即c 铁m 铁(t -t 0铁)=c 水m 水(t 0水-t );再将铁球放入温度为20 ℃、质量与甲杯中水相同的乙杯水中时,铁球放出热量,水吸收热量,Q 吸2=Q 放2,即c 水m 水(t ′-t 0水′)=c 铁m 铁(t -t ′);因为铁球第一次温度变化大于第二次温度变化,即t -t 0铁>t -t ′,所以t 0水-t >t ′-t 0水′,即Δt 甲>Δt 乙.8.460 1.09 [解析] (1)铁钉放出的热量:Q 放=c 铁m 铁Δt =0.46×103 J/(kg ·℃)×2×10-3 kg ×(600 ℃-100 ℃)=460 J .(2)由题知:Q 吸=Q 放=460 J ,因为Q 吸=c 水m 水Δt ′,所以Δt ′=Q 吸c 水m 水=460 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×0.1 kg≈1.09 ℃. 9.1∶6 [解析] 物体甲放入热水中后,它们的共同温度为60 ℃-5 ℃=55 ℃,水放出的热量Q 放=c 水m 水Δt 水,甲吸收的热量Q 吸=c 甲m 甲Δt 甲,根据热平衡方程:Q 放=Q 吸,即c 水m 水Δt 水=c 甲m 甲Δt 甲,代入相关数据得:c 甲=c 水m 水9m 甲;物体乙放入热水中后,它们的共同温度为60 ℃-20 ℃=40 ℃,水放出的热量Q 放′=c 水m 水Δt 水′,乙吸收的热量Q 吸′=c 乙m 乙Δt 乙′,根据热平衡方程:Q 放=Q 吸,即c 水m 水Δt 水′=c 乙m 乙Δt 乙′,代入相关数据得:c 乙=2c 水m 水3 m 乙.甲、乙两物体质量相等,即m 甲=m 乙,则c 甲c 乙=1923=16. 10.(1)热水放出的热量:Q 放=c 水m 2(t 热-t )=4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(80 ℃-40 ℃)=5.04×105 J.(2)不计热量损失,Q 吸=Q 放=5.04×105 J ,因为Q 吸=cm Δt ,所以Δt =Q 吸c 水m 1= 5.04×105 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×4 kg=30 ℃,则冷水的初温:t 冷=t -Δt =40 ℃-30 ℃=10 ℃.11.1.008×106 60%[解析] (1)水的体积:V =3 L =3 dm 3=3×10-3 m 3,由ρ=m V可得,水的质量:m =ρV =1.0×103 kg/m 3×3×10-3 m 3=3 kg ,水吸收的热量:Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(100 ℃-20 ℃)=1.008×106 J ,水吸收的热量即为水的内能增加值.(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q 放=qV =4.2×107 J/m 3×0.04 m 3=1.68×106 J ;燃气灶的效率:η=Q 吸Q 放×100%=1.008×106 J 1.68×106 J×100%=60%. 12.67.2 [解析] (1)水箱内水的体积:V =300 L =300×10-3 m 3=0.3 m 3,由ρ=m V得,水箱内水的质量:m =ρV =1×103 kg/m 3×0.3 m 3=300 kg ,水吸收的热量:Q 吸=1.4×103 J/(m 2·s)×(8×3600 s)×3 m 2×70%=8.4672×107 J ,因为Q 吸=cm Δt ,所以Δt =Q 吸cm =8.4672×107 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×300 kg=67.2 ℃. 13.降低 7.5 [解析] 汽车发动机工作时将内能转化为机械能,冒“黑烟”说明燃料燃烧不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低.因为η=W 有用Q 放×100%,所以Q 放=W 有用η=9×104 J 30%=3×105 J ,因为Q 放= mq ,所以 m =Q 放q =3×105 J 4×107 J/kg=0.0075 kg =7.5 g. 14.(1)经过4 min 时间加热,水所吸收的热量:Q 吸=c 水m 水(t -t 0)=4.2×103 J/(kg ·℃)×8 kg ×(70 ℃-20 ℃)=1.68×106 J.(2)煤完全燃烧放出的热量:Q 放=m 煤q 煤=1.4 kg ×3×107 J/kg =4.2×107 J ;煤炉烧水时的热效率:η=Q 吸Q 放×100%=1.68×106 J 4.2×107 J×100%=4%. 15.(1)因为汽车在平直路面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平方向汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即F =f =920 N.(2)汽车牵引力功率为P =9.2 kW =9200 W ,由P =W t得,牵引力做的功:W =Pt =9200 W ×100 s =9.2×105 J. (3)由W =Fs 得,汽车通过的距离:s =W F =9.2×105J 920 N=1000 m. (4)由η=W Q ×100%得,汽油完全燃烧放出的热量:Q =W η=9.2×105 J 20%=4.6×106 J , 由Q =mq 得,所消耗汽油的质量:m =Q q = 4.6×106 J 4.6×107 J/kg=0.1 kg.。
