比热容计算专题训练附详细答案复习课程
- 格式:doc
- 大小:62.00 KB
- 文档页数:6
⽐热容的计算和答案⽐热容的计算和答案1.太阳能清洁⽆污染,是⼈类能源的宝库.⽬前利⽤太阳能的⽅式主要有三种:光热转换,如太阳能热⽔器;光电转换,如太阳能电池;光化转换,如植物的光合作⽤.问:(1)太阳能是能源(选填“⼀次”或“两次”);(2)某太阳能热⽔器中装有质量为50kg 的⽔,在阳光照射下,⽔吸收9.45×106J 热量,温度升⾼到70℃,⽔的初温是多少℃?[C ⽔=4.2×103J/(kg?℃)].【答案】(1)⼀次;(2)⽔的初温是25℃.【解析】试题分析:(1)能够从⾃然界直接获取的能源叫做⼀次能源;(2)根据Q=cm (t ﹣t 0)求出⽔的初温.(1)太阳能是直接从⾃然界获取的能源,属于⼀次能源;(2)∵Q=cm (t ﹣t 0)∴⽔的初温: t 0=t ﹣=70℃﹣=70℃﹣45℃=25℃考点:太阳能热⽔器中的热量计算点评:此题主要考查的是学⽣对能源的分类和热量计算公式的理解和掌握,基础性题⽬2.⼩明家煮饭、烧⽔使⽤的是管道天然⽓,已知天然⽓的热值为4.5×107 J /m 3,放出的热量有50%被有效利⽤,现要将初温为25 ℃的⽔加热到100 ℃,需要完全燃烧0.03 m 3的天然⽓,则能加热⽔的质量为多少?[c ⽔=4.2×103J /(kg ·℃)] 【答案】2.14kg 【解析】试题分析:完全燃烧0.03 m 3的天然⽓放出的热量是Q 放=mq=4.5×107 J /m 3×0.03 m 3=1.35×106J ;天然⽓放出的热量有50%被有效利⽤,⽔吸收的热量是Q 吸=50%×Q 放=50%×1.35×106J=6.75×105J ,加热⽔的质量是m=t c ?Q=25℃-(100℃℃)kg /(102.4106.7535J J =2.14kg考点:热量的计算 3.“吃⽕锅”是⼈们喜爱的⼀种饮⾷⽅法。
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℃。
中考物理总复习《比热容的相关计算》专项练习题(附参考答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.一个质量为250g 的钢刀,加热到560℃,然后在空气中自然冷却,此时室温为20℃,请你根据以上信息,解决下列问题:(1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?[c 钢=0.46×103J/(kg·℃)](2)若用钢刀放出的热量给30℃、0.5kg 的水加热,水温可以升高多少(取整数)?升高到多少?(不计热量损失)2.食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。
人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。
(1)某种油炸食品,每100g 可提供的能量约为61.2610J ⨯,假设这些能量全部被质量为5kg 、温度为25C︒的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?[()34.210J/kg C c =⨯⋅︒水](2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把多少千克的物体提升10m ?(g 取10N/kg )3.已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃),水的密度为1.0×103 kg/m3,请进行下列相关的计算(不计热量损失):(1)若一太阳能热水器内装有体积为100 L、温度为20 ℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80 ℃,则热水器内的水吸收的太阳能是多少焦耳?(2)一把质量为250 g的钢刀,加热到560 ℃,然后在空气中自然冷却,室温为20 ℃,这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?若用这些热量给30 ℃、0.5 kg的水加热,水温大约可以上升多少摄氏度?升高到...多少摄氏度?(温度保留整数)4.某太阳能热水器中装满水后,水的质量为100kg,在阳光照射下,经过2小时,这些水的温度从20℃升高到40℃,求:(1)热水器中的水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)](2)若该热水器每小时接受太阳辐射的热量为7×106J,求该热水器的效率是多少?5.把质量为2kg初温为10℃的某种液体加热到80℃,共吸收热量2.94×105J。
比热容计算专题训练=0.88×103J/(kg 1.把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少?[c铝•℃)]。
【答案】1.232×105J2.如图所示,小宇同学家的水族箱,箱内盛有水的质量为40kg,冬天使用电加热棒给水升温,使水的温度从18℃升高到28℃,求:水吸收的热量。
