比热容计算.docx

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比热容计算

1、质量为500g的铝锅中装有2kg的水，把他们从15OC加热到95OC，一共需要吸收多少热量？

（已知c水=4.2×103J/（kg·OC），c铝=0.88×103J/（kg·OC）.

2、一堆烧红的铁钉，温度为800OC，质量为1kg；开水温度为100OC，质量是1kg，当它们的温度降到室温20OC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/（kg·OC），c铁=0.46×103J/（kg·OC）.

3、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OC？

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OC呢？

已知c石=0.92×103J/（kg·OC）（我想通过这样的计算，你应该明白为什么在相同的太阳照射下，沙滩上沙子的温度高，而水的温度低的缘故了吧？

）

4、已知水的比热容是4.2×103J/（kg·OC），质量为5kg的水温度升高20OC，吸收的热量是多少J？

若这些热量被5kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少OC？

（c铜=0.39×103J/（kg·OC）

5、质量为5kg的铁球，初温为10OC，用加热的方法使其温度升高到20OC，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/（kg·OC）

6、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？

[已知：

c铜=0.39×103J/（kg·℃）,酒精热值为3.0×107J/kg，

7、森林是一巨大的天然“氧吧”，因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气。

小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：

用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃.请计算：

（1）实验时6kg的水吸收了多少热量？

（2）若地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？

（3）100m2绿地每秒可以放出多少升的氧气？

（假设绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0.05L的氧气）

8、小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg.她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器.

（1）若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量为多少？

（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？

（液化石油气的热值为8.0×107J/kg）

（3）请你说出使用太阳能热水器的优点.（至少说出一点）

9.如图14所示，R1＝20Ω，闭合开关S后，电流表的示数为1.25A，电压表的示数为75V。

（1）电源的电压和电阻R2的阻值是多少?

（2）在R2的两端并联一条电热丝后，电流表示数变为2A，电压表示数变为60V，且刚好等于电热丝的额定电压，则电热丝的额定功率是多少？

（3）若用此电热丝对质量为10％，初温为20℃的水加热，不考虑能量的损失，则要经多长时间水才沸腾？

10.某建筑工地使用如图所示装置搬运建筑材料．已知柴油机的效率是40％，柴油的热值是4×107J／kg，用此装置将一块重为3200N的建筑材料提升5m。

历时4s，消耗的柴油为4g

（1）4g柴油完全燃烧放出多少热量？

柴油机的输出功率多大？

（2）提升这块建筑材料做的有用功是多少？

整个装置的效率多大？

11、科学实验表明，通常情况下人体的温度高于周围环境的温度，所以人体始终向外散热．人体每小时释放的热量可以将相当于自身质量的水的温度升高2℃。

求：

（1）一个质量为60kg的学生每小时向外释放的热量是多少？

（2）人体每秒钟向外散发的热量叫散热功率，该学生的散热功率是多少？

12.有一种WSJ-60型号电热壶，其铭牌标志如图所示。

现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开

需时5min,已知外界气压为1标准大气压，水的比热容。

=4.2x10'J/（kg·℃）。

求：

（1）水吸收的热量。

（2）电热壶的效率。

（3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的

水需时6min3s，那么此时实际电压是多少？

13.在全面建设小康社会的热潮中，资阳市在各地农村开展了“改善农田，整理土地”的活动，其中推土机发挥了重要作用。

如图所示是TY160型履带式推土机，其发动机额定功率为120kW,质量为1.5x104kg，每条履带与地面的接触面积为1.25m2。

取g=10N/kg，求：

（1）推土机对水平地面的压强；

（2）当推土机以额定功率进行推土作业时，在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了15m，求推土机所做的功及受到的阻力。

（3）若推土机以额定功率经过10s把一块质量为6.0x103kg的石块沿斜坡推到高5m的山坡上，则推土机的效率为多少？

1、用某种合金制成的小球，体积为10cm3，当温度从10℃升高到20℃时，吸收的热量为153J，已知合金的密度为8．5×103kg／m3，比热为0．45×103J／（kg·℃），问小球是空心还是实心的？