热值计算练习题温度和热量是物理学中重要的概念,与能量的传递和转化有关。
热值计算是一种常见的物理学练习题,它涉及到热量的计算和热平衡的原理。
在这篇文章中,我们将通过一些练习题来帮助你更好地理解热值计算。
1. 练习题一:热量计算假设有一个热源A和热源B,它们的初始温度分别为100摄氏度和50摄氏度。
如果将这两个热源接触在一起,最终达到热平衡,求最终平衡时的温度。
解析:根据热平衡原理,当两个物体达到热平衡时,它们的温度是相等的。
因此,最终平衡时的温度应为(100+50)/2 = 75摄氏度。
2. 练习题二:热能转化假设一个物体的质量为2kg,其初始温度为20摄氏度。
如果将这个物体加热到100摄氏度,求加热过程中吸收的热量。
解析:根据热值计算公式:Q = mcΔT其中Q表示热量,m表示物体质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度变化。
根据题目中的数据可以计算得到ΔT = 100 - 20 = 80摄氏度。
而物体的比热容取决于物质的性质,假设物体的比热容为0.2 J/(g·摄氏度)。
将质量转换为克数,即2kg = 2000g。
将数据带入公式,可以得到热量Q = (2000g) × (0.2 J/(g·摄氏度)) ×(80摄氏度) = 320,000 J。
因此,加热过程中吸收的热量为320,000焦耳。
3. 练习题三:热值计算假设一个容器中有100克的水,初始温度为20摄氏度。
如果向容器中加入40克的冰块,冰块的初始温度为-10摄氏度。
求最终达到热平衡时的温度。
解析:首先,需要计算出冰块融化所需要的热量。
冰块的融化热为334焦耳/克。
根据热平衡的原理,水和冰块达到热平衡时它们的温度是相等的。
设最终达到热平衡时的温度为T摄氏度。
根据题目中的数据可以计算得到水的温度变化ΔT1 = T - 20摄氏度,冰块的温度变化ΔT2 = T - (-10)摄氏度。
而热量的守恒原理可以表示为:水的质量 ×比热容 ×温度变化 = 冰块的质量 ×融化热 + 冰块的质量 ×比热容 ×温度变化。
比热容 热值计算比热:Q 吸=cm Δt (Δt 初温与末温差值)热值:Q 放=mq 或Q 放=vq热机效率η=放Q W ×% 1、质量为100g 、初温20℃的实心金属球吸热3900J 后,温度升高到120℃,该金属球的比热容是多少?2、一块冰吸收8.4x103 J 的热量,温度从-14℃升高到-4℃,求这块冰的质量。
(c 冰=2.1x103J/(kg.℃)3、有一根烧红的铁钉,质量是2kg ,放出920J 的热量后,温度降低到20℃,铁钉降低的温度是多少?铁钉的初温呢?(c 铁=0.46x103J/(kg.℃)4、用2kg 热水对4.2kg 、10℃的冷牛奶进行加热,两者的最终温度为30℃。
已知牛奶的比热容为2.5x103J/(kg.℃)。
假如水放出的热量全部被牛奶吸收。
求:(1)牛奶吸收的热量是多少?(2)热水降低的温度是多少?热水的初温是多少?5、一个电热水壶装有0.5kg的水,若将这些水从20℃加热到80℃,水吸收的热量是多少焦耳?如果这些热量由煤气来提供(假设煤气完全燃烧产生的热量并全部被水吸收),需要多少kg煤气?(煤气的热值为4.2x107J/kg)6、东风牌某型号汽车牵引力是5x103N,在水平公路上行驶10km的路程耗油4kg,则这辆汽车热机的效率是多少?(汽油的热值为4.6x107J/kg)7、一台效率为40%的柴油机,当输出6.6x104J的有用功时,消耗的柴油的质量为多少kg?(柴油的热值为4.3x107J/Kg)8、一太阳能热水器内装有质量为250kg,温度为20℃的水,在阳光照射一段时间后,水温升高到80℃。
(1)水吸收的太阳能是多少?(2)这些能量相当于完全燃烧多少kg干柴放出的热量?(q 干柴=1.2x107J/kg)。
2022年中考物理三轮复习冷热门与必考点专题练 (全国通用)专题05 热量热值热效率计算问题训练(共8道题)1. (2021贵州黔东南州)如图甲是某电热水壶的电路图,铭牌如图乙。
R为加热器,温控器S是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热。
当水沸腾后,S会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制(设加热器电阻阻值一定)。
[已知:水的比热容c=4.2 103J/(kg·℃),1L=10-3m3]。
求:(1)该电热水壶正常加热工作时,其加热器的阻值是多少?(2)该电热水壶正常加热工作时,对加热器通电10s产生的热量是多少?(3)将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃,水吸收的热量是多少?(4)用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能,实际加热时。
