3.6 比热容、热值的理解及相关计算-【一战成名新中考】2025河北中考物理·一轮复习·分层作业本（练册）

参考答案及重难题解析·河北物理 分 层 作 业 本 模块三　 热 学 命题点 1　 温度　 温度计 【一阶·基础训练】 1. (1)0 ℃ 　 (2)100 ℃ 　 (3)37 ℃ 2. (1)✕　 (2)✕　 (3)✕　 (4) ✕　 (5) ✕　 (6) ✕　 (7) ✕　 (8)√ 【二阶·能力提升】 1. A　 2. C　 3. (1)热胀冷缩　 36. 5　 (2)36. 6 4. D　 ②　 -21　 小 命题点 2　 与物态变化有关的判断 【一阶·基础训练】 1. C　 2. B　 3. D　 4. CF　 【变式训练】A　 5. C　 6. B 【二阶·能力提升】 1. D　 2. C　 3. BCF 【三阶·思维拔高】 1. 【基础设问】BDFGI　 【提升设问】BDF 2. B　 3. B　 4. 升高　 液化　 放出　 均匀 命题点 3　 物态变化实验 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 【考点小练】 1. D　 2. 晶体　 低　 3. b　 a、c　 质量不同　 1. (1)C　 (2)晶体　 (3) -2　 降低 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋【变式训练】较小　 【拓展设问】 (1)增大　 (2)固液共存 　 (3)增大　 降低 2. (1)自下而上　 (2)99　 (3)小水珠是水蒸气遇冷液化形成的 (4)不能 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋【变式训练】①温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部　 ②减小热 量损失,缩短加热时间　 ③低于 　 ④不断吸收热量,温度保 持不变　 【拓展设问】 (1) 沸腾时 　 (2) > 　 减少水的质量 (或提高水的初温) 命题点 4　 分子动理论 1. BFH　 2. C 3. (1)分子在永不停息地做无规则运动　 (2)分子做无规则运动 的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈 4. B　 【变式训练】(1)扩散　 (2)缩短　 高 5. C　 【变式训练】(1)间隙　 (2)斥力　 (3)A 6. 分子之间存在引力　 7. A 8. BDFH　 【变式训练】(1)D　 (2)B 命题点 5　 内能及其改变方式 【一阶·基础训练】 1. BFGI　 2. D 3. 做功　 燃烧　 不相同　 【变式训练】内　 做功　 增大 【二阶·能力提升】 1. BEG　 2. C　 3. C　 4. D 命题点 6　 比热容、热值的理解及相关计算 【一阶·基础训练】 1. ADGIK　 2. C　 3. 全部燃烧　 化学能　 小 4. (1)加热时间　 (2)48　 (3)小　 (4)水 【拓展设问】(1) <　 热传递 　 不变 　 (2)M 　 4. 2× 104 　 2. 1× 103 　 【解析】(2)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图 像得,N 液体的温度降低得快,M 液体温度降低得慢,根据 Q放 = cmΔt 可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下, 谁的温度降低得快,谁的比热容就小,所以 M 液体的比热容 大,M 是水温度随时间变化的图线,N 是另一种液体温度随时 间变化的图线;水在 12 min 内由 60 ℃降低到 40 ℃ ,降低的温 度 Δt= 60 ℃ -40 ℃ = 20 ℃ ,则水放出的热量 Q放水 = c水 mΔt = 4. 2×103 J / (kg·℃ ) ×0. 5 kg×20 ℃ = 4. 2×104 J;0 ~ 12 min 中 N 液体放出的热量 Q放N = cNmN(60 ℃ - 20 ℃ ),由于水和 N 液 体在相同时间内放出的热量相等,即 Q放水 = Q放N,则有 4. 2 × 104 J = cN×0. 5 kg×(60 ℃-20 ℃),解得 cN =2. 1×103 J / (kg·℃). 【二阶·能力提升】 1. 比热容　 6. 