[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]。
【答案】1.68×106J3.某太阳能热水器装有质量为200kg的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从15℃升高到65℃,求这些水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(Kg•℃]。
【答案】4.2×107J4.太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点。
某太阳能热水器盛有100kg的水,当它吸收太阳能后,水温升高了50℃,则水箱里的水吸收多少热量?[水的比热容为4.2×103J/(Kg•℃]。
【答案】2.1×107J5.一瓶中盛有温度为100℃的某种液体4kg,在液体的温度降到60℃的过程中,放出3.36×105J的热量,这种液体的比热容是多少?【答案】2.1×103J/(kg•℃)6.一个温度是40℃的铁球,吸收2.3×103J的热量后,温度上升到90℃,求铁球的质量。
[铁的比热容是0.46×103J/(kg·℃)]。
【答案】0.1kg7.用某金属壶烧水,金属壶的质量为300g,内盛1kg水。
一标准大气压下,当把壶中水从20℃烧开时,他们一共吸收3.47×105J的热量。
[水的比热容为(4.2×103J/(kg•℃)]。
试求:(1)水吸收多少热量?(2)金属的比热容?【答案】(1)3.36×105J (2)0.46×103J/(kg•℃)8.在一个标准大气压下,将质量为5kg初温为25℃的水加热时吸收的热量为1.68×106J,则水温=4.2×103J/(kg•℃)]。
初三物理比热容练习题目以及答案解析一、知识点1、比热容的定义:在单位质量的物质中,一度温升所需要吸收或释放的热量称为比热容。
2、比热容的计算公式:c = Q/mΔT,其中c表示比热容,Q表示物体吸收或释放的热量,m 表示物体的质量,ΔT表示温度变化。
3、比热容的单位:J/(kg·℃)。
4、不同物质的比热容不同,且随着温度的变化而变化。
5、比热容的实验测量方法:例如定压比热容实验、定容比热容实验等。
二、练习题一个质量为1kg的金属块从100℃冷却到20℃,其比热容为460J/(kg·℃),则放出的热量为多少?解析:Q=mcΔT,其中m为质量,c为比热容,ΔT为温度变化量。
Q=1×460×(100-20)=36800J一个质量为2kg的物体,比热容为800J/(kg·℃),先在沸水中加热至100℃,然后把它放进一桶温度为20℃的水中,最后二者达到热平衡时,水的温度变化量为多少?解析:先求出物体加热时放出的热量,再用这个热量去加热水。
热量Q1=mcΔT=2×800×(100-20)=128000JQ1=W=mcΔT2,其中W为物体放出的热量,ΔT2为水的温度变化量。
128000=W=1×4.2×(T2-20),即T2=346℃因为水的沸点为100℃,所以热平衡时,水的温度只能达到100℃,故水的温度变化量为80℃。
一块冰从0℃融化成水,需要吸收多少热量?冰的比热容为2100J/(kg·℃),融化热为334000J/kg。
解析:由于冰融化时需要吸收融化热,所以需要计算冰的质量,然后分别计算冰的融化过程和融化后水的加热过程所需要的热量。
冰的质量m=Q/L=1/334000=0.003kg冰融化的热量Q1=mL=0.003×334000=1002J水加热的热量Q2=mcΔT=0.003×4200×(0-(-10))=126J所以整个过程需要吸收1128J的热量。
第2课时比热容与热量的计算知识点 1 利用公式Q=cmΔt直接计算1.水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),1 kg水温度从50 ℃降低到20 ℃,放出的热量是( )A.4.2×103 JB.8.4×104 JC.1.26×105 JD.2.1×105 J2.集热箱中盛有1 t水,在阳光照射下,水温升高了30 ℃.这个过程中,水的内能增加了________J.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]3.质量为200 g的沙子,吸收9.2×103J的热量后,温度从20 ℃升高到了70 ℃,则沙子的比热容为__________________.4.把冰块放在食品上面,利用冰块吸热保鲜食品.一块低温的冰吸收8.4×103 J的热量,温度从-14 ℃升高到-4 ℃,试求这块冰的质量.[c冰=2.1×103 J/(kg·℃)]5.在标准大气压下,质量为400 g、温度为55 ℃的水,吸收8.4×104J的热量后,温度升高多少摄氏度?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]知识点 2 利用公式Q=cmΔt进行比例计算6.