3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转,此时电路消耗的实际功率是多少?2.(2021湖南湘潭)图1是小亮家某品牌小厨宝(小体积快速电热水器)。
某次正常加热工作中,其内胆装有5L的水,胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。
已知小厨宝正常=4.2×103J/(kg•℃)。
问:工作时的电压为220V,额定功率为2200W,水的比热容为c水(1)该小厨宝内胆装有水的质量为kg;(2)由图象可知,加热5min,水温升高了℃,吸收的热量为J;(3)本次加热小厨宝消耗了J的电能,该小厨宝的发热电阻阻值为多少?3.进入三月份以来,东营街头出现了一种共享电动汽车。
下表是这种汽车的主要参数。
(g 取10N/kg)空车质量800kg每个轮胎与地面接触面积50cm2电池容量44kW•h标准承载200kg最大续航(充满电最大行驶路程)200km所受阻力与汽车总重的比值0.09(1)电动机是电动汽车的核心部分,电动机工作时能量的转化是。
电动机的工作原理是。
(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?(3)图2是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象,标准承载下,电动汽车以速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kW•h,电动机的效率是多少?(4)若某燃油汽车百公里耗油6升,每升油5.5元,电动汽车充电每度0.8元,通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济?4.(2020甘肃天水)如图所示是某款电热水壶及相关信息表。
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________比热容、热值的计算1.一台某品牌的太阳能热水器内盛有体积0.1m3、温度25℃的水,在阳光的照射下,水温升高到55℃。
[水的密度ρ=1.0×103kg/m3,比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]。
求:(1)热水器内水的质量m;(2)水吸收的热量Q吸。
2.页岩气是一种清洁新能源,对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义.页岩气的热值约为3.0×107J/m3.(1)完全燃烧1m3的页岩气,放出多少热量?(2)在标准气压下,完全燃烧1m3的页岩气,能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度?(c=4.2×103J/(kg·℃)水3.某家用的天然气热水器,将25kg的水从10℃加热到50℃,完全燃烧了0.3m3的天然气。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.5×107J/m3。
求:(1)天然气完全燃烧放出的热量;(2)在加热过程中损失的热量。
4.2022年北京冬奥会举行期间,氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量,新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。
如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景,氢的热值为1.4×108J/kg。
求:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?(2)若这些热量全部被质量为500kg的水吸收,则水升高的温度是多少?【水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)】热效率的综合计算5.我国已经从餐饮废油(俗称“地沟油”)中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油(以下简称生物航煤),其热值与传统的航空煤油热值相当,是一种绿色环保的能源。
专题训练(一) 热量综合计算类型1 Q=cmΔt、Q=mq(Q=vq)的应用1.[2020·盐城] 小华在燃烧皿中放入5 g 酒精,对300 g 水加热,待酒精燃尽后水温升高了50 ℃。
已知水的比热容为 4.2×103J/(kg ·℃),酒精的热值为3.0×107J/kg,此过程中,酒精燃烧放出的热量为 J,水吸收的热量为 J,水的内能是通过 的方式增加的。
2.[2020·哈尔滨] 在标准大气压下,把一壶盛有质量为2 kg,温度为20 ℃的水烧开(不计热损失),需要吸收的热量为 J;若不考虑热量散失,这些热量需要完全燃烧 m 3的天然气来提供。
[c 水=4.2×103J/(kg ·℃),q 天然气=3.0×107J/m 3]3.小明用电热水壶来加热水,将 1.5 kg 的水从20 ℃加热到100 ℃,水需吸收的热量为 J 。
已知该电热水壶每分钟可以产生1.68×105J 的热量,若不计热量损失,要将1.5 kg 的水从20 ℃加热到100 ℃,需要 min 。
