小专题1 热学综合计算-【一课通】2024-2025学年九年级全一册物理随堂小练习(人教版)

>8 小专题1热学综合计算 类型一热量的计算 1.（易错题)在标准大气压下，5kg、初温30℃的水在吸收1.68×10J的热量后，温度 会升高 ( A.70℃ B.80℃ C.100℃ D.110℃ 2.2022年2月27日11时许，伴随着一阵山呼海啸般的巨响，长征八号遥二运载火箭 搭载着22颗卫星，在我国文昌航天发射场一飞冲天，创造了我国“一箭多星”即单次 发射卫星数量最多的纪录，由此开启了我国新的共享火箭“拼车”模式。火箭发动机 做功把燃料燃烧的内能转化为 能，若该燃料的热值为1.4×103J/kg,则完 全燃烧500g该燃料放出的热量是 Jo 3.小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时 间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的 热量相同。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求： (1)CD段水吸收的热量是多少？ +温度/℃ (2)冰的比热容是多少？ 30 D 20 10 B -10 55时间/mim -20 类型二关于热平衡的计算 4.小东想知道火炉的温度大概是多少，他想了一个办法，将一块0.3kg的铁块放在火 炉里相当长时间后（此时铁块的温度与火炉温度一样）取出迅速投到质量为1kg的 水中，发现水的温度从25℃上升到45℃，假设铁块放出的热量完全被水吸收。求： [铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃)] (1)水吸收的热量； (2)铁块放出的热量： (3)铁块下降的温度：（结果保留整数） (4)火炉的温度。 15 类型三热机效率的计算 5.热水器将质量为20kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气0.15m3,在此过 程中水吸收的热量是 J,热水器的热效率是 。[ck=4.2× 103J/(kg·℃)；9天然气=3.2×10'J/m3] 6.小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1kg的水从20℃加热 到60℃，消耗了0.01m3的天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.0×10J/m3,则此次燃气灶烧水的效率为 7.一台单缸四冲程汽油机，汽缸的横截面积为400cm2,活塞冲程长为30cm,做功冲程 中燃气的平均压强是5×10Pa,飞轮转速是240/min。(汽油的热值为4.6× 10J/kg)求： (1)该汽油机的输出功率： (2)如果该汽油机每分钟消耗汽油60g,汽油完全燃烧所放出的热量； (3)汽油机的效率。（结果保留一位小数） 16撞击后静止了，右边的小球向右摆动，左边的小球在 (3)由Q做=c铁m铁△1可得： 撞击过程中把自己的机械能转移到了右边的小球上： △y= Q数 8.4×10①J =609℃： 当右边的小球撞击后静止了，左边的小球向左摆动， c线m铁0.46×10J/(kg·℃)×0.3kg 右边的小球在撞击过程中把自己的机械能转移到了 (4)火炉的温度：*=609℃+45℃=654℃。 左边的小球上。因为小球在摆动的过程中受到空气 答：(1)水吸收的热量为8.4×10J: 阻力的作用，一部分机械能转化为内能，所以，小球摆 (2)铁块放出的热量为8.4×10°J: 动的幅度会越来越小，到最后会静止下来。在转化和 (3)铁块下降的温度约为609℃； 转移的过程中，能量的总量保持不变。 (4)火炉的温度大约是654℃。 小专题1热学综合计算 类型三热机效率的计算 类型一热量的计算 5.4.2×10°87.5% 1.A【解析】由Q=m,得水升高的温度4y=。 6.429% 7.解：(1)已知p=5×10Pa,S=400cm2=0.04m2, 4.2x10/(g·℃)x5kg80℃，则理论上水的 1.68×10°J 燃气对活塞的平均压力： F=pS=5×103Pa×0.04m2=20000N. 末温：4=41+4。=80℃+30℃=110℃，在标准大气 s=30cm=0.3m, 压下，水的沸，点为100℃，所以，水的温度升高到 一个做功冲程中燃气对活塞做的功： 100℃将不再上升，即水的末温应为100℃，水实际 W=Fs=20000N×0.3m=6000J. 升高的温度：4'=100℃-30℃=70℃。故选A。 飞轮转速是240r/min,飞轮每转两圈对外做功一次， 2.机械7×10【解析】火箭发动机做功给火箭提供 所以飞轮转动240转，要对外做功120次，所以燃气 动力，使火箭加速上升，机械能增加，增加的机械能是 对活塞做的总功： 由燃料的内能转化而来，故火箭发动机做功把燃料燃 W。=120×W=120×6000J=7.2×103J, 烧的内能转化为机械能：根据题意可知，燃料完全燃 t=I min =60 s, 烧的质量m=500g=0.5kg,则完全燃烧500g燃料 放出的热量：Q=m叫=0.5kg×1.4×10J/kg=7× 汽油机的输出功率：P= 4_7.2×10」=12000w: 605 10J。 (2)汽油完全燃烧所放出的热量： 3.解：(1)Qk顺=cm△=4.2×10JV(kg·℃)×0.5kg× Q线=mg=0.06kg×4.6×103J/kg=2.76×10J: 20℃=4.2×10J: We-7.2×10」=26.1%。 1 (2)0*=20*=2×4.2×10J=2.1×101, (3)汽油机的效率：7Q2.76×10丁 答：(1)该汽油机的输出功率为12000W: Q飕-2.1×10】 C漆 mA-0.5kg×20℃ =2.1×103J/(kg·℃) (2)如果该汽油机每分钟消耗汽油60g,汽油完全燃 烧所放出的热量为2.76×10°J: 答：(1)水吸收的热量为4,2×10J: (3)汽油机的效率为26.1% (2)冰的比热容为2.1×10J/(kg·℃)。 类型二关于热平衡的计算 第十五章电流和电路 4.解：(1)水吸收的热量： 第1节 两种电荷 Qw=e水mk(1-6）=4.2×103J/(kg·℃）×1kg× 【边学边练】 (45℃-25℃)=8.4×10J: 知识点一两种电荷 (2)由题意知，铁块放出的热量完全被水吸收，则1.摩擦摩擦起电吸引 铁块放出的热量：Qa=Q=8.4×10J: 2.电同种排斥 90