第十四章《内能的利用》热量计算专题训练 2023-2024学年人教版九年级物理全册

第十四章《内能的利用》热量计算专题训练 1．武汉市不少家庭浴室使用燃气热水器提供热水，小红家安装了天然气热水器，已知水进入热水器前的温度是20℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），求： （1）如果洗一次澡用热水50L，水从热水器中吸收了多少热量？ （2）若洗一次澡天然气表的示数由367.89m3变为368.04m3。已知天然气的热值为q＝4×107J/m3，根据上述数值，这个天然气热水器的热效率是多少？ 2．即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等公共场所广泛使用，如图甲为某学校教学楼层安装的某品牌即热式节能饮水机，其原理如图乙所示。烧开的水很烫不能立即饮用，即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题，它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起，利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。 如图乙，当节能饮水机的出水流量为1L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管，变成可供直接饮用的30℃温开水流出，热交换管的效率为90%。 （1）1min把100℃的开水从加热腔流进热交换套管，变成可供直接饮用的30℃温开水流出，放出多少热量？ （2）流入加热腔中的热水的温度是多少℃？ （3）若20℃的自来水不利用“热交换套管、加热腔”而是利用天然气加热成100℃的开水，每分钟会消耗多少m3天然气？天然气完全燃烧，且不考虑能量损失。 3．“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图像如图乙所示。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求： （1）加热4min，水吸收的热量为多少？ （2）加热4min，消耗了多少m3的天然气？ …型JY燃气热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压/MPa 适用：天然气、液化石油气 Ⅱ 75% 15 0.02﹣0.8 4．吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热一袋装牛奶，牛奶的质量m＝210g。 （1）为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用62℃的热水多少千克？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）），该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg•℃）] （2）该牛奶的营养成分表上标有“每100g能量300kJ”，该标识的含义与以下物理量 　 　（选填“热值”“热量”或“比热容”）的含义类似。 5．学校组织学生到蔡甸白莲湖广场进行社会实践活动，小明携带了一个质量为1kg的合金锅、一台如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如表所示）。小明了解到野炊地水的沸点为99℃，测出当地水的温度为24℃。[合金锅的比热容为0.8×103J/（kg•℃）] （1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？ （2）合金锅内1kg的水升高50℃，水需要吸收多少热量？ （3）如果燃气炉以最大火力持续燃烧1.4h，能够把质量为18kg的水烧开，在此过程中该便携式丁烷气炉烧水的热效率是多少？ 品名 便携式丁烷气炉 质量 1.8kg（不含气瓶） 使用燃气 液化丁烷气 尺寸 400×300×100mm 点火方式 电子点火 燃气消耗量 150g/h（最大火力时） 气瓶规格（尺寸/容量） 品名 总质量 净质量 主要成分 热值 神州 350g 250g 丁烷 9×107J/kg 6．热水器是现代人们家庭生活必不可少的家用电器，它取代了过去的柴木烧水，让人们短时间用到热水，满足每天洗漱和洗澡的需要。燃气热水器就是采用燃气作为主要能源材料，通过燃气燃烧产生的高温热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水目的一种热水器。 燃气型热水器是曾经占领热水器市场的主流热水器，其优点就是即开即用，无需等待，而且占地面积较小，能为家庭节省很多空间。 如图所示为林内牌燃气热水器。其参数为： 型号 JSQ31﹣R32F 类型 强排 额定产热水能力（L/min） 16 额定热负荷（kw） 31 额定最小热负荷（kw） 2 热效率 90 适用水压（MPa） 0.07～1.0 质量（kg） 15.5 额定电压（V） AC220 额定产热水能力：燃料燃烧时每分钟可以把多少升的水的温度提高25℃。 热效率：燃料燃烧时使水吸收的的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比。 （1）燃料燃烧时是将燃料的