期末考试专题训练 内能相关计算 2023-2024学年人教版九年级物理全一册

专题训练 内能相关计算 热量的计算 【知识点的认识】 物体的温度升高时吸收热量为:Q吸=cm(t﹣t0) 物体的温度降低时放出的热量为:Q放=cm(t0﹣t) 式中的c为物体的比热容,m为物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度.若用 t表示物体变化的温度(升高或降低的温度),那么,物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为:Q=cm t. 【命题方向】 第一类常考题: 铜的比热容是铅的比热容的3倍.质量相同的铜块和铅块,若它们升高的温度之比为1:2,则它们吸热之比为( ) A.2:3 B.3:2 C.6:1 D.1:6 分析:知道铜和铅的比热容之比、升高的温度值比、质量m相同,根据公式Q吸=cm t求它们吸收的热量之比. 解:由题知,m铜:m铅=1:1, t铜: t铅=1:2,c铜:c铅=3:1, ∵Q吸=cm t,. 故选B. 点评:本题考查了学生对热量公式的掌握和运用,涉及到两个物体关于热量、质量、温度变化量、比热容的比值,要防止因颠倒而出错. (2)第二类常考题: 为了利用太阳能资源,节约经营成本,崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器,每台热水器的水箱容积为200L.在夏季光照条件下,一满箱15 的水经白天太阳能加热,温度可达到65 .已知水的比热容为4.2 103J/(kg• ),天然气的热值为8.4 107J/kg.求: (1)10台热水器装满水时,温度从15 升高到65 吸收了多少热量? (2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要多少千克天然气? 分析:(1)利用密度公式求出水的质量,知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量; (2)由题知,Q吸=Q放,再利用燃料完全燃烧放热公式Q放=qm求需要天然气的质量. 解:(1)一满箱水的体积: v=200L=200 10﹣3m3, 一满箱水的质量: m水= 水v=1.0 103kg/m3 200 10﹣3m3=200kg, 一满箱水的温度从15 升高到65 ,所吸收的热量为 Q吸=c水m水 t=4.2 103J/(kg• ) 200kg (65 ﹣15 )=4.2 107J, 10台热水器装满水时,水吸收的热量: Q=4.2 107J 10=4.2 108J; (2)由题知,10台热水器获得的太阳能相当于质量为m的天然气完全燃烧放出的热量, 即:Q放=mq=Q=4.2 108J, m5kg. 答:(1)10台热水器装满水时,温度从15 升高到65 吸收了4.2 108J的热量; (2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要5kg天然气. 点评:本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用,注意200L≠200kg,必须利用密度公式计算. (3)第三类常考题: 上海世博会的主题是“城市,让生活更美好”.为了倡导低碳生活,太阳能热水器被广泛应用于现代生活. 下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息: 注:1L=10﹣3m3 请根据上表信息,通过计算回答问题. (1)热水器中水的质量为 100 kg; (2)热水器中的水需吸收的热量为 2.52 107 J; (3)热水器平均1h所接收的太阳能约为 5.04 106 J. 分析:(1)已知水的体积,求质量,利用密度的公式计算; (2)已知水的比热容、温度的变化量、质量,求热量,利用热量的计算公式计算; (3)由上一问水吸收的热量,利用效率公式计算出接受的太阳能量. 解:(1)m= v=1.0 103kg/m3 100 10﹣3m3=100kg; (2)Q=cm t=4.2 103J/(kg• ) 100kg 60 =2.52 107J; (3)热水器平均10h所接收的太阳能为:5.04 107J. 那么平均1h所接收的太阳能为:5.04 107J=5.04 106J 故答案为:(1)100,(2)2.52 107,(3)5.04 106. 点评:(1)计算本题时要注意单位换算,1L=1dm3;(2)注意,升高的温度是60 ,即温度的变化量是60 ;不是末温. 【解题方法点拨】 (1)应用热量公式解题应注意的几个问题: ①质量的单位要用千克; ②注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词,一定要分清初温、末温,升高了、升高到(或降低了、降低到)的温度含义,要根据题意作出正确的判断; ③应用热量公式的条件是物质的状态不能改变,若不考虑这个因素,计算结果就会出现错误 (2)这两个公式解题的一般步骤是: ①根据题意是吸热还是放热找出相应的公式; ②明确要求的物理量; ③根据所给已知条件求解. (3)在使用热量公式进行计算时,首先各物理量的单位必须统一用国际单位,如温度t的单位用 ,质量m的单位用kg,比热容c的单位用