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微专题(四) 热学综合计算
中考突破•物理
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热学综合主要涉及的公式
1.燃料燃烧产生的热量:
(1)以“”为单位: ;
(2)以“”为单位: 。
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2.物体吸收或放出热量
(1)统一公式: ;
(2)吸热: ;
(3)放热: ;
(4)热传递效率公式: ;
(5)热平衡方程式: (条件:在热传递过程中无热量损失)。
通常应用它的展开公式: 。
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对应训练
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有关比热容的热量计算
1.[2024长沙模拟] 质量相等的甲、乙两种液体,装
在相同的容器中,用相同的加热器加热,其温度随
时间变化的图像如图所示。下列说法中正确的是
( )
B
A. 后乙的内能保持不变
B.升高相同的温度,甲吸收的热量多
C.加热相同的时间,乙吸收的热量多
D.乙的比热容比甲的大
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2.[2023湖南模拟] [传统文化]中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之
路”名扬世界。用热水泡茶时,质量为的玻璃茶杯温度升高了 ,
玻璃茶杯吸收的热量是___________ ;其内能是通过________的方式改变的
玻璃的比热容为 。
热传递
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3.[2024怀化模拟] 小明在探究“物质的
放热能力与哪些因素有关”时,用质量
均为 的水和另一种液体进行对比
实验,并用图像对实验数据进行了处理,
如图所示。实验过程中,水和另一种液
体在相同时间内放出的热量相等,分析
甲
图像可以得出____(选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为
__________ 。
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4.[2024上海模拟] 物理兴趣小组的同
学们在研究“沙子和水谁的吸热本领大”
时,选用了两只完全相同的酒精灯分
别给质量都是 的沙子和水加热。
他们绘制出沙子和水的温度随加热时
间变化的图像如图所示。已知水的比
热容是 ,求:
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(1)加热满 时,水吸收的热量。
解:由乙图像可知,水的温度从上升到 ,水吸收的热量:
;
答:加热满,水吸收了 的热量;
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(2)沙子的比热容。
解:相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,在 的时间内
,又因为加热满,沙子的温度从 上升到
,, ,
。
答:沙子的比热容为 。
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有关热值的热量计算
5.[2023湖南模拟] 2022年北京冬奥会和冬残奥会的比赛期间,所有冬奥场
馆全部使用“绿电”(“绿电”是指在发电过程中,二氧化碳排放量为零或趋近
于零,比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小),这是奥运史上
首次实现全部场馆绿色电能供应。若消耗“绿电”约 ,节
约标准煤,减排二氧化碳 ,所节约的标准煤完全
燃烧,则放出的热量约为约为 ( )
A
A. B. C. D.
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6.[2024益阳模拟] 如图甲所示,这是
四冲程汽油机的______冲程。如图乙
所示,这是我国自主生产的某品牌小
汽车,已知汽油的热值是
,若该汽车发动机的效
率是,消耗 汽油使该汽车在
吸气
水平路面上匀速行驶了,则该汽车发动机的牵引力为__________ 。
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7.[2024长沙模拟] 某同学用酒精炉将质量为、温度为 的水加热到
,消耗酒精,这些酒精完全燃烧放出的热量是___________ ,酒精
炉的效率是_____ 。
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8.[2024湖南模拟] 小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。
将的水从加热到,消耗了 天然气(假设天然气完全燃
烧),已知水的比热容为 ,天然气的热值为
。求:
(1)水吸收的热量;
解:水吸收的热量:
;
答:水吸收的热量为 ;
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(2)天然气完全燃烧放出的热量;
解:天然气完全燃烧放出的热量:
;
答:天然气完全燃烧放出的热量为 ;
(3)燃气灶烧水时的效率。
解:燃气灶烧水的效率:
。
答:燃气灶烧水时的效率为 。
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有关比热容、热值的综合计算
9.[2023湖南模拟] 小明用天然气灶烧开水,在标准大气压下, 水从
加热至沸腾,此过程中天然气完全燃烧释放热量的 被水吸收,水
吸收的热量为___________,需要消耗____的天然气。 水的比热容为
,天然气的热值为
0.1
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10.[2024兰州模拟] 某款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行
驶了一段距离后,消耗汽油。汽油机的效率为 。在这段运动过程中,
问:汽油的热值为,水的比热容为
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
解: 汽油完全燃烧放出的热量:
;
答:汽油完全燃烧放出的热量是 ;
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(2)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油
完全燃烧放出热量的 。一个标准大气压下,若这些废气的能量全部被
初温为,质量为 的水吸收,则水升高的温度是多少?
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解:由题可知废气的能量:
,
即水吸收的热量:
,
由 可知水升高的温度:
,标准大气压下水的沸点为
,而 ,因此水实际升高的温度:
;
答:水升高的温度是 ;
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(3)如果汽油机的效率不变,汽车匀速运动时受到的阻力为 ,消耗
汽油,汽车通过的路程是多少?
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解:已知汽油机的效率为,由 可知,汽车做的有用功:
,
汽车匀速运动时受到的阻力与汽车的牵引力是一对平衡力,由二力平衡的
条件可知,汽车的牵引力:
,根据 可知汽车通过的路程:
。
答:如果汽油机的效率不变,汽车匀速运动时受到的阻力为 ,消耗
汽油,汽车通过的路程是 。
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11.[2024渭南模拟] 某氢燃料大巴车以的恒定功率匀速行驶 ,
燃烧氢燃料,问:
(1)质量为 的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
解:质量为 的氢燃料完全燃烧放出的热量:
;
答:质量为的氢燃料完全燃烧放出 的热量;
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(2)若这些热量的被质量为、温度为 的水吸收,则能使水
的温度升高多少?
解:根据题意,水吸收的热量:
,
由 可知,水升高的温度:
;
答:若这些热量的被质量为、温度为 的水吸收,则能使水
的温度升高 ;
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(3)该段时间内,氢燃料电池大巴车的能量转化效率为多少?
解:由 可知,氢燃料大巴车所做的功:
,
氢燃料大巴车的效率:
。
答:该段时间内,氢燃料大巴车的能量转化效率为 。
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