内容正文:
第6讲 热学相关计算
一、选择题
1.[2023福建]城市中修建人工湖和湿地公园,可以调节气温,这主要是利用水的
( )
A.密度较大 B.沸点较高 C.比热容大 D.流动性好
2.科技成果[2023邵阳]2023年5月30日,长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射(如图)。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料,是因为该燃料具有较大的 ( )
第2题图
A.热值 B.比热容 C.密度 D.体积
3.[2023兰州]为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100 g和400 g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象信息,下列说法中正确的是 ( )
第3题图
A.A、B两液体在0~8 min内吸收的热量之比为2∶1
B.A、B两液体的比热容之比为1∶2
C.B液体的吸热能力比A液体的强
D.A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
二、填空及简答题
4.[2023无锡]我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度,标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水力发电是将水的 能转化为电能,水能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。水电站年均发电量可达1.08×1018 J,若这些电量改用煤进行火力发电,效率为40%,煤的热值为3.0×107 J/kg,则需要用煤 kg。
5.[2023鄂州]小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉,准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时,把初温为20 ℃的1 kg水加热到100 ℃,燃烧了0.025 m3天然气。则水吸收的热量为 J,假设天然气完全燃烧,则燃气炉烧水的效率为 。[c水=4.2×
103 J/(kg·℃),天然气的热值取4×107 J/m3]
三、实验探究题
6.[2023通辽]如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,各取质量为50 g、初温为20 ℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1 min记录一次数据,如表所示。
物质
加热时
间/min
消耗酒
精/g
末温
/℃
物质
加热时
间/min
消耗酒
精/g
末温
/℃
食用油
1
0.5
54
水
1
0.5
35
2
1.0
88
2
1.0
50
3
1.5
122
3
1.5
65
第6题图
(1)分析实验数据可知, (选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和 法。
(3)根据表中记录的数据,则2 min内食用油吸收的热量是 J,所使用的酒精灯的加热效率为 [q酒精=3.0×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。
第6讲 热学相关计算
夯基础·基础巩固
1.C 2.A
3.D 【解析】A.用相同的加热装置加热,在相同时间内,加热装置放出的热量是相同的,则两种液体吸收的热量是相同的,所以在0~8 min内,A、B两液体吸收的热量是相同的,故其吸收的热量之比为1∶1,故错误;B.由图象可知,在0~8 min内,A液体温度升高了ΔtA=40 ℃-20 ℃=20 ℃,B液体温度升高了ΔtB=30 ℃-20 ℃=10 ℃,根据c=可得,A、B两液体的比热容之比=====2∶1,故错误;C.由B可知,B液体的比热容比A液体的比热容小,所以B液体的吸热能力比A液体的弱,故错误;D.由于A液体的比热容比B液体的比热容大,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同时,A液体吸收的热量比B液体吸收的热量多,故A液体比B液体更适合作发动机的冷却液,故正确。
4.机械 可再生 9×1010
5.3.36×105 33.6%
【解析】水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×105 J;天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.025 m3×4×107 J/m3=1×106 J,燃气炉烧水的效率η=×100%=×100%=33.6%。
6.(1)水 (2)转换 (3)6.3×103 21%
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