甲、乙两物体的比热容之比为2∶3,吸收热量之比为3∶1,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比为( )A.9∶2B.2∶9C.1∶2D.2∶17.水的比热容是煤油的比热容的2倍.若水和煤油的质量之比为1∶2,吸收的热量之比为2∶3,则水和煤油升高的温度之比为________.8.甲、乙两个实心铁球,甲的体积是乙的3倍,它们吸收了相同的热量后,甲升高的温度是乙的________倍;若升高相同的温度,甲吸收的热量是乙的________倍.知识点 3 海陆风的成因9.人白天站在海边,面向大海,感到风是________________(选填“从大海吹向陆地”或“从陆地吹向大海”),这主要是由于海水比沙子的比热容________(选填“大”或“小”),吸热升温较________(选填“快”或“慢”)所致.10.初温相同的甲、乙两铁块,甲的质量是乙的3倍,使它们吸收相同的热量后立即接触,则( )A.热量从甲传到乙B.热量从乙传到甲C.甲、乙之间无热传递发生D.温度由乙传到甲11.用两个相同的电加热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图12-3-5所示,据此判断物质甲的比热容为( )A.2.1×103 J/(kg·℃)B.4.2×103 J/(kg·℃)C.1.2×103 J/(kg·℃)D.条件不足,不能确定图12-3-512.用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔1 min记录一次数据,如下表所示,加热时间/min01 2水的温度/℃202632液体的温度/℃203448A.0.9×103 J/(kg·℃)B.1.8×10 J/(kg·℃)C.3.6×103 J/(kg·℃)D.1.2×103 J/(kg·℃)13.某液体体积为1 L,密度为0.8×103 kg/m3,如图12-3-6所示是该液体的温度随时间变化的图像(设电热器提供的热量全部被液体所吸收).由图可知,在5 min时间内,液体的温度升高了________℃,若液体吸收的热量是 4.2×104J,则液体的比热容是________J/(kg·℃).图12-3-614.如图12-3-7(a)所示是用水来冷却热牛奶的示意图,如图(b)所示是记录牛奶和水的温度随时间变化的图像.图中表示热牛奶的温度随时间变化的曲线应是______(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)曲线,水的初温是______℃,牛奶的初温是______℃,最终二者的温度是________℃.若水的质量为 1.5 kg,在这个过程中,水吸收的热量是__________J.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]图12-3-715.两个同样的烧杯,内装温度、质量相同的水和某种液体,用同样的酒精灯加热,每隔1 min记录一次它们的温度,测得如下数据:时间/min01234 5水的温度/℃202224262830某种液体的202326293235温度/℃回答下列问题:(1)在加热时间相同的条件下,升温较快的是______________.(2)如果它们升高相同的温度,________吸收的热量多.(3)由此可根据公式________________,推出c水______(选填“>”“<”或“=”)c液.(4)根据以上数据可算出c液=________________________________________________.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]16.如图12-3-8所示是太阳能热水器的装置图,它主要由太阳能吸热板和补水箱等组成,它利用水的对流与循环把水加热.补水箱内装40 kg水,如果吸热板每分钟吸收太阳辐射的能量为8.4×104 J,其中60%被水吸收.求:将补水箱里20 ℃的水经吸热板加热1 h后水温为多少摄氏度?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]图12-3-817.[2017·巴中]甲铁块质量是乙铁块的3倍,吸收相同的热量,则甲、乙两铁块的比热容之比和升高的温度之比分别为( )A.1∶1 1∶3B.1∶3 1∶3C.1∶1 3∶1D.3∶1 3∶118.[2017·烟台]小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5 kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图12-3-9所示.实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出:________(选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为____________,这种液体在0~15 min内放出的热量为____________.图12-3-9 教师详解详析1.C2. 1.26×1083.0.92×103J/(kg ·℃) 4. 