第十四章 内能的利用 计算类型题 讲义-2023-2024学年人教版九年级物理全一册

内能的利用 计算题 九年级物理巩固基础专题复习讲义 第一：考点解读 考点一：比热容 1.定义：单位质量的某种物质温度升高(降低）1℃所吸收 (放出）的热量。 2.单位：J/(kg·℃）。 3.水的比热容 (1) 数值：C水=4.2×10J/(kg·℃） (2) 意义：1kg水温升高(或降低）1℃所吸收 (或放出）的热量是4.2×10J。 (3) 应用：“暖气”取暖用水作介质，机器中的冷却水循环系统等。 4.热量的计算 (1) 吸热公式：Q吸=cm(t-t0） (2) 放热公式：Q放=cm(t0-t） 考点二： 热值 燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。 （1）定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。 单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m3）。 热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。 （2）公式： ①Q＝qm m= q= Q—放出的热量—焦耳（J）；q—热值—焦耳每千克（J/kg）；m—燃料质量—千克（kg）。 ②Q＝qV V= q= Q—放出的热量—焦耳（J）；q—热值—焦耳每立方米（J/m3）；V—燃料体积—立方米（m3）。 （3）物理意义： 酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。 煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。 考点三：热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。 4. 公式： Q总= Q有用= Q总η 由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。 第二：典型例题 1、小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　） A． B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力 C．0~8min乙吸收的热量为 D．该酒精灯的加热效率为28% 【答案】C 【详解】 ABC．由图乙知，甲从20℃加热至沸腾用时8min，乙从20℃加热至沸腾用时10min。 升高相同温度，甲所需时间长，需要吸收的热量多，那么甲的吸热能力更强，则甲是水，甲从20℃升温至100℃，需要吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J 即酒精灯在8min内放出的热量为3.36×104J，那么乙在8min内吸收的热量为3.36×104J。乙从20℃升温至100℃，所需时间为4min，吸收的热量 那么乙的比热容 故AB错误，C正确； D．乙从20℃加热至沸腾，所需时间为10min，吸收的热量 消耗的酒精放出的热量 Q放=m酒精q酒精=0.004g×3×107J/kg=1.2×105J 那么酒精灯的加热效率 故D错误。 故选C。 2、周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒牛奶放入装有温度是90℃、质量是2kg热水的盆中，经过一段时间，3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃，这段时间内每盒牛奶从水中吸收了_______J的热量；若盆中热水对牛奶加热的效率是50%，则此时盆中水的温度是_______℃。已知：每盒牛奶的质量0.25kg，牛奶的比热容4.0×103J/（kg•℃），水的比热容4.2×103J/（kg•℃）。 【答案】 65 【详解】 [1]这段时间内每盒牛奶从水中吸收了 这段时间内每盒牛奶从水中吸收了。 [2]三盒牛奶能够吸收能量为 水放出的热量为 水降低的温度为 此时盆中水的温度是 此时盆中水的温度是65℃。 3、小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60 ℃的热水100 kg.她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器． （1）若这台热水器夏天平均每天可将100 kg的水从20 ℃加热到60 ℃，这些水吸收的热量为多少？ （2）若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？(液化石油气的热值为8.0×107J/kg) （3）请你说出使用太阳能热水器的优点．(至少说出一点) 【答案】解：(1)水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×100 kg×(60 ℃－20 ℃)＝1.68×107J； (2)∵Q吸＝Q放×70