内容正文:
专题09 热学、力热综合题型的解题方法与技巧(题型专练)
考●向●破●译
考向01 热学基础计算(密度、重力、压强、浮力、功、功率、机械效率等)
【典例01】【答案】180
【变式01】 【答案】 ①. 1.61×105 ②. 机械 ③. 3.5×10-3
【变式02】【答案】
考向02 热效率综合计算(加热效率、热机的效率)
【典例01】【答案】20%
【变式01】【答案】 (2)8.4×105J, 0.056kg
【解析】(2)水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J
燃气释放热量
燃气质量
【变式02】【答案】 (2) (3) ①. 热传递 ②.
考向03 力、热综合计算
【典例01】【答案】(1)20m/s (2) (3)30%
【解析】(1)汽车通过隧道的平均速度
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
(3)汽车通过隧道牵引力做的有用功
汽车通过隧道发动机的效率
【变式01】【答案】 (2)2 排气 30
【变式02】【答案】(3)
【解析】(3)该段航行燃料完全燃烧放出的热量
则消耗燃料的质量
题●型●训●练
1. 【答案】A;
2. 沙子 沙子的比热容比水小 8.4×103 ;
3. (3) 480;
4.(1) (2) 4600 ;
5. 电磁感应 6×103;
6. 4.2×105 不变 增大;
7. ;
8. 4.2×105 热传递;
9. 85 ;
10. ;
11. ①. ②. 8% ;
12. ①. 相同 ②. 50 ;
13 (1)丁 (2)C (3)3.5;
14.不相等 1.8×106 酒精 ;
15.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)小亮所受的重力
(2)小亮随电梯做匀速直线运动,小亮所受的支持力与重力大小是平衡力,大小相等,即
小亮在支持力方向上移动的距离
电梯对小亮所做的功
(3)脂肪完全“燃烧”放出的能量;
16. 【答案】(2)9.24×104J (3)70%
【解析】(2)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量为
(3)
该过程中、电热暖手
宝消耗的电能为
电热暖手宝的加热效率为 ;
17. 【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)水吸收的热量
(2)电水壶消耗的电能
(3)电水壶的热效率;
18.【答案】(1)2.52×104J (2)70%
【解析】(1)水吸收的热量
(2)电加热器消耗的电能
电加热器的效率 ;
19.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)该船受到的总重力
(2)船只漂浮,静止时,受到浮力为
则排开海水的体积
(3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量;
20. 【答案】(1)8.4×106 (2)9×106 (3)二
【解析】(1)该过程中水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×20℃=8.4×106J
(2)此次洗浴,燃气热水器以额定耗气量正常工作10min消耗的天然气为
则该过程燃气完全燃烧放出的热量为
(3)燃气热水器的热效率为
故该燃气热水器的能效等级属于二级。
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专题09 热学、力热综合题型的解题方法与技巧
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 热学基础计算(热传递吸放热、燃料燃烧放热)
考向02 热效率综合计算(加热效率、热机的效率)
考向03 力、热综合计算
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
热学计算题是中考物理属于基础必考题型,整体难度中等偏易,公式体系明确,有规可循,所有热学计算题都围绕“热量、热值、热效率”三大核心物理量展开,多以生活实际场景为命题背景,同时结合生活场景考查学生对物理知识的实际应用能力,极少出现复杂数学运算,重点考查物理思维而非计算能力。分值一般在4-8分,常以单独计算题、综合题小问的形式出现。 力、热综合题常将热学与力学(功、功率)结合,题目常以汽车、飞机等交通工具为背景。
