2021年中考考前重点专题训练 热学综合计算

专题训练 热学综合计算 1．某物理兴趣小组的同学用煤炉给10 dm3的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6 min内完全燃烧了2 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg.求： (1)煤完全燃烧产生的热量； (2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量； (3)煤炉烧水时的热效率． 2．用一辆汽车为50 km长的新建大桥进行通车测试，如图所示．汽车总质量为1.5 t，以100 km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4 kg的汽油．g取10 N/kg，求汽车通过大桥： (1)所需的时间； (2)牵引力所做的功； (3)汽油机的效率．(q汽油＝4.6×107 J/kg) 3．天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，2021年三明市迎来了天然气时代．完全燃烧0.035 m3的天然气放出多少热量？若这些热量完全被水吸收，能使质量为多少的水温度升高50 ℃？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3] 4． 2020年6月10日，作为中国大陆核电的发源地——秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年)．被誉为“国之光荣”的秦山核电站从1991年12月15日投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0 t，减排二氧化碳约40.6 t、二氧化硫约0.2 t，氮氧化物约0.8 t．秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地． (1)13.0 t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少？(烟煤的热值为2.9×107 J/kg) (2)假设13.0 t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×105 kg的水从20 ℃升高到100 ℃，求水吸收的热量为多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (3)求煤炉加热水的热效率．(用百分数表示，结果保留两位有效数字) 5．若家用天然气的热值为4.2×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)． (1)完全燃烧0.04 m3天然气放出的热量是多少？ (2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧0.04 m3天然气可使室温下5 kg的水温度升高多少？ 6．天然气灶使用方便、经济环保．如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾，大约需要10 min，已知：水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为3.5×107 J/m3.求： (1)水吸收的热量； (2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气． 7．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100 kg、初温为26 ℃的水，加热到46 ℃.求： (1)热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] (2)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能E； (3)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量．(天然气的热值为7×107 J/m3) 8．某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上匀速行驶了36 km，用时0.5小时，车的总质量为3×103 kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g取10 N/kg.求： (1)该汽车牵引力所做的功； (2)已知这一过程消耗燃油1.5×10－2 m3，则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×103 kg/m3，燃油热值为4.5×107 J/kg)； (3)该汽车发动机的效率； (4)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s，发动机牵引力为F，其发动机效率为η，汽油的热值为q，请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m＝Fs/ηq. 9．工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1㎏，温度为20℃，放入836℃的炉火中煅烧足够长时间，迅速取出放入5㎏、20℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度【不计过程中的热量损失，c水=4.2×103J/(kg•℃)，c合金钢=0.42×103J/(kg•℃)】 求：（1）此刀具在火炉中吸收了多少热量？ （2）淬火后水的温度为多少摄氏度？ 10．小明家里的电热水器里装有50kg、20℃的水，通电后将水加热到70℃，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103