3×107 　 做功　 【解析】水的比热容较大,同样受热 或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,相同质量的水和砂石 相比较,水的温度变化比砂石小,所以沙漠地区昼夜温差大, 而沿海地区则昼夜温差小;水放出的热量 Q放 = c水 mΔt = 4. 2× 103 J / (kg·℃ ) ×500 kg×(65 ℃ -35 ℃ )= 6. 3×107 J;改变内能 的方法有两种:做功和热传递. 2. 汽化　 放出　 40　 【解析】热管的热端受热时,吸液芯里的液 体吸收热量变成蒸气,是液态变为气态的过程,是汽化现象; 蒸气在管子里跑到冷端变成液态,是气态变为液态的过程,是 液化现象,液化放热;根据热量公式 Q = cmΔt 可得该液体温度 的变化量 Δt= Q cm = 2 400 J 1. 2×103 J / (kg·℃ ) ×50×10-3 kg = 40 ℃ . 3. 等于　 1. 2×103 　 1 ∶ 2　 【解析】由题和图像可知,甲的质量是 乙的 2 倍,它们升高相同的温度时,甲吸收的热量是乙的 2 倍, 由 Q= cmΔt 可知,甲、乙的比热容相同,甲的比热容 c甲 = Q mΔt = 2 400 J 2 kg×1 ℃ = 1. 2×103 J / ( kg·℃ );由题和图像可知,甲的质量 是丙的 2 倍,它们升高相同的温度时,吸收的热量相同,根据 Q= cmΔt 可知,它们的比热容之比为 1 ∶2. 4. (1)内　 机械能　 (2)4　 【解析】(2)汽油的热值为 3. 2×107 J / L, 则完全燃烧 9 L 汽油放出的热量 Q放 = qV= 3. 2×107 J / L×9 L = 2. 88×108 J,若汽油完全燃烧放出的热量与天然气完全燃烧放 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 351 参考答案及重难题解析·河北物理 分 层 作 业 本 出的热量相等, 则天然气的体积 V′ = Q放 q′ = 2. 88 ×108 J 7. 2×107 J / m3 = 4 m3 . 5. 2. 8×107 　 不变 【三阶·思维拔高】 1. 化学　 内　 0. 21　 0. 42　 【变式训练】1. 68×106 　 102 【解析】天然气燃烧时将化学能转化为内能;水吸收的热量 Q吸 = c水 mΔt= 4. 2×103 J / (kg·℃ ) ×20 kg×(100 ℃ -20 ℃ ) = 6. 72× 106 J;天然气完全燃烧放出的热量 Q放 = Q吸 = 6. 72 × 106 J,由 Q放 = Vq 可得,所需天然气的体积 V天然气 = Q放 q天然气 = 6. 72×106 J 3. 2×107 J / m3 = 0. 21 m3 ;由 η= Q吸 Q放 ×100%可得,天然气燃烧放 出的总热量 Q放总 = Q吸 η × 100% = 6. 72×106 J 50% × 100% = 1. 344 × 107 J,由公式 Q放总 =Vq 得,烧开这些水需要燃烧天然气的体积 V= Q放总 q天然气 = 1. 344 ×107 J 3. 2×107 J / m3 = 0. 42 m3 . 【变式训练】水吸收的热量 Q吸 = ηQ放 = ηV天然气 q天然气 = 70% × 0. 06 m3 × 4. 0 × 107 J / m3 = 1. 68×106 J;根据 Q吸 = cm( t-t0 )可知,密闭的锅内水烧开时的 温度 t= Q吸 c水 m +t0 = 1. 68×106 J 4. 2×103 J / (kg·℃ ) ×5 kg +22 ℃ = 102 ℃ . 2. 4. 2×106 　 80　 【解析】水的质量 m= 40 kg,水吸收的热量Q吸 = cm( t-t0 )= 4. 2×103 J / (kg·℃ ) ×40 kg×(40 ℃ -15 ℃ )= 4. 2× 106 J;天然气完全燃烧放出的热量 Q放 = Vq = 0. 15 m3 × 3. 5 × 107 J / m3 = 5. 25×106 J,该热水器烧水时的效率 η= Q吸 Q放 ×100% = 4. 2×106 J 5. 25×106 J ×100% = 80%. 3. 5. 904×109 　 0. 5 　 【解析】已知 1 m3 的可燃冰可转化生成 164 m3 的甲烷气体和 0. 8 m3 的水,则 1 m3 可燃冰完全燃烧释 放的热量即 164 m3 甲烷完全燃烧释放的热量,Q放 =V甲烷 q甲烷 = 164 m3 ×3. 