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第十三、十四章 专题训练 热学综合计算
1.一杯0.2kg、100℃的开水,置于桌面一段时间后温度降到30℃。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),忽略开水蒸发时损失的质量。
(1)这个过程中,开水放出了多少热量?
(2)这些热量相当于多少质量的酒精完全燃烧放出的热量?(酒精热值q=3.0×107J/kg)
2.完成以下计算:
(1)水的比热容是,将2kg水从20℃加热到100℃,求水吸收的热量;
(2)将2kg汤从20℃加热到100℃,需要吸收6.4×105J的热量,求汤的比热容。
3.用燃气锅炉烧水时,把质量为100kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了2m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;
(3)可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,可燃冰的热值约为1.4×1010J/m3,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先地位。若换用可燃冰为燃料,锅炉效率不变,则完全燃烧1m3可燃冰可以使初温为20℃的多少kg水温度升高到100℃。
4.把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间, 然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中,达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/( kg·℃),不计热量的损失。
(1)求此过程中,金属球放出的热量;
(2)求该液体的比热容;
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量, 求该液体的末温。
5.小明家浴室里使用天然气提供热水。已知水进入热水器前的温度是10℃,洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃,如果小明洗一次澡用热水0.02m3,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,(q焦炭=3×107J/kg)。求:
(1)小明洗一次澡所用水从热水器中吸收的热量;
(2)若这个过程中完全燃烧了0.2m3的天然气,则天然气完全燃烧产生的内能转化为水的内能的效率;
(3)若天然气完全燃烧放出的这些热量完全由焦炭来提供,需要消耗焦炭的质量。
6.天然气是兴城市民常用的一种能源。某用户用燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃时消耗的燃气为0.25m3。已知水的