考向分类
考向01 热学基础计算(热传递吸放热、燃料燃烧放热)
考向02 热效率综合计算(加热效率、热机的效率)
考向03 力、热综合计算。
技巧点拨
1.精准审题,抓住关键词。区分温度变化, 挖掘隐含条件。
2.规范解题,统一单位。 计算前务必将所有物理量换算成国际单位。
3.理解概念,避免误区。
热量是过程量, 公式适用条件:Q = c.m.Δt 仅适用于物体温度发生改变且没有物态变化的过程。如果涉及熔化、沸腾等,需要分段计算。
4.巧用方法,化繁为简。 热平衡方程法,合理性检验。
考●向●破●译
考向01 热学基础计算(热传递吸放热、燃料燃烧放热)
典例引领
【典例01】(2025·山东泰安卷)科学处理垃圾可以实现综合利用,如果科学处理1t垃圾能产生的电能,这些电能相当于完全燃烧 kg干木柴放出的热量。干木柴的热值取。
【答案】180
【解析】由题意可知,干木柴完全燃烧放出的热量等于科学处理1t垃圾所产生的电能,即
完全燃烧干木柴的质量为:
方法透视
考向解读
热学基础计算围绕热量、比热容,燃料的热值三大核心物理量展开,热传递过程中物体升温、降温过程的吸放热计算,常结合生活场景(烧水、加热金属、物体降温等)命题,难度较低,侧重公式直接应用。公式体系明确,有规可循。题型涉及选择题、填空题和综合应用题,主要考查基本概念,而综合计算题则侧重公式应用与综合分析能力。热学计算题本身与复杂的电学题、力学题相比显得相对简单,但由于涉及概念辨析、单位换算、隐含条件等细节,得分率往往并不高。
方法技能
1.审题圈画:圈出初温、末温、质量、热值、比热容、效率等关键数据,标注物理量符号;
2.公式先行:先写原始公式,再代入数值,避免直接计算出错;
3.单位统一:所有物理量必须换算成国际单位;
4.分步计分:分步骤写公式、代数据、算结果,不要一步到底;
5.结果检验:检查温度变化量、公式代入、单位、计算结果。
核心知识总结
热量计算公式
1. 热量计算公式 Q = c.m.Δt
·Q:热量(单位J,焦耳)
· c:比热容(单位J/(kg·℃)),是物质的特性,需熟记水的比热容:4.2×10³ J/(kg·℃)
·m:物体质量(单位kg)
·Δt:温度变化量(单位℃)
(1)物体吸热公式为:Q吸 = cm(t - t₀),
(2)物体放热公式为:Q放 = cm(t - t)。
2. 燃料完全燃烧放出热量的计算:
(1)固体燃料燃烧放热:Q放 = m.q
(2)气体燃料燃烧放热:Q放 =q.V(V表示体积,单位是m3)
其中q(热值)是燃料的特性,只与燃料种类有关,与质量、是否完全燃烧均无关。
3.热平衡方程:
当高温物体和低温物体混合达到热平衡时,不计热损失有 :Q吸= Q放。
变式演练
【变式01】(2025·山东烟台卷) 汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据,图中横线处应填写的内容是:①______②______。若汽油的热值为,则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg。
【答案】 ①. 1.61×105 ②. 机械 ③. 3.5×10-3
【解析】[1][2]汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和,燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J
[3]该工作过程中消耗的汽油质量为
【变式02】(2025·四川德阳卷)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为、质量为的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是 ,水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量,则天然气的热值为 。
【答案】
【解析】[1]一个标准大气压下水的沸点是100℃,该过程中水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
[2]天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Q吸=6.72×105J
天然气的热值为:
考向02 热效率综合计算(加热效率、热机的效率)
典例引领
