第十三章 微专题二 热量的综合计算-2021-2022学年九年级全一册初三物理【导与练】初中同步练案配套课件（沪科版）

1.热传递　1.25×104　解析:盛有凉牛奶的瓶子放在热水中是通过热传递的方式改变牛奶的内能。250 g牛奶最初温度是20 ℃,后来为40 ℃,则牛奶在加热过程中吸收的热量Q吸=c牛奶mΔt= 2.5×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(40 ℃-20 ℃)=1.25×104 J。 2.15　解析:这个“水库”水温升高3 ℃所吸收的热量Q水=c水mΔt水,若这些热量由相同质量的干泥土吸收时,由题知Q泥土=c泥土m泥土Δt泥土,即c水mΔt水=c泥土mΔt泥土,Δt泥土====15 ℃。 3.7∶4　解析:由c=且m甲∶m乙=2∶3,Δt甲∶Δt乙=6∶5可得,c甲∶c乙=∶=7∶4。 4.大于　2.1×103　解析:虽然在熔化过程中在B点时和在C点时的温度并没有升高,但它一直在吸收热量,因此,该物质B点时的内能小于在C点时的内能。根据图中坐标信息可知,该物质在CD段温度升高10 ℃,被加热10 min;在AB段温度升高10 ℃,被加热5 min;则该物质在CD段吸热与AB段吸热之比为2∶1,根据Q=cmΔt可得,===,该物质在CD段比热容是4.2×103 J/(kg·℃),所以该物质AB段的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)。 5.(1)(甲)　(2)4.2×104 J　(3)913 J/(kg·℃) 解析:(1)沙子和水的质量相等,沙子的比热容比水小,吸收相同热量时,由公式Δt=可知,沙子温度升高得多;所以图(甲)表示的是沙子吸热升温的过程。 (2)由(乙)图像可知,加热2 min时水的温度从20 ℃上升到70 ℃,水吸收的热量Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×104 J。 (3)相同时间内酒精燃烧放出相同的热量,在2 min的时间内 Q沙吸=Q水吸=4.2×104 J, 又因为加热2 min,沙子的温度从20 ℃上升到250 ℃, Δt沙=250 ℃-20 ℃=230 ℃,m沙=200 g=0.2 kg, 则c沙==≈913 J/(kg·℃)。 6.1 m3页岩气完全燃烧放出的热量为4.2×107 J　2.1×107 解析:页岩气的热值q页岩气=4.2×107 J/m3,它的物理意义是1 m3 页岩气完全燃烧放出的热量为4.2×107 J;页岩气的体积V=500 L=0.5 m3,则500 L页岩气完全燃烧放出的热量Q放=Vq页岩气=0.5 m3×4.2× 107 J/m3=2.1×107 J。 7.(1)2.1×107 J　(2)1.2×107 J　(3)57.1% 解析:(1)氢气完全燃烧放出的热量 Q放=mq=0.15 kg×1.4×108 J/kg=2.1×107 J。 (2)牵引力所做的功 W=F牵s=1.0×103 N×1.2×104 m=1.2×107 J。 (3)汽车发动机的效率 η=×100%=×100%≈57.1%。 8.39.2%　×100%　解析:根据P=知,发动机做的功为W=Pt= 75 000 W×3 600 s=2.7×108 J;柴油完全燃烧放出的热量Q放=mq柴油=16 kg×4.3×107 J/kg=6.88×108 J,汽车发动机的效率η=× 100%=×100%≈39.2%;由题知,m0表示单位时间消耗的燃料质量,则t时间内消耗燃料的质量为m0t,汽车发动机的效率η=×100%=×100%=×100%。 9.(1)9.6×1010 J　(2)4×103 kg 解析:(1)由v=可得, 飞机的航程s=vt=600 km/h×1 h=600 km=6×105 m, 1 h内飞机发动机所做的功 W=Fs=1.6×105 N×6×105 m=9.6×1010 J。 (2)由η=×100%=×100%=60%, 解得Q=1.6×1011 J。 由Q=mq可得,需要燃烧的航空煤油的质量m===4×103 kg。 10.(1)2.7×104 m　(2)45 ℃　(3)1.5 kg 解析:(1)2 kg汽油完全燃烧放出的热量为 Q=mq=2 kg×4.5×107 J/kg=9×107 J, 汽油机的效率为30%,根据η=可知,牵引力所做的有用功为 W有=ηQ=30%×9×107 J=2.7×107 J, 由W有=Fs得,汽车可以行驶的路程 s===2.7×104 m。 (2)由题知,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%,且这些能量全部被水吸收,则水吸收的热量Q吸=Q废气=42%×Q放=42%×9×107 J=3.78×107 J,由Q吸=cmΔt得,水升高的温度Δt= ==45 ℃。 (3)由题意知,两种情况下汽车所做的有用功W有相同,由W有=ηQ放得, W有=η1=η2, 即30%mq=