专题04 化学能与内能转化的热效率计算题问题 -【常考必刷】 2022中考物理常考计算题之经典模型培优练习

专题04 化学能与内能的转化模型 1．某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，现燃烧了4.2kg焦炭，将100kg的水从25℃加热到100℃，设焦炭完全燃烧。已知焦炭的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）焦炭完全燃烧放出的的热量是多少？ （3）该锅炉烧水的效率是多少？ 【答案】（1）3.15×107J；（2）1.26×108J；（3）25% 【详解】 解：（1）将100kg的水从25℃加热到100℃，根据Q吸=cm(t-t0)可知，水吸收的热量为 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(100℃-25℃) =3.15×107J     （2）4.2kg焦炭完全燃烧放出的热量 Q放=m1q=4.2kg×3×107J/kg=1.26×108J （3）该锅炉的效率            答：（1）水吸收的热量是3.15×107J； （2）焦炭完全燃烧放出的的热量是1.26×108J； （3）该锅炉烧水的效率是25%。 2．液化石油气的热值为3.5×107J/kg，把质量为10kg、20℃的水加热到70℃需燃烧液化石油气0.1kg。求： （1）水吸收的热量； （2）0.1kg石油气完全燃烧放出的热量； （3）液化石油气烧水的效率。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]。 【答案】（1）2.1×106J；（2）3.5×106J；（3）60% 【详解】 解：（1）水吸热的热量 Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg・℃）×10kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×106J （2）液化石油气完全燃烧放出的热量 Q放＝mq＝0.1kg×3.5×107J/kg＝3.5×106J （3）液化石油气烧水的效率 答：（1）水吸热多少热量为2.1×106J； （2）0.1kg液化石油气全燃烧放出的热量为3.5×106J； （3）液化气灶加热水时的效率为60%。 3．用煤气灶烧水时把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了0.02kg煤气，已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，则： （1）水吸收的热量为多少？ （2）煤气完全燃烧放出的热量为多少？ （3）煤气灶烧水的效率为多少？ 【答案】（1）4.2×105J；（2）8.4×105J；（3）50% 【详解】 解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（80℃-30℃）=4.2×105J （2）煤气完全燃烧放出的热量 Q放=m气q=0.02kg×4.2×107J/kg=8.4×105J （3）煤气灶烧水的效率 答：（1）水吸收的热量为4.2×105J； （2）煤气完全燃烧放出的热量为8.4×105J； （3）煤气灶烧水的效率为50%。 4．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为6.8×106J，这些能量相当于完全燃烧0.2kg的木炭才能得到；若将这些木炭用来烧水，可以使10kg的水温度升高17℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求： （1）木炭的热值； （2）10kg 的水温度升高17℃所吸收的热量； （3）此炭炉烧水的效率。 【答案】（1）3.4×107J/kg；（2）7.14×105J；（3）10.5％ 【详解】 解：（1）由题可知，完全燃烧0.2kg的木炭放出的能量约为6.8×106J，故木炭的热值为 （2）10kg的水温升高17℃所吸收的热量为 （3）炭炉烧水的效率 答：（1）木炭的热值为3.4×107J/kg； （2）10kg的水温度升高17℃所吸收的热量为7.14×105J； （3）此炭炉烧水的效率为10.5%。 5．可燃冰是一种新能源，它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质，主要成分是甲烷，我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平，用燃气锅炉烧水时，将500kg初温20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.1m3的可燃冰，请你计算： （1）这个过程中水吸收的热量为多少？ （2）燃气锅炉烧水时的效率为多少？[已知：c水=4.2×103J/（kg•℃），可燃冰热值q=6.0×109J/m3] 【答案】（1）1.68×108J；（2）28% 【详解】 解：（1）水吸收的热量 （2）可燃冰完全燃烧放出的热量 燃气锅炉烧水时的效率 答：（1）这个过程中水吸收的热量为1.68×108J ； （2）燃气锅炉烧水时的效率为28%。 6．某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。求： （1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