6×107 J / m3 = 5. 904×109 J,可知 1 m3 的可燃冰释放 的热量约为 5. 904 × 109 J, 故可燃冰的热值约为 q = Q V = 5. 904×109 J 1 m3 = 5. 904×109 J / m3 ;4. 2 m3 甲烷完全燃烧放出的热 量 Q放 ′=V甲烷 ′q甲烷 = 4. 2 m3 ×3. 6×107 J / m3 = 1. 512×108 J,水吸 收的热量 Q吸 =Q放 ′ = 1. 512×108 J,由 Q吸 = cmΔt 得,被加热水 的质量 m = Q吸 c水 Δt = 1. 512 ×108 J 4. 2×103 J / (kg·℃ ) ×72 ℃ = 500 kg,被加 热的水的体积 V= m ρ水 = 500 kg 1. 0×103 kg / m3 = 0. 5 m3 . 4. 220　 8. 4×106 　 93　 【变式训练】(1)6. 72×105 　 7　 (2)84　 【解析】由表格参数可知,热水器的额定电压 U = 220 V,由 ρ = m V 可知,热水器中水的质量 m = ρV = 1. 0 × 103 kg / m3 × 80 × 10-3 m3 =80 kg,水吸收的热量Q吸 =cm(t-t0)= 4. 2×103 J / (kg·℃)× 80 kg×(50 ℃ -25 ℃) = 8. 4×106 J,热水器消耗的电能 W = Pt = 3 000 W×3 000 s = 9 × 106 J,热水器的效率 η = Q吸 W × 100% = 8. 4×106 J 9×106 J ×100%≈93%; 【变式训练】 ( 1) 水的初温为 20 ℃ ,一标准大气压下沸点为 100 ℃ ,则水吸收的热量 Q吸 = cm( t-t0 )= 4. 2×103 J / ( kg·℃ ) ×2 kg×(100 ℃ -20 ℃ ) = 6. 72×105 J;由电热水壶的效率 η = Q吸 W = Q吸 Pt 可 得, 将 这 壶 水 烧 开 需 要 的 时 间 t = Q吸 Pη = 6. 72×105 J 2 000 W×80% = 420 s = 7 min;(2)3 000 imp / ( kW·h)表示电 路中用电器每消耗 1 kW · h 电能,电能表的指示灯闪烁 3 000 次,因电能表指示灯闪烁了 300 次,则电热水壶实际消耗 的电能 W = 300 imp 3 000 imp / (kW·h) = 0. 1 kW · h = 3. 6 × 105 J, Q吸 = cmΔt= 4. 2× 103 J / ( kg·℃ ) × 1. 2 kg × ( 80 ℃ - 20 ℃ ) = 3. 024× 105 J, 电 热 水 壶 的 加 热 效 率 η = Q吸 W × 100% = 3. 024×105 J 3. 6×105 J ×100% = 84%. 5. 可再生　 太阳　 10　 【变式训练】(1)0. 24　 (2)7. 2×104 　 1. 8× 10-3 　 【解析】风能可以在自然界里源源不断地得到,属于可再 生能源,它实际上来源于太阳能;200 kg 焦炭完全燃烧放出的 热量 Q放 =mq= 200 kg×3. 0×107 J / kg = 6×109 J,单个陆上风电 机组功率可达 107 W,需要的时间 t = W P = Q放 P = 6 ×109 J 107 W = 600 s = 10 min;【变式训练】(1)煤完全燃烧释放的热量与该型号 发电机转一圈产生的电能相同,则 Q放 =W′= 2 kW·h = 7. 2×106 J, 煤的质量 m= Q放 q = 7. 2 ×106 J 3×107 J / kg =0. 24 kg;(2)3 000 r / (kW·h)表示 电路中用电器每消耗 1 kW·h 电能,电能表转盘转 3 000 转, 电能表转盘转了 60 转,则电热水器实际消耗的电能 W = 60 r 3 000 r / (kW·h) = 0. 02 kW·h = 7. 2×104 J,天然气的体积V= Q放 q天然气 = W q天然气 = 7. 2 ×104 J 4. 0×107 J / m3 = 1. 8×10-3 m3 . 命题点 7　 热机　 能量的转化与守恒 1. A 2. 液化　 对外做功　 做功　 【变式训练】做功　 做功　 减小 3. 热传递　 做功　 4. 内能　 做功　 做功 5. C　 6. 可再生　 光(或太阳)　 电　 7. 