专题06 内能、热量计算问题-2023年中考物理二轮题型专项复习（全国通用）

专题06 内能、热量计算问题 【知识储备】 1、 热量定义：在热传递过程中传递的那部分能量 热平衡定义：热平衡，指一个处于任意平衡状态的系统， Q吸=Q放 2、 热值 定义：单位质量的某种燃料完全燃烧后所放出的热量　（用字母“q”表示） 注意：热值是物质的一种特性 单位：J/kg 物理意义：表示每1Kg的某种燃料完全燃烧后所放出的热量是多少J 计算：Q放＝mq 【专题突破】 1．小洛想知道自己上到9楼克服重力做的功究竟多大，已知她的体重为500N，每层楼高为3m，她从1楼步行上到9楼（8个楼间距），用时2min，请你帮她计算： （1）她上楼克服重力做的功是多少？做功的功率是多少？ （2）完全燃烧多少立方米天然气放出的热量，与小洛克服重力做的功相等？如果这些热量的35%被水吸收，能使一瓶0.5kg的水温度升高多少摄氏度？[已知天然气的热值是3.0×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）] 2．在探究扩散快慢与温度的关系的实验中要用到热水，小宇为了能够较好的保持热水的温度，使用了一个容量为500mL的保温杯带了一满杯温度为90℃的热水到学校，保温杯杯内底面积为20cm2，杯中水深30cm，小字家到学校距离为1800m，他从家骑车到学校用时6分钟，到校后测量热水温度为80℃。问： （1）小宇从家骑车到学校的平均速度是多少？ （2）在小宇上学的路上水散失的热量有多少？ （3）保温杯正放在水平桌面上时，水对杯底的压力有多大？ 3．2022北京冬奥会期间，“绿衣”大巴车为运动员、工作人员、志愿者等提供接驳服务，成为一道亮丽风景线。大巴车的总质量为11.5t，轮胎与地面的接触总面积0.5m2。该车利用氢燃料电池驱动电动机工作，在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时，电动机的额定功率为84kW。若水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），氢气的热值为1.4×108J/kg，g取10N/kg，求： （1）质量为200kg的水吸收0.3kg的氢完全燃烧放出的热量升高的温度。 （2）大巴车静止在水平地面上时，对地面的压强。 （3）大巴车匀速行驶10min的路程和电动机所做的功。 4．一款无人驾驶汽车在测试时以72km/h的速度，在平直的公路上匀速行驶了4.5km，消耗汽油1kg。汽油机的效率为30%，废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，那么，在这段行驶过程中（q汽油＝4.5×107J/kg）求： （1）在1标准大气压下，假如这些废气带走的能量全部被质量50kg，温度为20℃的水吸收，水温能升高到多少摄氏度？ （2）汽车在上述路段行驶时，发动机的输出功率为多少kW？ 5．如图是一种常见的饮水机结构剖面图，控水槽内浮体A与阀门B固定相连，当A恰好浸没时阀门B关闭，A未浸没时B略有下降，桶内水流入控水槽中。已知浮体A的体积为40cm3，阀门B的横截面积为1cm2，忽略A、B的重及大气压强影响，求：[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg]。 （1）若热胆中储水1kg，加热管将其从初温20℃加热到100℃，这些水吸收的热量是多少？ （2）浮体A浸没时所受浮力为多大？ （3）浮体A浸没时阀门B受到的压强是多少？ 6．工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，即把打制成型的刀具放入火炉中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型合金钢制刀具，质量为1kg，在常温20℃时放入温度为836℃的火炉中煅烧足够长时间，再浸没在质量为5kg，温度为20℃的水中冷却，最后与水达到共同温度[不计过程中的热量散失，c水＝4.2×103J/（kg•℃），c合金钢＝0.42×103J/（kg•℃）]。问： （1）此刀具在火炉中吸收了多少热量？ （2）淬火后水的温度t为多少摄氏度？ 7．氢燃料新能源公交车已经投入使用，如图所示。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。请完成下列问题。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg】 （1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若这些热量全部被质量为200kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？ （3）若某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，0.3kg的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶3min，则氢能源公交车动力系统的效率是多少？ 8．某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3×107J/kg。求： （1）该发动机的效率； （2）汽车的牵引力； （3）若公路所能承受的最大压强为8×105Pa，汽车最多能装载多少吨的货物。 9．如图所示的洒水车，未装水时其