内容正文:
期末专题复习三:热 学 计 算
【复习目标】
掌握热量计算的相关知识,并会运用解决实际问题。
【考点训练】
考点一:涉及热量计算的比值问题
1. 由同种物质组成的甲、乙两物体,质量之比为2:1,它们降低的温度之比为1:4,则 它们放出的热量之比是 ( )
A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.1:4
2. 铜和铅的初温相同,它们的比热容之比是3:1,质量之比是2:3,若它们吸收相等的 热量,则铜升高的温度与铅升高的温度之比是 ( )
A.2:1 B.1:2 C.'1:1 D.1:4
3.小明同学想用20℃的冷水和100℃的开水混合后得到40℃的温水,这两种温度的 水的质量比应该是_
考点二:热量计算及效率问题
4. 用某锅炉把50 kg 的水从20℃加热到100℃。水的比热容是4.2×10³J/(kg · ℃)。 求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克酒精放出的热量?(酒精的热值是3.0×10J/kg)
5. 某浴池用的地下温泉水,浴池中水的体积是40m³,初温是85℃,当水温降到45℃时可 供洗浴使用。温泉水的密度约为1.0×10³kg/m³, 温泉水的比热容约为4.2×103J/(kg·℃),
煤的热值是3.0×10⁷J/kg。试求:
(1)浴池中温泉水的质量是多少?
(2)当浴池中的温泉水从85℃降到45℃时,放出的热量是多少?
(3)温泉水放出的热量相当于完全燃烧多少千克的煤
6. 我国北方地区家庭浴室大多用燃气热水器提热水,小芳家安装了燃气热水器。已知 水进入热水器前的温度是10℃,洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃;水的密度p 水= 1.0×10³Kg/m³, 水的比热容 c水=4 .2×10³J/(kg·℃), 如果小芳洗 一 次澡用热水 0.05m³ 。求:
(1)水从热水器中吸收多少热量?
(2)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,需要消耗多少m³的天然气?(天 然气的热值q=4×107J/m3
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考点三:力热、电热综合
7. 南京跃进专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专 用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6 km, 受到的阻力是3.0×10³N, 消耗 燃油1.5×103m³ (假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度 p=0.8×10³kg/m³, 热值 q= 4×10⁷J/kg, 求 :
(1)专用车牵引力所做的功。
(2)已知热机效率 (式中W 为热机在某段时间内对外所做的功,Q 为它在这段时 间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少?
8. 高效、方便的电热水壶目前已成为家庭常用的用电器之一。一种电热水壶的铭牌上 标有“220 V 1000 W”字样,如果用这种电热水壶将1kg 水从15℃加热到100℃。求:
(1)水吸收的热量是多少?已知c水=4.2×10³J/(kg·℃)。
(2)若电热水壶的热效率是85%,则将此壶水烧开,需要加热多长时间?
【中考链接】
9.安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。一太阳能热水器内装 有质量为250kg, 温度为20℃的水,在阳光照射一段时间后,水温升高到80℃。 [c 水一 4.2×10³J/(kg·℃)]
(1)水吸收的太阳能是多少?
(2)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量?[q 干未柴=1.2×10’J/kg]
10.“五一”假期,小明一家驱车外出旅游。当汽车以108 km/h 的速度在高速公路上匀 速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,效率为40%。已知汽车整车质量为 1375kg,油箱容积为50L 。(汽油热值q=3.3×107J/kg,g=10N/kg)
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(1)这时汽车牵引力做功的功率是多少?
(2)该车加一满箱汽油,按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程?
11. 某辆小轿车油箱内装有32 kg 汽油,司机小李驾车沿高速公路到某地旅游,路程为 300 km。假设轿车是匀速行驶,且受到的阻力为920 N 。已知汽油完全燃烧产生的内能有 30%转化为机械能,汽油的热值为4.6×10'J/kg 。 求:
(1)汽车到达目的地牵引力所做的功;
(2)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。
12. 人类正积极开发和利用太阳能,如太阳能热水器,太阳能电池等。小明测得太阳能 热水器1h 内平均能使质量为36kg 的水从20℃升高到30℃。求:
(1)上述过程中水吸收了多少热量?
(2)小明查得热水器接受太阳能的总有效面积为1.2 m²,若热水器能把接受到的太阳能的 50%转变为水的内能,那么这台热水器每平方米的面积上每秒钟接收的太阳能E 是多大?
13. 地铁可以缓解城市公交运输压力,某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁 机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如表1所示:
表1
××型号 地铁机车
地铁电力机车 功率10⁶W
平均速度60km/h
牵引力5×10⁴N
额定载客量500人
××型号
公交汽车
燃油热值 4×10⁷J/kg
平均速度15 km/h
牵引力3000N
额定载客量40人
(1)甲、乙两地铁站相距1.8km, 地铁运行需要多长时间?消耗多少电能?
(2)公交汽车每千米消耗燃油0.3 kg,行驶1.8km 路程所消耗的燃油完全燃烧放出多 少热量?公交汽车的效率是多少?
(3)根据题中获得的信息,从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点。(写出两条即可)
答案
1. 1:21:2
2. 1:21:2
3. 3:13:1
4.
(1) 1.68×107J1.68×107J
(2) 0.56kg0.56kg
5.
(1) 4×104kg4×104kg
(2) 6.72×109J6.72×109J
(3) 224kg224kg
6.
(1) 6.3×106J6.3×106J
(2) 0.225m30.225m3
7.
(1) 1.68×107J1.68×107J
(2) 35%35%
8.
(1) 3.57×105J3.57×105J
(2) 420s420s
9.
(1) 6.3×107J6.3×107J
(2) 5.25kg5.25kg
10.
(1) 3.3×104W3.3×104W
(2) 400km400km
11.
(1) 2.76×108J2.76×108J
(2) 需要加油
12.
(1) 1.512×106J1.512×106J
(2) 700J700J
13.
(1) 0.03h0.03h (或 108s108s ); 3×107J3×107J
(2) 2.16×107J2.16×107J ; 25%25%
(3) 优点示例:①载客量大;②效率高(或速度快、污染小)
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