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物 理
9年级 上册
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专题训练(二) 热学计算
精准备考用木牍
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专题训练(二) 热学计算
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专题训练(二) 热学计算
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类型1 热量、热值的相关计算
1.[2022·广西贵港]某学校需要把1000 kg的水从20 ℃加热到80 ℃[q天然气=4×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。求:
(1)这些水吸收的热量;
(2)若用天然气加热,不计热量损失,需要完全燃烧多少立方米的天然气?
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专题训练(二) 热学计算
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解:(1)水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1000 kg×(80 ℃-20 ℃)=2.52×108 J
(2)由题意可知,不计热量损失,天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=2.52×108 J
由Q放=Vq可得,加热这些水所需要完全燃烧天然气的体积V==6.3 m3
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专题训练(二) 热学计算
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2.合理分类并利用垃圾可以变废为宝。每千克生活垃圾经特殊处理后,平均能产生0.07 m3可作为清洁燃料的气体,已知该气体的热值为8.1×107 J/m3。求:
(1)0.07 m3该气体完全燃烧后产生的热量;
(2)若将这些热量全部用来烧水,可使多少千克的水从25 ℃ 升高到100 ℃ ?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
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解:(1)该气体完全燃烧后产生的热量Q放=qV=8.1×107 J/m3×0.07 m3=5.67×106 J
(2)已知Q放=Q吸=5.67×106 J
由Q吸=cmΔt可得,水的质量m==18 kg
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类型2 热效率的相关计算
3.某物理兴趣小组的同学用煤炉给50 kg、初温为20 ℃的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,已知煤炉烧水时的热效率是21%,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值约为3×107 J/kg。0~6 min内,水吸收的热量为 J,在这6 min内需要完全燃烧 kg的煤。
2
1.26×107
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4.小月家太阳能热水器的水箱最多可盛200 kg水。某天早晨,小月用温度计测得自来水的温度为20 ℃,然后她给热水器的水箱加满水,晚上热水器显示的水温为50 ℃[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q煤气=4.2×107 J/kg]。求:
(1)这段时间水箱中的水吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量由燃烧煤气的炉子来提供,炉子的效率为40%,需要燃烧煤气的质量。
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解:(1)水箱中的水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×(50 ℃-20 ℃)=2.52×107 J
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(2)由η=×100%可得,煤气完全燃烧释放的热量Q放==6.3×107 J
根据Q放=mq可知,需要燃烧煤气的质量m'==1.5 kg
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