初三物理热学计算题训练.docx
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初三物理热学计算题训练
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2、某同学在实验室用酒精灯把0.1kg的水从20℃加热到100℃。
求：
（1）水吸收的热量。
（2）如果这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧多少千克酒精?
[水的比热容c=4.2×l03J／（kg・℃）；酒精的热值q=3.0×l07J／kg]
解：
（1）根据Q吸=cm（t2-t1）
水吸收的热量Q吸=4.2×103J/（kg・℃）×0.1kg×（100℃-20℃）
=3.36×104J
（2）由Q吸=Q放，Q放=mq得
酒精的质量：
答：
水吸收的热量是3.36×104J；至少完全燃烧1.12×10-2kg的酒精。
3、用燃气灶烧水．燃烧0.5kg的煤气．使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4．2×103J／（kg・℃）．煤气的热值为4．2×107J／kg．求：
（1）0．5kg煤气完全燃烧放出的热量．
（2）水吸收的热量．（3）燃气灶烧水的效率．
解：
（1）Q放=mq=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J
（2）Q吸=mc⊿t=50kg×4.2×103J/（kg•度）×（70-20）度=1.05×107J
（3）η＝（Q吸/Q放）×100%＝（1.05×107J/2.1×107J）×100%=50%
4、小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。
液化气的热值取5×107J／kg．
（1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？
（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60％被利用，那么散失的热量是多少？
（3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少温度为20℃的水加热到100℃？
【c水=4.2×103J／（kg·℃）】
解：
（1）∵液化气的热值取5×107J/kg，
∴1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是5×107J；
（2）整瓶液化气完全燃烧释放热量：
Q放=mq=21kg×5×107J/kg=1.05×109J，
被利用的热量：
Q有用=Q放×60%=1.05×109J×60%=6.3×108J，
散失的热量：
Q散失=Q放-Q有用=1.05×109J-6.3×108J=4.2×108J；
（3）由题知，Q散失=Q吸=c水m水△t=4.2×108J，
水的质量：
4.2×108J
4.2×103J/（kg•℃）×（100℃−20℃）
4.2×108J
c水△t
m水===1250kg．
5、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：
某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题：
（1）水箱中水的质量；水吸收的热量【c水=4.2×103J／（kg·℃）】
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少煤气（煤气的热值为q=4.2×107J／kg）
解：
（1）水的体积：
V=200L=200×10-3m3，
水的质量：
m=ρV=1×103kg/m3×200×10-3m3=200kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（45℃-20℃）=2.1×107J；
（2）∵Q吸=m′q×40%
Q吸
q×40%
2.1×107J
4.2×107J/kg×40%
∴m′===1.25kg．
6、如图简易太阳能热水器受光面积1．2m2，内装80kg水，太阳每分钟辐射到1m2面积上水吸收的热量是7．56×104J。
问：
（1）太阳能热水器内壁为什么涂成黑色?
（2）20℃的水晒3h后水温达多少度?
（3）煤气的燃烧值是4．2×107J／kg，若煤气灶的效率为40％，烧热这些水需燃烧多少煤气?
（1）因为黑色表面吸收太阳辐射的能力强
（2）由太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是7.56×104J
所以太阳能热水器3h吸收太阳辐射的热量
若水达到的温度为t则有
即
℃
℃）
得t=68.6℃
（3）烧热这些水需完全燃烧M0煤气则有
即
m0=0.972kg
8、小王学习热学的知识后，知道水的比热容是4.2×103J／（kg・℃）．
（1）如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量?
（2）若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为20％，则实际消耗的煤气为多少千克?
（3）为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高．若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？
解：
（1）Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J
Q放
q
Q吸
20%
q
1.68×106
20%
4.2×107J/kg
（2）m===
=0.2kg
（3）改进后需要的天然气（0.2kg-0.04kg）放热为：
Q放′=mq=（0.2kg-0.04kg）×4.2×107J/kg=6.72×106J
所以现在燃气灶的热效率为：
Q吸
Q放′
1.68×106J
6.72×106J
η=×100%=×100%=25%
9、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到l00℃，燃烧了6kg的无烟煤，试求：
（1）锅炉内的水共吸收多少热量？
（2）6kg无烟煤完全燃烧共放出的热量是多少？
（3）该锅炉的热效率是多少？
（4）请你简要说明该锅炉的热效率较低的可能原因。
解：
（1）
（2）
（3）
（4）原因：
①无烟煤不能完全燃烧
②锅炉本身吸收大量的热量，并且不断向外界散热
③废气带走大量的热量等
10、设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度，5kg水在冷却系统中升高50℃，所吸收的热量是多少?
