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命题点09 热量的计算
用热学规律进行有关的计算,需用吸收的热量的公式Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t;放出的热量的公式Q放=cm(t0-t)=cm⊿t;燃料完全燃烧放出的热量的计算公式:Q放=mq;炉子的热效率公式η=Q吸/Q放。而对初中热学综合计算题的解决就需要把以上提到的公式或者规律中的两个或者多个结合起来,也常常应用热平衡方程为Q放=Q吸。所以对于初中生,在中考时常常出现热学综合计算题。这样的题能考查学生多个知识点,是评价学生综合能力的好素材。本文就初中热学综合计算题考法,结合多年来对全国各省市中考题的研究进行归纳总结,对不同考题在解法上进行分析指导。
①计算物体吸收热量的公式为:Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t。
②计算物体放出热量的公式为:Q放=cm(t0-t)=cm⊿t。
其中,Q吸表示吸收热量,单位是J;c表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m表示质量,单位是kg;t0表示物体初始温度,单位是℃;t表示物体后来的温度,单位是℃。⊿t=t-t0表示物体升高了的温度。⊿t=t0-t,表示物理降低了的温度。
1.(2021年江苏省连云港市海州区中考一模物理试题)11. 在海滩上进行“沙疗”时,把人体埋在沙子里,沙子放出热量,人体吸收热量后体温升高,内能增大,这是通过______来改变内能的,10kg的沙子温度降低1°C放出的热量是______J[已知]
2.(2021年湖北省恩施州中考理综物理试题)17. 水沸腾时如果继续吸热,则温度______;灶上的锅中装有2kg初温30℃的水,当水吸收了7.56×105J的热量后,水温升高了______℃(当地为标准大气压)。
①固体燃料完全燃烧释放出的热量公式为:Q放=mq。
②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为:Q放=qV。
其中,Q放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J;q表示燃料的热值,单位是J/kg;m表示质量,单位是kg。V表示体积,单位是m3。
1.(2021年山东省淄博市中考物理试题)19. 创建文明城市,垃圾分类从你我做起。在一定条件下分类后的垃圾能提炼出燃料油,可减少石油资源的开采,石油是______(填“可再生”或“不可再生”)能源。若燃料油的热值为3.15×107J/kg,完全燃烧________ kg燃料油可放出热量6.3×107J,这些热量全部被质量为300kg、温度为20℃的水吸收,可使水的温度升高______℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
2.(2021年四川省泸州市中考理综物理试题)16. 人类发展史也是利用燃料的历史,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的_______(选填“热值”“热量”或“温度”)不同,完全燃烧0.28m2的天然气可放出_______J的热量,这些热量若全部被水吸收,可让_______kg的水温度升高20°C[已知天然气热值q=3.0×107J/m3,水的比热容c=4.2×103]/(kg.°C)]。
热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热机的效率是热机性能的一个重要指标。
(1)发动机的效率属于热机的效率,其公式为:
(2)炉具的热效率:
(3)电热水器的效率:
(3)太阳能热水器的效率:
1.(2021年湖北省荆门市中考物理试题)15. 目前正在我市进行试验飞行的国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机。飞机在空中满载时的最大巡航速度为460km/h,发动机巡航推力为5×104N。
(1)AG600在高空所受的大气压强,比水面附近的大气压强___;为了执行灭火任务飞机停在水面吸水,随着吸水量增加,它受到的浮力_(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)某次试飞中AG600以最大速度满载巡航1h,消耗燃油2×103kg,燃油完全燃烧产生的内能__J,发动机的工作效率为____(燃油的热值取4.6×107J/kg)。
2.(2021年湖北省荆州市中考物理试题)15. 使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg,初温为15℃的水加热到95℃,水吸收的热量是_______J:若此过程的热效率为40%,则此过程消耗天然气_______m3。(水的比热容为4.2103J/(kg·℃),天然气热值为4.2107/m3)
3.(2021年辽宁省鞍山市中考物理试题)27. 最近几年我国大力发展新能源汽车。一辆质量为1.68t的氢燃料新能源汽车行驶在一段斜坡路上,从坡底以18km/h的速度匀速行驶2min到达高为100m的坡顶,行驶过程中汽车的输出功率保持56kW不变。求:(g取10N/kg,氢的热值为平)
(1)汽车的