专题训练 热量综合计算 练习课件-2025-2026学年物理沪科版(2024)九年级全一册

专题训练二　热量综合计算 解题技巧 2.公式的选择和利用,（1）物体的吸、放热选择Q＝cmΔt.,（2）燃料完全燃烧放出的热量选择Q放＝mq.,在使用公式时，要注意：每个公式不但可以求“＝”左边的物理量，而且可以求“＝”右边的每一个物理量.,3.求解步骤,（1）由原公式变换得到要求物理量的公式.,（2）代入数据求解 针对训练 1．[2024·广元]随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一 种新能源加以利用．已知氢燃料的热值为1.4×108 J/kg，水 的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)．如果一辆汽车平均每月消 耗氢燃料30 kg，这些氢燃料完全燃烧释放的热量为________J， 若这些热量完全被水吸收，可使_________kg水的温度从20 ℃ 升高到100 ℃. 4.2×109 1.25×104 2．[2024·路南区期末]小明用酒精灯对冰块加热，研究冰的 熔化现象．他依据实验数据绘制了图中甲、乙两条图线中的一 条，已知m冰＝0.1 kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，c冰＝ 2.1×103 J/(kg·℃)，若酒精灯在相同时间内的加热效果相 同，则小明绘制的是___(选填“甲”或“乙”)图线，在1～3 min内，冰水混合物吸收的热量 为________J. 乙 2.1×103 3．一定质量的水吸收Q＝3.36×104 J的热量，水温度升高8 ℃， 求水的质量．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 4．质量为2 kg的铝块，温度从10 ℃升高到60 ℃.[c铝＝0.9×103 J/(kg·℃)]求： (1)铝块升高的温度Δt； (2)铝块吸收的热量Q吸． 解：(1)铝块升高的温度： Δt＝t－t0＝60 ℃－10 ℃＝50 ℃； (2)铝块吸收的热量： Q吸＝c铝mΔt＝0.9×103 J/(kg·℃)×2 kg×50 ℃＝9×104 J. 5．[2024·安州区期末]完全燃烧140 g焦炭(焦炭的热值为3×107 J/kg)能放出多少热量？在一标准大气压下，若这些热量的36%被水吸收，则能使质量4 kg、初温为24 ℃的一壶水升温多少摄氏度？ 6．[2024·凉州区期末]天然气热水器将50 kg的水由22 ℃加热到42 ℃.已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3，该天然气热水器的热效率是84%.求： (1)水吸收的热量； (2)天然气放出的内能； (3)消耗天然气的体积． 7．[2024·建邺区期末]如图所示某品牌氢能自行车在某次测试过程中，一次性充满0.02 kg氢气，在牵引力恒为42 N的情况下，恰好骑行了50 km.若氢气热值为1.4×108 J/kg，求该测试过程中： (1)氢气完全燃烧产生的热量是多少？ (2)牵引力做的功是多少？ (3)氢能自行车的效率是多少？ 8．[2022·枣庄]太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户．如图所示，某家庭太阳能热水器被阳光照射时，平均每小时吸收7.0×106 J的太阳能，若热水器吸收8 h的太阳能，可以使质量为100 kg的水温度升高50 ℃.已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝3.5×107 J/m3.求： (1)水吸收的热量； (2)该太阳能热水器的效率； (3)若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少立方米的天然气． 9．[2022·金昌]小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率．小华在水壶中加入5 L水，水的初温是20 ℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了 0.1 m3 天然气，天然气的热值为3.2×107 J/m3，水的比热容 c＝4.2×103 J/(kg·℃)，当地大气压为标准大气压．求： (1)水吸收的热量Q吸(不计水的热量损失)； (2)天然气完全燃烧放出的热量Q放； (3)天然气灶的效率η. 1.热量计算的基本公式,（1）物体吸、放热的基本公式,①物体温度升高吸收的热量：Q吸＝cmΔt.,②物体温度降低放出的热量：Q放＝cmΔt.,③燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝mq，Q放＝Vq.,（2）不计热量损失的热平衡方程：Q吸＝Q放.,（3）利用热量过程中热量有损失的公式： ①炉具效率：η＝eq \f(Q吸,Q放)×100% ②热机效率：η＝eq \f(W有,Q放)×100% 解：由吸热公式Q＝cmΔt得水的质量： m＝eq \f(Q,c水Δt)＝eq \f(3.36×104 J,4.2×103 J/（kg·℃）×8 ℃)＝1 kg. 解：(1)完全燃烧140 g焦炭放出的热量： Q放＝mq＝0.14 kg×3×107 J/kg＝4.2×106 J； (2)由η＝eq \f(Q吸,Q放)得水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝4.2×106 J×36%＝ 1.512×106 J；由Q吸＝cmΔt得水升高温度：Δt＝eq \f(Q吸,cm水)＝ eq \f(1.512×106 J,4.2×103 J/（kg·℃） ×4 kg)＝90 ℃；这样水的末温为90 ℃＋24 ℃＝114 ℃，而在1标准大气压下水的最高温度为100 ℃水升高的温度应为：Δt＝100 ℃－24 ℃＝76 ℃. 解：(1)水吸收的热量：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(42 ℃－22 ℃)＝4.2×106 J； (2)天然气放出的内能为 Q放＝eq \f(Q吸,η)＝eq \f(4.2×106 J,84%)＝5×106 J； (3)消耗天然气的体积为 V＝eq \f(Q放,q天然气)＝eq \f(5×106 J,4×107 J/m3)＝0.125 m3. 解：(1)氢气完全燃烧产生的热量是 Q放＝mq氢＝0.02 kg×1.4×108 J/kg＝2.8×106J； (2)根据题意可知，氢能自行车牵引力所做的有用功为 W＝Fs＝42 N×5×104 m＝2.1×106 J； (3)氢气的利用效率为： η＝eq \f(W,Q放)×100%＝eq \f(2.1×106 J,2.8×106 J)×100%＝75%. 解：(1)水吸收的热量为 Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50 ℃＝2.1×107 J； (2)太阳能热水器在8 h内吸收的热量为 Q吸总＝8×7.0×106 J＝5.6×107 J， 所以，太阳能热水器的效率为 η＝eq \f(Q吸,Q吸总)×100%＝eq \f(2.1×107 J,5.6×107 J)×100%＝37.5%； (3)若这些热量由天然气提供： Q放＝Q吸＝2.1×107 J， 则所需天然气的体积： V气＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(2.1×107 J,3.5×107 J/m3)＝0.6 m3. 解：(1)水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×80 ℃＝1.68×106 J； (2)天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝0.1 m3×3.2×107 J/m3＝3.2×106 J； (3)天然气灶的效率： η＝eq \f(Q吸,Q放)×100%＝eq \f(1.68×106 J,3.2×106 J)×100%＝52.5%. $$