0.4 kg 5.45 ℃ 6.A7. 2∶3 8.1339.从大海吹向陆地 大 慢 10.B 11. A 12.B13. 20 2.625×103[解析] 由图知,在5 min 时间内,液体的温度升高了:Δt =40 ℃-20 ℃=20 ℃;已知液体体积:V =1 L =1×10-3m 3,由ρ=m V可得液体的质量:m =ρV =0.8×103 kg/m 3×1×10-3m 3=0.8 kg ;由Q 吸=cm Δt 得液体的比热容:c =Q 吸m Δt = 4.2×104J 0.8 kg ×20 ℃=2.625×103J/( kg·℃).14. I 10 50 20 6.3×10415.(1)某种液体 (2)水 (3)Q =cm Δt >(4)2.8×103J/(kg·℃) 16. 38 ℃17.A [解析] 比热容是物质的特性,甲、乙两铁块的物质种类相同,比热容相同,即比热容之比c 甲∶c 乙=1∶1;两铁块吸收热量之比Q 甲∶Q 乙=1∶1,由Q 吸=cm Δt 得,甲、乙两铁块升高的温度之比:Δt 甲∶Δt 乙=Q 甲c 甲m 甲∶Q 乙c 乙m 乙=11×3∶11×1=1∶3. 18.甲 2.1×103J/(kg·℃) 4.2×104J[解析] (1)利用热量的计算公式Q 吸=cm Δt 可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,温度降低得快的物质的比热容小;所以甲液体的比热容大,甲液体为水;(2)由题知,水和乙液体的质量相同,即m 水=m 乙,在相同时间内放出的热量相等,则c 水m 水Δt =c 乙m 乙(60 ℃-20 ℃)=4.2×103 J/(kg·℃)×m 水×(60 ℃-40 ℃).解得c 乙=2.1×103J/(kg·℃);(3)读图可得,乙在15 min 内由60 ℃降低到20 ℃,降低的温度是60 ℃-20 ℃=40 ℃,所以乙放出的热量Q 放=c 乙m 乙Δt 乙=2.1×103 J/(kg·℃)×0.5 kg ×40 ℃=4.2×104J.。
比热容计算专题训练(附详细答案)1.一堆烧红的铁钉,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 ).解:Q 放=C 水m 水(t 0- t )=4.2×103J/(k g ·O C )×1kg ×(100 O C-20 O C )=3.36×105JQ 放=C 铁m 铁(t 0- t )=0.46×103J/(k g ·O C )×1kg ×(800 O C-20 O C )=3.588×105J放出热量较多的是铁2.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 )解:∵Q 吸=cm △t ∵Q 吸=cm △t∴△t=∴△t==9.66×103J /4.2×103J/(k g ·O C )×2kg =9.66×103J /0.92×103J/(k g ·O C )×2kg=1.15 O C =5.25 O C3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/(k g ·O C ),c铝=0.88×103J/(k g ·O C ).解:Q 吸1=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg ·℃)×2kg ×(95 O C-15 O C )=6.72×105JQ 吸2=cm (t -t 0)=0.88×103J/(kg ·℃)×0.5kg ×(95 O C-15 O C )=3.52×104J Q 吸= Q 吸1 +Q 吸2=6.72×105J+3.52×104J=7.072×105J4.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 )解:Q 吸=cm (t -t 0)=0.46×103J/(kg ·℃)×5kg ×(20 O C-10 O C )=2.3×104J至少外界要对该球做2.3×104焦耳的的功5.质量为5kg 的某种金属块,温度从20O C 升高到50O C 时吸收了1.95×104J 热量,这种金属块的比热容是多少?它可能是哪种金属?解:∵Q 吸=cm (t -t 0)∴c= Q 吸 / m (t -t 0)=1.95×104J /5kg (50O C -20O C )=0.13×103J/(k g ·O C 这种金属可能是铅6、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1×107J/k g ,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 ?.解:Q 放=m 煤q =1×107J/k g ×0.21kg=2.1×106Jm==2.1×106J/4.2×103J/(kg ·O C ) ×50 O C= 10 kg7.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 。
