第十三章 内能与热机 专题 热量及效率的相关计算（配套课件）-【名校培优课堂】2023-2024学年九年级上册物理同步教案（沪科版）

专题 热量及效率的相关计算 第十三章 内能与热机 1 1.物体吸、放热的相关计算 （1）物体吸热的相关计算：或。 （2）物体放热的相关计算：或。 （3）燃料燃烧放热的相关计算：（适用于固体和液体燃料），或（适用于某些气体燃料）。 （4）明确几个温度的含义：升高（降低）是指变化的温度，升高到（降低到）是指物体的末温。 专 题 概 览 2.热效率的相关计算 （1）热机的效率：。 （2）太阳能利用的效率：。 （3）炉子烧水的效率：。 类型一 热量的计算 例1 “可燃冰”是未来洁净的新能源。2017年5月，我国首次可燃冰试采成功。可燃冰具有热值大，能直接点燃等特点，它的热值约为。问完全燃烧的可燃冰能使质量约为多少kg的的水温度升高到？［水的比热容为］ 解：1 m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量： ， 水吸收的热量： ， 水的质量： 。 跟踪练习 1.在质量为的铁锅中放入水，要把这锅水从加热到［铁的比热容为，水的比热容为，煤炭的热值为］，至少需要煤炭（ ） A. B. C. D.无法确定 2.合理分类和利用垃圾可以变废为宝。在一定条件下，垃圾能“榨”出燃料油，若燃料油的热值为，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为_________J，燃烧时燃料油的化学能转化为_________能。 C 内 3.羊汤是很多地方的特色美食之一，它的主要制作步骤：在锅中放入水和羊骨、羊肉、羊杂，用大火将水煮至沸腾，然后转用温火持续煮沸。若煮一锅羊汤需加水，羊骨、羊肉、羊杂三者共，设锅中水、羊骨、羊肉、羊杂初始温度都为。羊骨、羊肉、羊杂的平均比热容为，则将一锅羊汤烧开（羊汤的沸点为）需要吸收的热量是多少？［］ 解：羊汤的沸点为，水、羊骨、羊肉、羊杂的末温为。 水吸收的热量： ； 羊骨、羊肉、羊杂吸收的热量： ； 将一锅羊汤烧开需要吸收的热量： 。 类型二 热平衡的计算 例2 小丽需用温度为的水泡脚，便把的热水与、的水混合，设混合过程没有热量损失，问：需要的热水多少kg？ 解：的水吸收的热量： 热水放出的热量等于冷水吸收的热量： 则需要90 ℃热水的质量： 。 跟踪练习 4.一把质量为的钢刀，加热到，然后在空气中自然冷却，此时室温为。［，不计热量损失］求： （1）这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？ （2）若把这些热量给、的水加热，水温可以上升多少度（取整数）？ 解：（1）钢刀在冷却过程中放出的热量：。 （2）不计热量损失，钢刀放出的热量全部被水吸收，则，根据可得，水升高的温度：。 类型三 炉子的效率 例3 从秦山核电站1991年12月15日投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤，减排二氧化碳约、二氧化硫约、氮氧化合物约。秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。 （1）的烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少？（烟煤的热值为） 解：（1）放出的热量 。 （2）假设烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使的水从升高到，求水吸收的热量为多少J？［］ 解：（2）水吸收的热量 。 （3）求煤炉加热水的热效率。（结果保留两位有效数字） 解：（3）煤炉加热水的热效率 。 跟踪练习 5.为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液化气，已知液化气的热值为，水的比热容为。求： （1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若（1）中放出的热量有40%被初温为20 ℃的水吸收，在标准大气压下可将多少质量的水烧开？ 解：（1）10 kg液化气完全燃烧释放的热量： ； （2）由题知，， 1标准大气压下水的沸点为100 ℃，即水的末温为100 ℃， 由得水的质量： 。 类型四 太阳能热水器的效率 例4 某太阳能热水器，水容量为，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为。若该热水器接收的太阳能约为。若该热水器接收太阳能的有效面积为，每天日照时间按计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从升高到［水的比热容为，水的密度为］。求： （1）热水器中水的质量； （2）一天内热水器中的水吸收的热量； （3）热水器在冬季的效率。 解：（1）该太阳能热水器中水的体积： ， 水的质量：。 （2）一天内热水器中的水吸收的热量： 。 （3）一天内热水器接收太阳能的能量： ， 热水器在冬季的效率： 。 跟踪练习 6.太阳能热水器深受广大用户的青睐，某品牌太阳能热水器，水容量，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为。若该热水器接收太阳能的有效面积为，每天日照时间，则接收到的太阳能可以使装满水的热水器中