太阳　 电　 电 命题点 8　 能源与可持续发展 1. D　 2. 煤、石油、核能　 二次　 方向　 3. A 4. 发电机　 内能　 (1)不可再生　 (2)核裂变　 (3)热机 5. 裂变　 100　 太阳能集热器把水加热 6. (1)√　 (2)✕　 (3)√　 (4)√　 (5)✕　 (6)√　 (7)✕ (8)√　 (9)✕　 (10)√ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 451 分层作业本·河北物理 模 块 三 热 学 命题点 6　 比热容、热值的理解及相关计算(必考) [比热容、热值的理解及应用(10 年 5 考)] 1. [一题多选]下列现象,不能 ∙∙ 用比热容知识来解 释的是 (ADGIK) A. 夏天炎热时,在教室洒水来进行物理降温 B. 在阳光照射下,湿泥土比干泥土升温慢 C. 保温饭盒给饭菜保温,在饭盒下层注热水 D. 家庭中常用沸水来给餐具进行杀菌消毒 E. 城市中修建人工湖和湿地公园调节气温 F. 炒花生时将花生放在沙子中翻炒 G. 发生火灾时,消防员用水来扑火 H. 汽车发动机用水作冷却剂 I. 人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷 J. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物 体自身的温度 K. 长征三号乙运载火箭用液态氢作为燃料 2. 煤炭是一种重要能源. 为判断煤炭品质的优 劣,最科学的方法是检验煤炭的 ( C ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　A. 比热容 B. 密度 C. 热值 B. 温度 第 3 题图 3. [2018 河北 26 题 3 分]有如图所 示的两套相同装置,分别在两 个燃烧皿中放入质量相同的 不同燃料,点燃后加热质量相 等的同种液体,通过比较燃料 　 全部燃烧　 (选填“燃烧相同时间”或“全部 燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料 的热值的大小. 燃料燃烧,　 化学能　 转化为内 能,用比热容 　 小　 的液体可以使实验现象 更明显. (实验中液体没有沸腾) 4. [一题多问][2023 益阳改编]某小组同学比较水 和沙石的比热容大小: 甲 　 　 乙 第 4 题图 (1)在两个相同的烧杯中分别装入质量相同 的水和沙石,用相同的酒精灯进行加热,使它 们升高相同的温度,通过比较 　 加热时间 　 来判断吸收热量的多少. (2)加热 10 min 后,测得水的温度如图甲,该 示数为　 48　 ℃ . 升高的温度 / ℃ 5 10 15 20 加热水的时间 / min 2. 5 5 7. 5 10 加热沙子的时间 / min 1 2 3 4 (3)多次实验后得到的数据如上表,分析可得 沙子的比热容比水的 　 小 　 (选填“大” 或 “小”). (4)根据实验结论可知,农民在培育秧苗时, 为了防止秧苗在夜间被冷空气冻坏,傍晚应 该往农田里加　 水　 (选填“水”或“沙子”). 【拓展设问】(1)[2021 河北 26 题 3 分]小明用相 同的酒精灯给质量相等的 A、B 两种物质加 热. 根据测量数据描绘温度-时间图像如图乙 所示,由图可知,A 物质比热容　 <　 (选填“ > ”“ < ”或“ = ”)B 物质比热容. 用酒精灯给物 体加热,物体内能增大、温度升高,这是通过 　 热传递　 方式实现的. 实验完成后,酒精灯 中剩余酒精的热值　 不变　 (选填“变大”“变 小”或“不变”). 第 4 题图丙 (2)[2023 泰安改编]质量均为 0. 5 kg 的水和另 一种液体在相同时间内放出的热量相等,它 们温度随时间变化的关系如图丙所示. 已知 水的比热容 c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃ ),c水>c液, 则图像中　 M　 是水温度随时间变化的图线, 0~ 12 min 水放出了　 4. 2×104 　 J 的热量,另 一液体的比热容为　 2. 1×103 　 J / (kg·℃ ). 