比热容比热容的含义及应用(1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
用符号c 表示。
单位为焦每千克摄氏度,符号为J/(kg·℃)。
(2)公式:∆=m tc Q(3)水的比热容:水⨯⋅︒c =4.210J/(kg C)3,是常见物质中最大的。
①物理意义:1kg 的水温度升高/降低1℃所吸收/放出的热量是4.2×103J ; ②应用:制作冷却剂和取暖剂;调节气候(沿海地区昼夜温差比内陆地区小)。
比较不同物质吸热的情况(1)实验步骤:加热质量相同的水和食用油,使它们升高相同的温度。
比较它们吸收热量的多少,看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
(2)实验结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同。
(3)实验方法:①控制变量法:控制质量、升高的温度相同。
②转换法:用加热时间长短比较吸收热量的多少。
热量的计算(1)计算公式:=∆Q cm t(2)热平衡问题:当两个温度不同的物体发生热传递时,高温物体放热,低温物体吸热,如果没有热量损失,则放吸=Q Q 。
这个等式就是热平衡方程,热平衡方程反映了在热传递过程中的能量守恒。
1.在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是()A.沿海地区的气温比内陆变化小B.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温C.夜间,在秧田里灌水保温D.汽车发动机用水作冷却液2.关于比热容,下列说法正确的是()A.某种物质吸收或放出的热量越多,比热容越大B.质量为500g的铜块的比热容比质量为100g的铜块的比热容大C.铁块温度升高时的比热容比温度降低时的比热容大D.物质的状态不变时,比热容与物质的质量、温度的高低均无关︒,根据表中数据,下列判断正确的是() 3.下表是一些物质的比热容[J/(kg C)]A.物质的比热容与物质的状态无关B.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍C.沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小D.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大4.用两个相同的电加热器分别对质量相等的甲、乙液体进行加热,其温度随时间变化的图象如图所示,由图象可以看出()A.甲的比热容比乙大B.甲的比热容比乙小C.甲和乙的比热容相同D.甲和乙的初温相同5.用相同的电加热器分别同时对质量相等的a 和b 两种液体加热(不计热量损失),如图是a 和b 的温度随加热时间变化的图像。
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。
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。
比热容计算专题训练附详细答案比热容计算专题训练(附详细答案)1.一堆烧红的铁钉,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).解:Q放=C水m水(t0- t )=4.2×103J/(k g·O C)×1kg×(100 O C-20 O C)=3.36×105 JQ放=C铁m铁(t0- t )=0.46×103J/(k g·O C)×1kg×(800 O C-20 O C)=3.588×105 J放出热量较多的是铁2.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)解:∵Q吸=cm△t ∵Q吸=cm△t∴△t=∴△t==9.66×103J/4.2×103J/(k g·O C)×2kg =9.66×103J/0.92×103J/(k g·O C)×2kg =1.15 O C =5.25 O C3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/(k g·O C),c铝=0.88×103J/(k g·O C).解:Q 吸1=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ·℃)×2kg ×(95 O C-15 O C)=6.72×105JQcm(t-t0)=0.88×103J/(kg ·℃)×0.5kg ×(95 O C-15 O C)=3.52×104J吸2=QQ 吸1+Q 吸2=6.72×105J+3.52×104J=7.072×105J吸=4.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)解:Q 吸=cm(t-t0)=0.46×103J/(kg ·℃)×5kg ×(20 O C-10 O C)=2.3×104J至少外界要对该球做2.3×104焦耳的的功%]100⨯=放吸效率Q Q η5.