专题 热量的计算-2024-2025学年九年级物理全一册同步分层练习（湖南专用，人教版）

专题� �热量的计算 题型一 一般吸、放热问题 1．太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。现需将10kg、20℃的水加热到40℃，不考虑能量转换过程中能量的损失，水的比热容为，燃气的热值为。则： （1）若用太阳能热水器加热，则水吸收了多少热量？ （2）若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧多少立方米的燃气？ 题型二 热效率的计算 2．用燃气灶烧水，燃烧0.6kg的煤气，使60kg的水从20℃ 升高到70℃ 。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求： （1）0.6kg煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）燃气灶烧水的效率。 3．如图所示，网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg、初温为60℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾[在一标准大气压下，鱼汤的比热容和沸点视为和水相同c汤=4.2×10³J/(kg·℃)]。气压看作标准大气压。求： （1）鱼汤所吸收的热量为多少； （2）若天然气完全燃烧放出的热量被鹅卵石全部吸收，而鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收。求此过程需要燃烧多少m³天然气？（q天然气=3.5×104J/m³） 题型三 热机效率的计算 4．一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了15km，所用时间为600s，消耗汽油1kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1000N（汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg）。求： (1)汽车行驶的速度； (2)牵引力所做功的大小； (3)1kg汽油完全燃烧放出的热量； (4)汽车发动机的效率。 5．氢燃料具有清洁，效率高效等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知：水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，氢燃料的热值为1.4×108J/kg。问： (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以1.4×105W的恒定功率匀速行驶300s，则该氢能源公交车的效率是多少？ 6．如图是辽宁号航空母舰的图片，它以重油（原油提出汽油、柴油后剩余的重质油）为燃料，总功率，最高航速约54km/h。（g取 10N/kg，，重油的热值为）求： （1）水面下 15m处，海水产生的压强是多少? （2）如果航母的总功率全部用来提供它向前运动，当航母以54km/h的速度航行时，牵引力是多大? （3）若航母发动机的效率为25%，当它以最高航速匀速航行1000km，至少需要燃烧多少千克的重油? 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题� �热量的计算 题型一 一般吸、放热问题 1．太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。现需将10kg、20℃的水加热到40℃，不考虑能量转换过程中能量的损失，水的比热容为，燃气的热值为。则： （1）若用太阳能热水器加热，则水吸收了多少热量？ （2）若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧多少立方米的燃气？ 【答案】（1）8.4×105J；（2）0.02m3 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）不考虑能量转换过程中能量的损失，若用燃气热水器加热，则Q吸=Q放，需要完全燃烧的燃气体积 答：（1）水吸收的热量为8.4×105J； （2）需要完全燃烧的燃气体积为0.02m3。 题型二 热效率的计算 2．用燃气灶烧水，燃烧0.6kg的煤气，使60kg的水从20℃ 升高到70℃ 。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求： （1）0.6kg煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）燃气灶烧水的效率。 【答案】（1）2.52×107J；（2）1.26×107J；（3）50% 【详解】解：（1）煤气完全燃烧放出的热量 Q=mq=0.6kg×4.2×107J/kg=2.52×107J （2）水吸收的热量 Q吸=cm水​(t−t0​)=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×(70℃-20℃)=1.26×107J （3）燃气灶的效率 答：（1）0.6kg煤气完全燃烧放出的热量为2.52×107J； （2）水吸收的热量为1.26×107J； （3）燃气灶烧水的效率为50%。 3．如图所示，网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg、初温为60℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾[在一标准大气压下，鱼汤的比热容和沸点视为和水相同c汤=4.2×10³J/(kg·℃)]。气压看作标准大气压。求： （1）鱼汤所吸收的热量为多少； （2）若天然气完全燃烧放出的热量被鹅卵石全部吸收，而鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收。求此过程需要燃烧多少m³天然气？（q天然气=3.5×104J/m³） 【答案】（1）3.36×105J；（2）0.012m3 【详解】解：（1）鱼汤所吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量 此过程需要燃烧天然气的体积为 答：（1）鱼汤所吸收的热量为； （2）此过程需要燃烧0.012m³天然气。 题型三 热机效率的计算 4．一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了15km，所用时间为600s，消耗汽油1kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1000N（汽油的热值取q汽油=5.0×107J/kg）。求： (1)汽车行驶的速度； (2)牵引力所做功的大小； (3)1kg汽油完全燃烧放出的热量； (4)汽车发动机的效率。 【答案】(1)25m/s (2)1.5×107J (3)5.0×107J (4)30% 【详解】（1）汽车行驶的速度为 （2）汽车做匀不完上线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力大小为 F=f=1000N 牵引力所做的功为 W=Fs=1000N×15×103m=1.5×107J （3）1kg汽油完全燃烧放出的热量为 Q=qm=5.0×107J/kg×1kg=5.0×107J （4）汽车发动机的效率为 5．氢燃料具有清洁，效率高效等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知：水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，氢燃料的热值为1.4×108J/kg。问： (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以1.4×105W的恒定功率匀速行驶300s，则该氢能源公交车的效率是多少？ 【答案】(1) (2)40℃ (3)50% 【详解】（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 Q放=m氢q氢=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J （2）由题意可知水吸收的热量 Q吸=Q放=8.4×107J由Q吸=cmΔt得，水升高的温度 （3）公交车行驶300s做的有用功 W=Pt=1.4×105W×300s=4.2×107J这氢能源公交车的效率 6．如图是辽宁号航空母舰的图片，它以重油（原油提出汽油、柴油后剩余的重质油）为燃料，总功率，最高航速约54km/h。（g取 10N/kg，，重油的热值为）求： （1）水面下 15m处，海水产生的压强是多少? （2）如果航母的总功率全部用来提供它向前运动，当航母以54km/h的速度航行时，牵引力是多大? （3）若航母发动机的效率为25%，当它以最高航速匀速航行1000km，至少需要燃烧多少千克的重油? 【答案】（1）；（2）；（3）1000kg 【详解】解：（1）水面下 15m处，海水产生的压强 （2）当航母以54km/h的速度航行时，牵引力是 （3）当它以最高航速匀速航行1000km，航母做的有用功 若航母发动机做的总功 需要燃料的质量 答：（1）水面下 15m处，海水产生的压强是； （2）当航母以54km/h的速度航行时，牵引力是； （3）若航母发动机的效率为25%，当它以最高航速匀速航行1000km，至少需要燃烧1000kg的重油。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$