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 72 分层作业本·河北物理 模 块 三 热 学 [比热容、热值的单点计算(10 年 6 考)] 类 型 1 只涉及比热容的相关计算(10 年 4 考) 1. [2023 河北 26 题 3 分]“早穿皮袄午穿纱”表明 沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温 差小,这是因为水比砂石的　 比热容　 大,楼 房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水 的这一特性. 某同学家“暖气”管道中 500 kg 的水从 65 ℃ 降低到 35 ℃ ,放出的热量为 　 6. 3×107 　 J,这一过程中水的内能减少. 除 热传递外,　 做功　 也可以改变物体的内能. [c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃ )] 2. [2023 达州改编]如图所示是热管的工作原理 图,当热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸 收热量变成蒸气,这一过程叫　 汽化　 (填物 态变化的名称),蒸气在管子里跑到冷端　 放 出　 (选填“吸收”或“放出”)热量变成液态, 液体通过吸液芯又回到热端. 这一过程循环 进行,不断地将热量从热端带到冷端. 若 50 g 的该液体吸收了 2 400 J 的热量,则其温度的 升高量为 　 40 　 ℃ . [液体的比热容为 1. 2 × 103 J / (kg·℃ )] 第 2 题图 3. 跨学科实践 甲物体的质量为 2 kg,乙、丙两 物体质量均为 1 kg,三个物体温度均升高 1 ℃ ,吸收的热量如图所示,则甲的比热容 　 等于　 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙的 比热容,甲的比热容为　 1. 2×103 　 J / (kg·℃), 甲、丙的比热容之比为　 1 ∶ 2　 . 第 3 题图 类 型 2 只涉及热值的相关计算(10 年 3 考) 4. [河北真题合编]双能源(汽油和天然气)汽车以 其经济、污染小等优点备受人们青睐. (已知 汽油的热值为 3. 2×107 J / L,天然气的热值为 7. 2×107 J / m3) (1)内燃机是汽车的“心脏”,它是把　 内　 能 转化为　 机械能　 的机器. (2)完全燃烧 9 L 汽油放出的热量与完全燃烧 　 4　 m3 的天然气放出的热量相等. 5. 艾灸是中华医学的瑰宝,利用艾条燃烧产生的 热量刺激人体穴位,能够达到防病治病的目 的. 若一根质量为 0. 05 kg 的艾条完全燃烧能 放出 1. 4 × 106 J 的热量,则该艾条的热值为 　 2. 8×107 　 J / kg,艾条用掉一半后,剩余的一 半艾条的热值将 　 不变 　 (选填“变大” “变 小”或“不变”). [比热容、热值的综合计算(10 年 2 考)] 类 型 1 纯热学综合计算(10 年 2 考) 1. [一题多变][2016 河北 27 题改编]天然气燃烧时 将　 化学　 能转化为　 内　 能. 至少需要消 耗　 0. 21 　 m3 的天然气,才能将质量为 20 kg、初温为 20 ℃的水烧开;若用效率为 50%的 天然气灶烧开上述的水,需要　 0. 42　 m3 的天 然气. [标准大气压,c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃), q天然气 = 3. 2×107 J / m3] 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 变式训练 [2022 江西改编]某同学用燃气灶烧水给餐具 消毒. 已知密闭锅内水的质量为 5 kg,水的初 温为 22 ℃ , 当水刚好烧开时, 共消耗了 0. 06 m3 的天然气,该燃气灶烧水的热效率 为 70%,则水吸收的热量为　 1. 68×106 　 J, 密闭的锅内水烧开时的温度为 　 102 　 ℃ . [天然气的热值为 4. 0×107 J / m3] 2. [2019 河北 28 题改编]用天然气热水器将质量为 40 kg、温度为 15 ℃的水加热到 40 ℃,水需要 吸收　 4. 2×106 　 J 的热量;若此过程中完全燃 烧了 0. 15 m3 的天然气,则该热水器的效率为 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 82 分层作业本·河北物理 模 块 三 热 学 　 80　 %. [水的比热容是 4. 