（C水=4.2×103J／（kg・℃））
（2）柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×107J的能量，则该汽车每分钟的耗油量是多少?
（柴油的燃烧值是3.3×103J／kg）
解：
（1）
（2分）
（2）发动机的总功率
（2分）
发动机的效率
（2分）
12、从2005年12月起，我市开始推广使用乙醇汽油。
乙醇汽一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90％，乙醇（即酒精）体积占10％。
乙醇汽油能有效改善油品的性能和质量。
它不影响汽车的行驶性能，还能减少有害气体的排放量。
乙醇汽油的推广及使用，可以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力，乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点。
物质名称
密度（kg/m3）
物质名称
密度（kg/m3）
纯水
1.0×103
酒精
0.8×103
煤油
0.8×103
普通汽油
0.7×103
（1）根据下表给出的一些液体的密度，求乙醇汽油的密度。
（2）某型号汽车使用上述乙醇汽油，在水平路面上匀速行驶，受到的阻力是920N，每行驶100Km耗油10L，求该车此时的效率。
（乙醇汽油的热值为4.6×107J／kg，计算结果保留百分数的整数位）
（1）可供参考的答案
①降低污染物的排放（或保护环境）；
②节约石油资源；
③一种新型清洁燃料
（2）乙醇汽油密度为
ρ=
＝（ρ汽V汽＋ρ酒V酒）/ （V汽＋V酒）
＝（0.7×103kg/m3×90%V+0.8×103kg/m3×10%V） / V
＝0.71×103kg/m3
（3）汽车行驶100km做的
有用功为W有＝FS＝920N×105ｍ＝9.2×107J
总功为W总＝Q放＝ｍｑ＝ρVq=0.71×103×10×10-3×4.6×107J=3.266×108J
所以效率为η＝W有/W总＝9.2×107J/3.266×108J=28%
14、某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：
用一脸盆装6kg的水，水的表面积为0.1m2，经过太阳光垂直照射15min，水温升高了5℃.问：
（1）实验时6kg的水15min内吸收了多少热能？
（2）平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少？
（3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3的液化气？
（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/ m3）
Q吸
t×S
1.26×105J
20min×0.1m2
解：
（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×6kg×5℃=1.26×105J；
（2）平均每分钟1m2水面吸收的热量：
Q===6.3×104J/（min•m2）；
（3）由题知，Q放=Vq=Q吸=1.26×105J，
需要液化气的体积：
1.26×105J
5.0×107J/m3
Q放
q
V==
=2.52×10-3m3．
3、小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃．问：
在这4h内水吸收了多少热量?
若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?
[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值g＝3.0×107J/kg]
太阳能热水器内水的质量
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5m3＝500kg
需要吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg·℃）×500m3×（40℃－20℃）＝4.2×107J
焦炭放出的热量Q放＝m炭·q
火炉的转化效率：
则需要燃烧7kg千克焦炭
4、有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如右表所示.将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水.
型号
JL—88
水容量/L
80
自身质量/kg
40
（1）晴天平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106J.若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？
若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？
[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q=4.2×107J/kg）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
（3）请你：
①从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面思考）.
（1）E=2.8×106×1.5×8J=3.36×107J
Q吸=ηE=60%×3.36×106J=2.016×106J
由Q吸=cmΔt得:
=60℃
（2）Q放=mq
（3）①利用太阳能可节约化石类能源（或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源”）；减少环境污染（或“减少污染”、“无污染”）
②受天气影响（或“受夜晚影响”）；或转换效率低，或提供的功率小
5、铜的比热容是铝的比热容的3倍，现有质量相等的铜块和铝块，如果供给它们的热量一样，铜块温度升高的度数是铝块温度升高度数的几倍？
解：
从题中可知，
m铜=m铝
Q吸铜=Q吸铝从Q=Cm△t
得△t=
则：
6、甲、乙二物体的质量之比为2：
1，吸收的热量之比是4：
3，它们升高的温度之比是1：
3，则甲、乙两种物质的比热之比是。
因
（1）/
（2）得
代入数据
得
7、地热资源越来越被人们所重视,并得到广泛利用,例如,广西某地的温泉很早就被开发和利用.若该处地下热水每日开采量为3×105Kg,平均水温为66℃.问
（1）如果改用锅炉燃烧无烟煤来供给热水,则每日将等量的冷水由16℃加热到66℃,水需要吸收多少热量?