质量为5kg 的某种金属块,温度从20O C 升高到50O C 时吸收了1.95×104J 热量,这种金属块的比热容是多少?它可能是哪种金属?解:∵Q 吸=cm (t -t 0)∴c= Q 吸 / m (t -t 0)=1.95×104J /5kg (50O C -20O C )=0.13×103J/(k g ·O C 这种金属可能是铅6、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1×107J/k g ,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 ?. 解:Q 放=m 煤q =1×107J/k g ×0.21kg=2.1×106Jm==2.1×106J/4.2×103J/(kg ·O C ) ×50 O C= 10 kg7.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)解:Q 吸=C 水m 水(t-t 0)=4.2×103J/(k g ·O C )×100kg ×(60 O C-20 O C )=1.68×107 J V=Q 放/q =1.68×107J /4.2×107J /m 3=0.4 m 38.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? [:c 铜=0. 39×103J/(kg ·℃), 酒精热值为3.0×107J/kg , 解:(1)Q 吸=Cm (t-t 0)=0.39×103J/(k g ·O C )×1kg ×(1020O C-20 O C )=3.9×105 J%]100⨯=放吸效率Q Q η(2)Q 放=m 煤q =3.0×107J/k g ×0.5kg=1.5×107J(3)= 3.9×105 J/1.5×107J=2.6%9.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? 解:(1)Q 吸=Cm (t-t 0)=4.2×103J/(k g ·O C )×4kg ×(100O C-25 O C )=1.26×106J ∵Q 吸=50%Q 放 ∴Q 放= Q 吸/50%=1.26×106 J/50%=2.52×106JV=Q 放/q =2.52×106J /8.4×107J /m 3=0.03 m 310.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=3×107J/(k g ·O C ,c 水=4.2×103J/(k g ·O C )解:(1)Q 吸=Cm (t-t 0)=4.2×103J/(k g ·O C )×0.5kg ×(100O C-20O C )=1.68×105J ∵Q 吸=50%Q 放 ∴Q 放= Q 吸/50%=1.68×105 J/50%=3.36×105JM=Q 放/q =3.36×105J /3×107J /m 3=0.0112 k g11.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·℃)]解:Q放=C铜m铜(t0- t )=0.4×103J/(k g·O C)×0.1kg×(100 O C-25 O C)=3000 J ∵不计热量损失∴Q吸= Q放c= Q 吸/ m(t-t0)=3000J/0.1kg(25O C -10O C)=2×103J/(k g·O C12. 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)解:Q放=C铜m铜(t0- t )=4.2×103J/(k g·O C)×0.5kg×(75O C-25 O C)=1.05×105 J ∵不计热量损失∴Q吸= Q放m= Q 吸/c(t-t0)=1.05×105 J/4.2×103J/(k g·O C)×(25O C -15O C)= 2.5k g13.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?(注意条件:在一个标准大气压下,水的沸点是100 O C)解:∵Q吸=cm△t∴△t==2.52×105J/4.2×103J/(k g·O C)×1kg=60 O C末温t=30 O C+60 O C=90 O C14.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?,末温是多少?解:∵Q吸=cm△t△t==2.52×105J/4.2×103J/(k g·O C)×1kg=60 O C 60 O C+60 O C=120 O C∵在1标准大气压下水的沸点是100 O C∴末温t=100 O C15.在标准大气压下,质量为1kg,初温为80O C的水吸收1.26×105J热量后,其温度升高到多少?末温是多少?解:∵Q吸=cm△t△t==1.26×105J/4.2×103J/(k g·O C)×1kg=30O C 80 O C+30 O C=110 O C∵在1标准大气压下水的沸点是100 O C∴末温t=100 O C。