初中物理热和能计算题.docx

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初中物理热和能计算题

初中物理比热容、热量和热机效率计算题集锦

西安龙文高新王老师

1、（2011·山东青岛）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·℃）？

2、（2011·北京）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·℃）]

3、（2011·安徽省）随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。

一辆使用汽油为燃料的小汽车，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20kW。

若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25％。

求小汽车在这段路程中：

（1）运动的时间；

（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。

4、（2011·福建福州）福州首辆油电混合动

力公交车于今年3月28日正式上路，这

种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg，这些柴

油完全燃烧放出的热量是多少？

（柴油的热值q＝3.3×107J/kg）

5、（2011年·黑龙江龙东地区）如图所示是家庭中所用的一种电水壶的外形及其铭牌，请你根据图中所提供的信息完成以下问题：

（1）图乙中观察壶内水位的玻璃管利用原理来工作。

（2）已知壶中装满水时水位高为10cm，此时水对水壶底的压强是多少？

（3）把初温为20℃的一满壶水在一个标准大气压下烧开，水需要吸收多少热量?

（4）在不计热量损失的情况下，电水壶正常工作时烧开一满壶水需要多长时间？

（c水=4.2×103J/（kg·℃）、g=10N/kg）

6、（2011·云南昆明）据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。

若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，（ρ水=1.0×1

03kg／m3，c水=4.2×103J／（kg·℃），q焦碳=3.0×107J／kg）问：

（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?

（2）1.176×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾?

7、（2011年·黑龙江龙东地区）肥胖是人类健康的大敌，跳绳是减肥的方法之一。

某人的质量为80kg，跳起时重心升高的平均高度约为5厘米。

在晨练中，他在10分钟内跳了800次，（每千克脂肪提供的能量是

J，可用

表示，g=10N/kg）请问在10分钟时间内：

（1）人克服重力所做的功是多少？

（2）人克服重力做功的平均功率是多少？

（3）假如人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，在理论上可以消耗

多少脂肪？

8、（2011·天津）小丽家

电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃。

求：

c水=4.2×103J/kg·℃

（1）此过程中水箱中水吸收的热量；

（2）该电热淋浴器加热时的热效率。

9、（2011·甘肃兰州）去冬今春以来，由于干旱少雨，我国多个地区发生了森林火灾，防火形势十分严重。

近期在某地发生的山火中，部队及时出动直升机进行扑救，有效地抑制了火情的蔓延。

直升机灭火主要靠外挂吊桶，直升机吊桶一次装满水后，飞到火头上空，把水洒下去，可直接将火头熄灭。

（1）若飞机将1.5吨水竖直提升50m，水平飞行2km，飞机对水做了多少功？

（2）用水灭火的过程中，水要吸收大量的热量。

若1.5吨水，温度从20℃升高到100℃，能吸收多少热量？

10、（2011·辽宁阜新）婷婷家有一电热水壶，铭牌如下表所示。

求：

（1）电热水壶正常工作时的电阻是多少?

（2）壶中装有质量为lkg，温度为20℃的水，l标准大气压下，将壶中水加热至沸腾，水需要吸收的热量是多少?

[c水=4.2×103J／（kg·℃）]

（3）当电热水壶接入电路中且正常工作时，她家标有“3000r／kW·h”的电能表在1min内转了60r，请你通过计算说明婷婷家是否还有其它用电器在同时工作?

11、（2011·山东聊城）天然气灶烧水，燃烧0.5m3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/m3。

求：

（1）0.5m3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。

12、（2011·山东泰安）小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）。

【水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃）】

（1）通过观察天燃气表得知消耗了0.01m3的天然气，如果天然气的密度为0.7kg/m3，烧水时消耗天然气多少千克？

（2）在此过程中水需要吸收多少热量？

（3）用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下，烧开同样质量的水，若电能转化为内能的效率是84%，则通电时间是多少？

13、（2011·山东潍坊）前些日子，小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动电热水壶送给爷爷，其铭牌如右表。

小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法，他接水至800ml刻度，然后把壶放在加

热座上，拨开开关，5min后水烧开，水壶自动断电．已知水的初温为20℃。

（1）这壶水吸收的热量为多少?

（2）烧水时家中电压为220V，求电热水壶的热效率．

（3）在用电高峰，电路中的实际电压降为198V，这时电热水壶的实际功率为多大?

14、（2011·辽宁阜新）一辆汽车，总重为1.2×104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30％转化为机械能。

（汽油的热值为4.6×107J／kg，密度为0.7×103kg／m3，g=10N／kg）求：

（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少?