（2）若无烟煤完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则每日需要多少无烟煤?
[已知水的比热容为4.2×103J/（Kg·℃）,无烟煤的热值为3.4×107J/Kg]
（1）Q吸＝cm（t-t0）=4.2×103×3×105×（66－16）J=6.3×1010J
（2）Q放=qm=Q吸
8、用煤气灶既方便又环保．一般的煤气灶正常工作时，15分钟可使4千克、23℃的水沸腾，该城市水的沸点为93℃．求：
（1）水吸收的热量；
（2）若煤气灶放出的热量65%被水吸收，煤气灶实际放出的热量．
（1）
＝cm△t＝4.2×103焦/（千克·℃）×4千克×70℃≈1.2×106焦
（2）
＝65%
＝
9、先阅读下面材料，然后回答问题：
地热资源是目前全球倡导的绿色安全资源，它不受昼夜和季节变化的限制，不仅可为人们生活供热，还可以用于旅游、温泉保健、养殖热带鱼等．
（1）李强同学家每天用的热水若全部按50℃的热水计算，若将50kg的水从10℃加热到，50℃需要吸收多少热量？
已知水的比热容是4.2x103J／（kg·℃）．
（2）若李强家用额定功率为1500W的电热水器烧水，在正常工作状态下烧热
（1）问中的这些水需要多长时间？
（3）若用效率为50%的煤气炉烧水，烧热
（1）问中的这些水需要多少m3煤气？
（煤气的热值是3．9×107J/m3）
（1）Q=cm（t－t0）=4.2×103×50×（50－10）J=8.4×106J
（2）
（或93.3min；或1.56h）
（3）Q=qV×50%
所以：
10、物理兴趣小组的同学们做了这样的实验：
取500g水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中，观察水温的变化，当温度计的示数恰为70℃时，消耗了10g酒精.［水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）］
（1）请计算出实验中水吸收了多少热量？
（2）有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值.请你回答这种做法是否可以？
并说明理由.
（1）Q=cm（t－t0）=4.2×103×0.5×（70－20）J=1.05×105J
（2）假设燃烧10g酒精完全燃烧，并且燃烧时所放出的热量全部被水吸收，则q=
但实际燃烧时，酒精所放出的热并没有被水全部吸收，同时酒精也并不能够做到完全燃烧，上面所计算出的酒精热值将比实际偏小。
所以该同学利用这种方法来计算酒精的热值是不妥的。
11、某液体和水的质量相同、初温相同，每分钟吸收的热量均为1260J，根据图中的图象计算：
该液体的比热为多少？
该液体的质量为多少？
（1）由图象可知，水和某液体每分钟温度的变化分别为△t水=2.5℃/min；△t液=
℃/min；水和某液体每分钟吸热为Q水=c水m水△t水；Q液=c液m液△t液；
由于Q水=Q液m水=m液，
所以
解得
（2）液体质量
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1、某同学在实验室用酒精灯把0.1kg的水从20℃加热到100℃。
求：
（1）水吸收的热量。
（2）如果这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧多少千克酒精?
[水的比热容c=4.2×l03J／（kg・℃）；酒精的热值q=3.0×l07J／kg]
2、用燃气灶烧水．燃烧0.5kg的煤气．使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4．2×103J／（kg・℃）．煤气的热值为4．2×107J／kg．
求：
（1）0．5kg煤气完全燃烧放出的热量．
（2）水吸收的热量．
（3）燃气灶烧水的效率．
3、小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。
液化气的热值取5×107J／kg．
（1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？
（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60％被利用，那么散失的热量是多少？
（3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少温度为20℃的水加热到100℃？
【c水=4.2×103J／（kg·℃）】
4、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：
某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题：
（1）水箱中水的质量；水吸收的热量【c水=4.2×103J／（kg·℃）】
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少煤气（煤气的热值为q=4.2×107J／kg）
5、如图简易太阳能热水器受光面积1．2m2，内装80kg水，太阳每分钟辐射到1m2面积上水吸收的热量是7．56×104J。
问：
（1）太阳能热水器内壁为什么涂成黑色?
（2）20℃的水晒3h后水温达多少度?