4.[2019·聊城] 2019年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公交车(如图ZT-1-1所示)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。
求:[c水=4.2×103 J/(kg ·℃),q 氢=1.4×108J/kg](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,则水升高的温度是多少。
(3)某氢能源公交车以140 kW 的恒定功率匀速行驶,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。
图ZT-1-1规律方法类型2 有关热效率的计算5.[2020·绵阳] 四川人爱吃辣,色香味俱佳的红油辣子是四川人家常必备。
热学计算综合1、吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶.为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈用60℃的热水给牛奶加热.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg•℃)].问:(1)在加热过程中,牛奶吸收了多少热量?(2)若热水放出热量的40%被牛奶吸收,问妈妈要用热水多少千克?2、德国某处农场的牛棚里,关了90头奶牛,由于棚内牛屁浓度太高,结果静电引发了牛屁爆炸,把屋顶都炸塌了下来.这是因为牛屁中含有大量的甲烷所致.据此,阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”,在牛背上装有一个大塑料袋,通过导管收集牛体内排除的气体.若一头奶牛一天收集的气体中的甲烷,完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使56kg的水从30℃升高到80℃.(甲烷的热值为5.6×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),煤的热值是2.94×107J/kg).(1)求一头牛一天排出的气体中甲烷的质量是多少?(2)如果这些热量由燃烧煤来提供,煤燃烧放出的热量有40%被水吸收,则需要多少煤?3、液化石油气的热值高达4.9×107/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2.9×107J/kg 的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户.重庆市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测:在一个标准大气压下,将体积为0.1m3的容器内装满水,已知水的初始温度为30℃,用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至恰好沸腾,瓶内液化石油气消耗了1.2kg.通过高效炉灶,水能吸收液化石油气完全燃烧释放热量的70%.已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃),问:(1)容器内水的质量?(2)容器内的水加热至沸腾时需要吸热多少?(3)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚?4、在比较“水和煤油谁吸热升温快”的过程中,某实验小组选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g、初温都是20℃的水和煤油加热。
专题训练:有关热值的计算题
说明:固体燃料燃烧放出热量的计算公式:Q
放
=mq
气体燃料燃烧放出热量的计算公式:Q
放
=Vq
公式中:q表示燃料的热值;m表示燃料的质量,单位必须是kg;V表示燃料的体积,单位必须是m3 。
1、焦炭的热值是3×107J/kg,完全燃烧200g的焦炭放出的热量为多少?
2、已知天然气的热值是7.5×107J/m3,若某家庭一个月用8m3的天然气,则这些天然气完全燃烧时放出的热量为多少J,若这些热量全部由热值3.0×107J/kg的焦炭来提供,应完全燃烧多少kg的焦炭?
3、在一标准大气压下完全燃烧140g焦炭能放出多少热量?若这些热量的30%被水吸收,则能使10kg、20℃的水温度升高到多少℃?(焦炭的热值为3.0×107J/kg)3、质量为50kg的铜块,温度由30℃升高到100℃,需要吸收的热量是多少焦?若是燃烧焦炭给铜块加热,已知焦炭完全燃烧时放出的热量只有一半被铜块吸收,需要燃烧多少焦炭?[焦炭的燃烧值是3.0×107焦/千克,c
铜
=3.9×102焦/(千克•℃)].
5、太阳能热水器内盛有50kg的水,在阳光照射下,水的温度升高了30℃,求:
①水吸收了多少热量?
②这些热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量?(q焦炭=3.0×107J/kg)
6、氢气是无污染的环保燃料,而焦炭燃烧时会产生有害气体.已知氢气的热值为1.4×108J/kg,焦炭的热值为3.0×107J/kg.完全燃烧3kg氢气放出的热量,跟完全燃烧多少kg焦炭放出的热量相等.。