第14章 专题1 热学的综合计算（教师用书）-【中考123】2025-2026学年新教材九年级上册物理全程导练（人教版2024）

 

 

 

[答案 P4]

比热容及物体吸、放热的计算　　

1．一个质量为1.5 kg的钢刀，加热到560 ℃，然后在空气中自然冷却，室温为20 ℃。已知钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，室内气压为标准大气压。

(1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？

(2)若把这些热量给30 ℃、1.0 kg的水加热，水温能够升高到多少摄氏度？

解：(1)钢刀放出的热量：

Q放＝c钢m钢(t初－t末)＝0.46×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(560 ℃－20 ℃)＝3.726×105 J；

(2)若钢刀放出的热量全部被水吸收，且没有变成水蒸气，则由Q吸＝cmΔt得，

Δt＝＝≈89 ℃，

t＝Δt＋t0＝89 ℃＋30 ℃＝119 ℃，

而标准大气压下水的沸点是100 ℃，故部分水蒸发成水蒸气，剩下水的温度是100 ℃。

答：(1)这把钢刀在冷却过程中放出了3.726×105 J的热量；(2)若把这些热量给30 ℃、1.0 kg的水加热，水温能够升高到100 ℃。

 

 

2．质量为500 g的某液体放出了3.0×104 J的热量后，温度下降了30 ℃；若此液体放出的热量有60%被一个质量为2 kg的铁球吸收。[c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)]求：

(1)这种液体的比热容。

(2)铁球升高的温度。(保留整数)

解：(1)由Q放＝cmΔt得，该液体的比热容：

c液＝＝＝2.0×103 J/(kg·℃)；

(2)由题意可得，铁球吸收的热量：

Q吸＝Q放×60%＝3.0×104 J×60%＝1.8×104 J，

由Q吸＝cmΔt得，铁球升高的温度：

Δt′＝＝≈20 ℃。

答：(1)这种液体的比热容是2.0×103 J/(kg·℃)；(2)铁球升高的温度约为20 ℃。

 

 

 

热值的相关计算　　

3．小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气的质量为21 kg。(液化气的热值取5.0×107 J/kg)

(1)21 kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？

(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？

解：(1)整瓶液化气完全燃烧，释放的热量：

Q放＝mq＝21 kg×5.0×107 J/kg＝1.05×109 J；

(2)整瓶液化气完全燃烧后，被利用的热量：

Q有用＝Q放×60%＝1.05×109 J×60%＝6.3×108 J，

散失的热量：

Q散失＝Q放－Q有用＝1.05×109 J－6.3×108 J＝4.2×108 J。

答：(1)21 kg的液化气完全燃烧，释放的热量是1.05×109 J；(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是4.2×108 J。

 

 

 

 

 

 

 

 

4．某同学用如图所示装置测量酒精的热值。他在烧杯中加入300 g水，调好装置后进行加热，使初温为20 ℃的水温度升高了50 ℃，测得此过程中消耗了6 g酒精。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

(1)此过程中水吸收的热量是多少？

(2)假设酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，则酒精的热值是多少？

4题图

解：(1)水的质量：m＝300 g＝0.3 kg，

水吸收的热量：

Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.3 kg×50 ℃＝6.3×104 J；

(2)酒精的质量：m酒精＝6 g＝0.006 kg，

由于酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，则Q放＝Q吸＝6.3×104 J，

根据Q放＝mq可得，酒精的热值：

q酒精＝＝＝1.05×107 J/kg。

答：(1)此过程中水吸收的热量是6.3×104 J；(2)酒精的热值是1.05×107 J/kg。

 

 

 

热效率的相关计算　　

角度1　炉具的效率

5．(内蒙古中考)民谚“五月五、过端午、蒸粽子”，呈现了端午节文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的水蒸气进行加热。用2.5 kg的水蒸粽子，当水沸腾时，水温升高了80 ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤＝3×107 J/kg]求：

(1)从加热至沸腾，水吸收的热量。

(2)此过程若采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，需要完全燃烧煤的质量。

解：(1)水吸收的热量：

Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×80 ℃＝8.4×105 J；

(2)由η＝可得煤完全燃烧放出的热量：

Q放＝＝＝8.4×106 J，

由Q放＝mq可得完全燃烧煤的质量：

m煤＝＝＝0.28 kg。