内容正文:
专题3 热量及热机效率的综合计算
专题解读
1.比热容表达式
或
2.热量公式:
吸热:或
放热:或
求质量:
3.热值计算公式:
(固体、液体) 变式:
(气体) 变式:
4.效率公式:
(适用于液体、固体)、(适用于气体)
5.常见效率计算
烧水效率:
水吸收的热量:;燃料完全燃烧时放出的热量:
力热转化效率:
专题训练
一、单选题
1.甲、乙的质量之比是2:3,比热容之比是2:1,当它们升高的温度相同时,吸收的热量之比是( )
A.1:3 B.3:1 C.3:4 D.4:3
【答案】D
【解析】由题意知
c甲:c乙=2:1,m甲:m乙=2:3,Δt甲=Δt乙
根据Q=cmΔt可得甲、乙吸收的热量之比
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.下列关于表中所提供的信息说法正确的是( )
一些物质的比热容[单位:J/(kg·℃)]
水
4.2×103
水银
0.14×103
酒精
2.4×103
沙石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
A.2kg的煤油温度升高10℃,吸收的热量是2.1×104J
B.从节能的角度考虑,烧开水时用铝壶比用铜壶好
C.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
D.因为水的比热容大,所以我国北方楼房中的暖气用水做传热介质
【答案】D
【解析】A.煤油吸收的热量
故A错误;
B.质量和初温都相等的铜和铝,铜的比热容较小,升高相同的温度时,由 可知,铜壶吸收的热量少,所以用质量相等的铜壶和铝壶烧开水,从节能角度考虑,选用铜壶较好,故B错误;
C.用质量相等的0℃的冰冷却食品,冰吸收热量首先熔化成0℃的水,比用0℃的水直接冷却物体多了一个冰熔化吸热的过程,所以要使物体冷却,用质量相等的0℃的冰和0℃的水,冰的效果会好些,故C错误;
D.北方楼房中的暖气用水做传热介质,是因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以取暖效果好,故D正确。
故选D。
3.表格中是检测某型号汽油的数据,下列选项中说法正确的是( )
样品质量
样品密度
比热容
热值
马达法辛烷值
H/C
铅含量mg/L
100g
0.74g/mL
2.2×103J/(kg·℃)
4.4×107J/kg
91.5
1.93
1
A.完全燃烧100g此型号汽油,放出的热量为4.4×109J
B.1kg此型号汽油温度升高1℃所吸收的热量为2.2×103J
C.100g此型号汽油,每下降1℃可放出2.2×103J的热量
D.完全燃烧1kg此型号汽油可以放出2.2×103J的热量
【答案】B
【解析】A.汽油完全燃烧产生的热量
Q放1=m1q汽油=0.1kg×4.4×107J/kg=4.4×106J
故A错误;
B.1kg此型号汽油温度升高1℃所吸收的热量为
Q吸=c汽油m2Δt1=2.2×103J/(kg·℃)×1kg×1℃=2.2×103J
故B正确;
C.100g此型号汽油,每下降1℃可放出的热量为
Q放2=c汽油m3Δt2=2.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×1℃=2.2×102J
故C错误;
D.完全燃烧1kg此型号汽油可以放出热量
Q放3=m4q汽油=1kg×4.4×107J/kg=4.4×107J
故D错误。
故选B。
4.有甲、乙、丙三个物体,其中甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收的热量如图所示,以下说法不正确的是( )
A.甲的比热容比乙的小
B.乙的比热容比丙的大
C.甲的温度升高2℃,需吸收6000J的热量
D.甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量少
【答案】A
【解析】A.由于甲、乙两个物体的质量都是1kg,升高的温度都是1℃,由图象可知,甲吸收的热量比乙吸收的热量多,由热量的计算公式Q吸=cmΔt可知,当m、Δt相同时,Q吸越大,c就越大,甲的比热容比乙的大,故A错误,符合题意;
B.乙、丙升高的温度都是1℃,由图象可知,乙、丙吸收的热量相同,由热量的计算公式Q吸=cmΔt可知,当Q吸、Δt相同时,m越大,c就越小,丙的比热容小于乙的比热容,故B正确,不符合题意;
C.由图象可知,甲温度升高1℃,吸收的热量是3000J,根据Q吸=cmΔt可知,,当c、m不变时,Q吸与Δt成正比,所以当甲升高的温度Δt=2℃时,甲吸收的热量为6000J,故C正确,不符合题意;
D.由图象可知,甲、乙温度都升高1℃时,甲吸收的热量是3000J,乙吸收的热量是2000J,由比热容的含义可知,甲、乙温度都降低1℃时,甲放出的热量是3000J,乙放出的热量是2000J,乙比甲放出的热量