2×103 J / (kg·℃), 天然气的热值是 3. 5×107 J / m3] 3. “可燃冰”是一种高效清洁能源,中国已勘探 的“可燃冰”储量居世界第一,持续安全开采量 创下了世界纪录,“可燃冰”的主要成分是甲烷, 1 m3 的可燃冰可转化生成 164 m3 的甲烷气体和 0. 8 m3 的 水, 则 可 燃 冰 的 热 值 大 约 为 　 5. 904×109 　 J / m3;4. 2 m3 甲烷完全燃烧放 出的热量可以使　 0. 5　 m3、10 ℃的水温度升 高 72 ℃ . [假设甲烷完全燃烧放出的热量全 部被水吸收;已知甲烷气体的热值为 3. 6× 107 J / m3,c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃ ),ρ水 = 1. 0× 103 kg / m3] 类 型 2 电热综合计算(2024. 26;2024. 27) 4. [一题多变][电学与比热容综合] [2024 河北 26 题 3 分]如表所示为某储水式电热水器的铭牌, 它表明该热水器的额定电压为　 220 　 V. 若 该热水器正常工作 3 000 s,可将一箱装有额 定容量的水从25 ℃ 加热到 50 ℃ ,则这个过程 中水吸收的热量为　 8. 4×106 　 J,热水器的效率 为　 93　 %(结果保留整数). 水的密度为 1. 0× 103 kg / m3,水的比热容为 4. 2×103 J / (kg·℃). 型号 额定电压 220 V 额定容量 80 L 额定频率 50 Hz 额定最高温度 75 ℃ 额定功率 3 000 W 防水等级 IP×4 额定内压 0. 8 MPa 出厂编号 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 变式训练 (1)[2024 宜宾]电热水壶内装有质量为 2 kg, 温度为 20 ℃的水,加热至沸腾时,水吸收的 热量为　 6. 72×105 　 J;电热水壶额定功率为 2 000 W,正常工作时 80%的热量被壶内的水 吸收,将这壶水烧开需要的时间是　 7　 分钟. 已知水的比热容 c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃),当 地气压为标准大气压. (2)[2024 重庆 A 卷改编]如图所示是小欣同学 家的电能表,她关闭家中其他用电器,只有电 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋热水壶工作,电能表的指示灯闪烁 300 次时, 刚好将 1. 2 kg 水从 20 ℃加热到 80 ℃ ,则电 热水壶的加热效率为 　 84 　 %. [ c水 = 4. 2 × 103 J / (kg·℃ )] 第 4 题图 　 　 第 5 题图 5. [一题多变] [电学与热值综合] [2024 河北 27 题 3 分]风电的开发可以有效助力我国实现“碳 达峰、碳中和” 的战略目标. 张北—雄安特高 压交流输变电工程投运后,实现了“张家口的 风点亮雄安的灯”. 从能源的视角来看,“张家 口的风” 属于 　 可再生 　 (选填“可再生” 或 “不可再生”)能源,它实际上来源于　 太阳　 能. 我国自主研发的单个陆上风电机组功率 可达 107W,这样一个风电机组在此功率下稳 定工作　 10　 min 产生的电能,相当于 200 kg 焦炭完全燃烧放出的热量. 焦炭的热值为 3. 0×107 J / kg. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 变式训练 (1)[2024 凉山州改编]近年来,凉山的山川田 野间一座座风力发电机组拔地而起. 某型号 风力发电机转一圈发电量为 2 kW·h,相当 于　 0. 24 　 kg 的煤完全燃烧释放的能量. (q煤 = 3×107 J / kg) (2)[2024 黑龙江龙东地区改编]小叶同学利用 如图电能表测量电热水器消耗的电能,将电 热水器单独连接在电路中,观察到电能表上 的铝盘 1 min 转了 60 转,电热水器消耗的电 能是　 7. 2×104 　 J,如果这些能量由天然气 来提供,需要完全燃烧　 1. 8×10-3 　 m3 的天 然气. (q天然气 = 4. 0×107 J / m3) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 92