（2）10L汽油完全燃烧放出的热量是多少?

（3）这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW?

（功率的计算结果保留小数点后一位）

15、（2011·广西钦州）如图所示，是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间，其中R1=605Ω，R,2=96.8Ω，电热锅的部分参数如下表所示。

容积

4L

额定电压

220V

加热额定功率

500W

保温额定功率

80W

（1）电热锅处于保温挡正常工作时，锅内的水温度始终不变，则该电热锅的散热功率是多少？

（2）电热锅处于高温挡（切换开关接“1”）正常工作，在标准大气压下高温加热2kg的水，10min内消耗多少电能？

设散热功率不变，水的初温为75℃，则加热10min后水的最终温度是多少？

16、（2011·福建龙岩）某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从它的说明书上收集到如下数据及图所示的简化电路原理图．

热水箱容量

1L

额定电压

220V

加热功率

1000W

保温功率

44W

（1）当S闭合，S0断开时，饮水机处于　　（填“加热”或“保温”）状态．

（2）求：

①一满热水箱水的质量；②保温时的电流．（1L=1×10﹣3m3）

（3）将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量？

若加热效率为90%，需要加热多长时间？

[c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3]．

17、（2011·广东肇庆）随着低碳理念的普及，学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车．通过查阅资料得知：

肇庆地区太阳光垂直照射时，每平方米太阳能电池板最大可提供150W的电功率．拟设计的太阳能汽车质量是500kg，它在平直路面上最快每秒可行驶15m，行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍．该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率．若该车在平直路面上以最高速度行驶，试通过计算回答下列问题（g取10N/kg）：

（1）驱动电机提供的推力是多少牛？

（2）驱动电机提供的机械功率是多少瓦？

（3）该车的太阳能电池板面积约为多大？

（计算结果小数点后保留一位数字）

18、（2011·福建南平）图甲是一种常见的电热水袋，图乙是它的简化电路图。

其性能指标如下表：

（1）由题意可知，指示灯L的电阻比发热体R的电阻要_____（填“大”或“小”）得多。

（2）若热水袋内的水温是15℃，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，此过程中水吸收的热量是多少？

[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

（3）电热水袋的电能转化为水的内能的效率是多少？

（4）当实际电压为200V时，该电热水袋的实际功率约为多少？

19、（2011·广西桂林）从2006年开始，我国就参与了国际科研合作项目《国际热核聚变实验堆联合实施协定》，研究可控核聚变技术。

该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量，并不会产生放射性污染，如图甲所示。

而氘可以从海水中提取，从1L

的海水中提取的氘参与核聚变反应放出的能量相当于300L优质汽油完全燃烧放出的热量。

若这些核能用来发电的效率可以达到50%，所产生的电能可供如图乙所示的电力机车牵引功率为4800kW的“和谐号”电力动车组以252km/h的运营速度匀速行驶多少km？

（计算结果保留一位小数）（汽油密度：

0.71×103kg/

m3；汽油热值：

4.6×107J/kg）

20、（2011·广西河池）某型号电热水壶的额定电压为220V，正常工作时的电流为5A，壶中装有2kg温度为20℃的水。

已知c水＝4.2×103J/（kg·℃）。

求：

（1）该电热水壶正常工作时的电功率。

（2）将这壶水加热到100℃，水吸收的热量。

21、（2011•福建泉州）小理对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范围是120W～2200W，

（1）小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃，消耗了0.22kW•h的电能．水吸收的热量是多少？

这时电磁炉的效率是多少？

（2）小理用电磁炉煮粥．先用大火将水开，后用小火煮．这段时间电功率随时间变化如图所示问第8分钟通过电磁的电流是多少？

[水的比热是4.2×103J/（kg•℃），家庭电路的电压为220V]．

22、（2011·广西崇左）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。

在夏季光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳能加热，温度可达到65℃。

已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×107J/kg。

求：

（1）10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量？

（3分）

（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？

（2分）

22、解析：

（1）一台热水器的水箱能容纳的水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×200×10-3m3=200kg，

1台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃，所吸收的热量为

Q吸=c水m（t2－t1）=4.2×103J/（kg·℃）×200kg×（65℃-15℃）=4.2×107J，

那么，10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收的热量为Q总=10Q吸=4.2×108J。

（2）设10台热水器获得的太阳能相当于质量为M的天然气完全燃烧放出的热量，则Mq=Q总，所以，M=

。

即若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要