（3）煤气的燃烧值是4．2×107J／kg，若煤气灶的效率为40％，烧热这些水需燃烧多少煤气?
6、小王学习热学的知识后，知道水的比热容是4.2×103J／（kg・℃）．
（1）如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量?
（2）若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为20％，则实际消耗的煤气为多少千克?
（3）为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高．若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？
7、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到l00℃，燃烧了6kg的无烟煤，试求：
（1）锅炉内的水共吸收多少热量？
（2）6kg无烟煤完全燃烧共放出的热量是多少？
（3）该锅炉的热效率是多少？
（4）请你简要说明该锅炉的热效率较低的可能原因。
8、设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度，5kg水在冷却系统中升高50℃，所吸收的热量是多少?
（C水=4.2×103J／（kg・℃））
（2）柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×107J的能量，则该汽车每分钟的耗油量是多少?
（柴油的燃烧值是3.3×103J／kg）
9、从2005年12月起，我市开始推广使用乙醇汽油。
乙醇汽一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90％，乙醇（即酒精）体积占10％。
乙醇汽油能有效改善油品的性能和质量。
它不影响汽车的行驶性能，还能减少有害气体的排放量。
乙醇汽油的推广及使用，可以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力，乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点。
物质名称
密度（kg/m3）
物质名称
密度（kg/m3）
纯水
1.0×103
酒精
0.8×103
煤油
0.8×103
普通汽油
0.7×103
（1）根据下表给出的一些液体的密度，求乙醇汽油的密度。
（2）某型号汽车使用上述乙醇汽油，在水平路面上匀速行驶，受到的阻力是920N，每行驶100Km耗油10L，求该车此时的效率。
（乙醇汽油的热值为4.6×107J／kg，计算结果保留百分数的整数位）
10、某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：
用一脸盆装6kg的水，水的表面积为0.1m2，经过太阳光垂直照射15min，水温升高了5℃.问：
（1）实验时6kg的水15min内吸收了多少热能？
（2）平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少？
（3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3的液化气？
（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/ m3）
1、小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃．问：
在这4h内水吸收了多少热量?
若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?
[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值g＝3.0×107J/kg]
2、有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如右表所示.将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水.
型号
JL—88
水容量/L
80
自身质量/kg
40
（1）晴天平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106J.若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？
若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？
[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q=4.2×107J/kg）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
（3）请你：
①从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面思考）
3、甲、乙二物体的质量之比为2：
1，吸收的热量之比是4：
3，它们升高的温度之比是1：
3，则甲、乙两种物质的比热之比是。
4、地热资源越来越被人们所重视,并得到广泛利用,例如,广西某地的温泉很早就被开发和利用.若该处地下热水每日开采量为3×105Kg,平均水温为66℃.问
（1）如果改用锅炉燃烧无烟煤来供给热水,则每日将等量的冷水由16℃加热到66℃,水需要吸收多少热量?
（2）若无烟煤完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则每日需要多少无烟煤?
[已知水的比热容为4.2×103J/（Kg·℃）,无烟煤的热值为3.4×107J/Kg]
5、用煤气灶既方便又环保．一般的煤气灶正常工作时，15分钟可使4千克、23℃的水沸腾，该城市水的沸点为93℃．求：
（1）水吸收的热量；
（2）若煤气灶放出的热量65%被水吸收，煤气灶实际放出的热量．
6、先阅读下面材料，然后回答问题：
地热资源是目前全球倡导的绿色安全资源，它不受昼夜和季节变化的限制，不仅可为人们生活供热，还可以用于旅游、温泉保健、养殖热带鱼等．
（1）李强同学家每天用的热水若全部按50℃的热水计算，若将50kg的水从10℃加热到，50℃需要吸收多少热量？
已知水的比热容是4.2x103J／（kg·℃）．
（2）若李强家用额定功率为1500W的电热水器烧水，在正常工作状态下烧热
（1）问中的这些水需要多长时间？
（3）若用效率为50%的煤气炉烧水，烧热
（1）问中的这些水需要多少m3煤气？
（煤气的热值是3．9×107J/m3）
7、物理兴趣小组的同学们做了这样的实验：
取500g水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中，观察水温的变化，当温度计的示数恰为70℃时，消耗了10g酒精.［水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）］
（1）请计算出实验中水吸收了多少热量？
（2）有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值.请你回答这种做法是否可以？
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