如果是空心的，空心部分体积是多大？

2、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℃？

[c水=4.2×103J/（kg·℃），q焦炭=3.0×107J/kg，此时外界为1标准大气压]

3、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、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）

5、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？

6、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）

7、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）

8、2010年12月30日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”．

今年“五·一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.8×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30％，汽油的热值为4．6×107J／kg（假设汽油完全燃烧，g取10N／kg）．求：

（1）汽车静止时对路面的压强；

（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率；

（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？

李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？

参考答案：

1、空心，6cm3

2、70℃

3、解析：

（1）小汽车的速度v＝72km/h＝20m/s，运动的时间t=s/v=100×103m/20m/s=5×103s。

（2）发动机做的功W=Pt=20×103W×5×103s=1×108J。

（3）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq，又因为Q=W/η，故

m=Q/q=W/ηq=1×108J/（25％×4.6×107J/kg）=8.7kg。

4、解析：

（1）壶内水位的玻璃管是根据连通器的原理来工作的．

（2）水对壶底的压强：

P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa．

（3）装满水时水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10﹣3m3=1.2kg，烧开水吸收的热量：

Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×（100℃﹣20℃）=4.032×105J．

（4）烧开一满壶水的时间：

t=

=

≈269s。

5、解析：

（1）人的重力：

G=mg=80kg×10N/kg=800N，人克服重力做的总功：

W=nGh=800×800N×0.05m=32000J。

（2）人做功的平均功率：

P=

=

≈53.3W。

（3）由题知，人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，

即：

Q=W=32000J，理论上消耗脂肪质量：

m=

=

=0.002kg．

6、解析：

（1）知道汽车总重，又在水平路面上，可求汽车对路面的压力，又知道受力面积，利用压强公式求汽车对路面的压强。

∵汽车静止在水平路面

上，∴汽车对路面的压力：

F=G=1.2×104N，汽车对路面的压强：

（2））知道汽油的体积和汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧公式Q放=mq求10L汽油完全燃烧放出的热量。

V=10L=0.01m3，汽油的质量：

m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg，汽油完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J。

（3）根据“汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能”求出有用能量（发动机做的功），再利用功率公式求汽车发动机的功率。

发动机做的有用功：

W=Q放×30%=3.22×108J×30%=9.66×107J，汽车发动机的功率：

答：

（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是1×105Pa；

（2）10L汽油完全燃烧放出的热量是3.22×108J；（3）这段时间内该汽车发动机的功率是26.8kW。

点评：

本题是力学和热学的综合题，考查了学生对密度公式、压强公式、燃料完全燃烧放热公式、功率公式、效率公式的掌握和运用，利用所学知识，计算解决实际问题，

学以致用！

7、解析：

（1）驱动电机提供的推力F=f=0.02G=0.02mg=0.02×500kg×10N/kg=100N．

（2）驱动电机提供的机械功率是P=Fv=100N×15m/s=1

500W．

（3）电功率转化率η=

=

=90%，所以该车的太阳能电池板面积约

为S≈11.1m2．

点评：

本题考查推力、功率、面积等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，本题还告诉我们一定要广泛应用太阳能，太阳能不但节省能源，还可以环保．

8、解析：

（1）汽车静止时对地面的压力为F=G=mg=1.8×103kg×10N／kg=1.8×104N，汽车静止时对地面的压强为

2×105Pa。

（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率P=Fv=1000N×25m/s=2.5×104W。

（3）全程往返约250km牵引力所做的功W=Fs=1000N×2.5×105m=2.5×108J，

由

得，全程往返约250km需要汽油的质量为：

。

答：

（1）汽车静止时对在地面的压强2×105Pa．

（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率2.5×104W．（3）全程往返约250km牵引力所做的功2.5×108J；全程往返约250km需要汽油的质量为18.12kg．