比热容、热值、热机效率综合计算 -2023-2024学年人教版物理九年级上学期

比热容热值热机效率综合计算含答案 1．某太阳能热水器中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。试求 （1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？ （2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？ （3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg） 2．2021年中国完成脱贫攻坚任务，很多乡镇家庭用上了清洁干净的液化天然气，已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q＝4.2×107J/m3。求： （1）将4kg初温为25oC的水加热到100oC，水吸收的热量； （2）若完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，加热这些水需要燃烧天然气的体积。 3．冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[c水=4.2×103J/（kg•℃），煤的热值为3×107J/kg]，则： （1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少； （2）此锅炉的效率是多少？ 4．太阳能是一种清洁、无污染的理想能源。已知某太阳能热水器在有效日照时段里，可将水箱中50L水的温度从20℃升高到70℃[c水=4.2×107J/（kg·℃）]。 （1）求水箱中的水温度从20℃升高到70℃吸收的热量； （2）若太阳能热水器的效率为37.5%；求这段时间太阳能热水器接收到的太阳辐射热量为多少； （3）若用燃烧煤气提供2.8×107J热量，求需要完全燃烧煤气的体积（q煤气=4.0×107J/m3）。 5．习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山”，为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500kg温度从20℃升高到100℃的水，需要用煤20kg，请计算回答：（q煤=3×107J/kg，q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)） （1）水吸收的热量为多少焦？ （2）改造前，锅炉的效率为多少？ （3）改造后，要放出和煤同样多的热量，需要用多少m3天然气？ 6．天然气灶使用方便、经济环保，天然气已经走入千家万户。某天然气灶将一壶质量为4kg、温度为20℃的水加热至70℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为4.0×107J/m3。求： （1）此过程水吸收的热量为多少J； （2）若天然气完全燃烧放出的热量只有70%被水吸收，则该过程需要完全燃烧多少m3的天然气？ 7．顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动的呈现了我国江南地区端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将10kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃，（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），沼气热值为4.0×107J/m3），在此过程中，求： （1）水吸收的热量； （2）如果采用沼气炉加热，沼气炉加热水的效率为10%，求沼气燃烧放出的热量； （3）需要完全燃烧沼气的体积。 8．完全燃烧 100g 酒精所放出的热量有 70%被质量为 10kg 初温为 60℃水吸收，（已知酒精的热值为 3.0×107J/kg）求： （1）100g 酒精完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）水最终的温度（一标准大气压下）。 9．我国已经从餐饮废油（俗称“地沟油”）中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油（以下简称生物航煤），其热值与传统的航空煤油热值相当，是一种绿色环保的能源。兴趣小组想知道生物航煤热值的大小，于是完全燃烧了0.7kg的生物航煤给水加热，将40kg的水从20℃加热到70℃，该加热装置的热效率为30%。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。求： （1）此过程中水吸收的热量； （2）此过程中生物航煤完全燃烧放出的热量； （3）生物航煤的热值。 10．某物理兴趣小组的同学，用燃气灶烧水时给10kg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。若在6min内完全燃烧了0.08m3的天然气，水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，天然气热值为q=6.3×107J/m3。求： （1）天然气完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）燃气灶烧水时的热效率。 11．如图甲是质量为200 g固体的熔化实验装置，乙图是根据实验数据绘制出的曲线图。 （1）根据图象和相关知识，该物质从第6 min至第8 min共吸收热量多少焦耳？[该物质的液态比热容c＝3×103 J/(kg· ℃)] （2）如果从第6 min开始到第8 min，完全燃烧了热值为3.0×