2024年中考物理复习10招极速提分法---第2招 热值的计算——公式法

第2招 热值的计算——公式法 人教版 九年级全 例 典 例 剖 析 汽车汽油机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能的是________冲程。已知汽油的热值为4.6×107 J/kg，2 kg 汽油完全燃烧时释放的热量为________J。已知汽车防冻液的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，防冻液从90 ℃冷却到20 ℃的过程中，放出的热量为2.94×106 J，则汽车防冻液的质量为________kg。 压缩 9.2×107 10 解题秘方：在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，使其内能增大，温度升高，机械能转化为内能。 完全燃烧2 kg汽油放出的热量Q放＝m汽油q汽油＝ 2 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×107 J。 规律小结：公式是连接题中已知量和待求量的桥梁。解物理计算题，只有熟记物理公式，才能根据具体的情景，对号入座，利用恰当的公式解决对应的问题。 训练角度 1 热值与吸、放热的计算 分 类 训 练 1．【2023·盐城模拟】用煤气灶把初温为20 ℃，质量为2 kg的水加热到70 ℃，则： (1)水吸收的热量为多少？ 解：水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2× 103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃－20 ℃)＝4.2×105 J。 (2)若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧多少千克的煤气？事实上，将这壶水加热到70 ℃需要的煤气质量更多还是更少？[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg] 2．【2023·哈尔滨模拟】哈尔滨南岗区2023年正在进行的老旧小区改造总楼栋为440栋，其中为房屋外墙安装保温层、更换门窗等措施可减少散热，提高室温，实现“节能减排”，因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104 kg，则： (1)这些煤完全燃烧可放出的热量为多少？ 解：这些煤完全燃烧可放出的热量Q放＝q煤m煤＝3.0×107 J/kg×2.8×104 kg＝8.4×1011 J。 (2)这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108 kg的水温度升高多少？[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值为3.0×107 J/kg] 3．液化石油气的热值高达4.6×107 J/kg，一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107 J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100 kg、初始温度为31 ℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100 ℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84 kg，通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%。已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。问： 训练角度 2 热值的计算 (1)瓶内燃气的热值是多少？ (2)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？ 解：该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚。 4．威海市环翠区温泉镇有丰富的地热资源——温泉，充分利用温泉，既节约能源，又保护环境。市内某科研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤作为燃料供热，后改用温泉水供热，经多次试用后发现每小时用70 ℃的温泉水0.5 t流过散热器后变为50 ℃，达到以燃煤供热的效果。已知煤的热值为3×107 J/kg，求： 训练角度 3 燃料质量的计算 (1)温泉水向实验室每小时提供多少热量？ 解：每小时提供的热量Q放＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5×103 kg×(70 ℃－ 50 ℃)＝4.2×107 J。 (2)该科研单位一个冬季(按150天计)可以节约燃煤多少？ 5．【2022·云南】顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动地呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸汽进行加热的。若将2.5 kg的水加热到沸腾，水温升高了 80 ℃，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤＝3×107 J/kg，在此过程中，求： 训练角度 4 炉子效率的计算 (1)水吸收的热量。 解：水吸收的热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J /(kg·℃)×2.5 kg×80 ℃＝8.4×105 J。 (2)采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量。 (3)需要完全燃烧煤的质量。 由Q放＝cmΔt得汽车防冻液的质量m液＝＝＝10 kg。 解：由题知，Q放＝Q吸＝4.2×105 J，则消耗煤气的质量m煤气＝＝＝0.01 kg，由于有热量损失等，则事实上将这壶水加热到70 ℃需要的煤气质量更多 解：由题意知，水吸收的热量Q吸＝Q放＝8.4×1011 J， 湖水升高的温