【典例01】(2025·山东德州卷) 铜冰鉴是我国战国时代发明的即可“制冷”又可“制热”的两用“冰箱”,如图甲所示。冰鉴是一件双层器皿,鉴腹内有一尊缶,如图乙所示。冬季,在鉴腹内装入热水用来给尊缶内的酒加热,已知热水质量为150kg、初温为,酒的质量为80kg、初温为,最终两者温度相同为,则给酒加热的热效率为________。(
【答案】20%
【解析】酒吸收的热量:Q吸=c酒m酒Δt酒=2.4×103J/(kg·℃)×80kg×(41.5℃-10℃)=6.048×106J
水放出的热量:Q放=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×150kg×(89.5℃-41.5℃)=3.024×107J
给酒加热的热效率
方法透视
考向解读
热效率计算题是中考物理热学部分的核心考点,将物体吸放热、燃料燃烧放热、热效率结合,常以烧水、加热、热机、太阳能热水器为背景,考查能量转化与利用率。热学计算题核心是牢记公式、分清场景、找准能量、规范步骤。单一吸放热、燃料放热侧重基础,热效率、热平衡是重点,考查不同温度物体混合后,无热量损失时的能量守恒,常见冷水与热水混合、高温金属放入冷水等场景,求混合后温度、物质质量或比热容。单独考查燃料完全燃烧放热,或结合密度、体积求燃料质量/体积,再计算放热,多为热效率综合题的基础步骤。
方法技能
方法技能
第一步:审题,明确场景。
是用煤、天然气等燃料加热水或其他物体,求加热效率;还是求汽车、汽油机、柴油机等内燃机的效率。
第二步:确定有用能量和总能量
1有用能量.① 被加热物体吸收的热量:Q吸 = cm(t - t₀);
②热机对外做的有用功:W有用=P.t=F.s;
2.确定总能量:燃料完全燃烧放出的热量:Q放=m.q(V.q);
第三步:选择正确的公式计算效率
1.代入效率公式。计算结果用百分数表示,按题目要求保留小数(通常保留1位小数);
2.检查:效率是否<100%、公式是否正确、单位是否统一、数据代入是否出错。
核心知识总结
热效率公式
1.利用热传递工作的炉子等加热设备的效率:
2.利用内能来做功的热机的效率::
其中W有=F·s或W有= P·t;Q总=qm或Q总= qV.
3.四冲程汽(柴)油机,飞轮转2圈,完成4个冲程,对外做功1次,解题时需结合转速计算做功次数。
变式演练
【变式01】(2025·山东威海卷) 小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg)
(2)(热效率计算 燃料燃烧放热计算)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,]
【答案】 (2)8.4×105J, 0.056kg
【解析】(2)水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J
燃气释放热量
燃气质量
【变式02】(2025·山东青岛卷) 能量与生产生活及社会发展密切相关,它是由不同能源提供的。我国大力发展风能和太阳能等新能源,在新能源的开发和利用方面走在了世界前列。
(2)(热效率计算 燃料燃烧放热计算)2024年9月,我国自主研制的全球单机容量最大的海上风电机组“”成功并网发电,标志着我国在超大型海上风力发电技术上取得了重大突破。它每年的发电量可达,相当于________煤完全燃烧放出的热量()。
(3)(热效率综合计算 )太阳能是人类能源的宝库,人们利用太阳能的方式有多种。
①太阳能热水器是通过________的方式增加水的内能。某太阳能热水器能将吸收太阳能的转化为水的内能,它将质量为,初温为的水加热到,需吸收的太阳能为________J。
【答案】 (2) (3) ①. 热传递 ②.
【解析】(2)每年产生的电能:W=9×107KW.h=9×107×3.6×106J=3.24×107J
需要完全燃烧的煤的质量
(3)[1]太阳能热水器吸收太阳能,将热量传递给水,使水的内能增加,是通过热传递的方式增加水的内能。
[2]水吸收的热量:需吸收的太阳能为
考向03 力、热综合计算
典例引领
【典例01】(2025·四川广安卷)“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】(1)20m/s (2) (3)30%
【解析】(1)汽车通过隧道的平均速度
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
(3)汽车通过隧道牵引力做的有用功
汽车通过隧道发动机的效率
方法透视
考向解读
力学与热学综合计算题侧重考查知识整合能力、物理模型构建能力与规范计算能力,是区分学生物理素养的核心题型。以汽车行驶、无人机作业、工程机械、舰艇航行、供暖设备等真实场景为载体,贴合生活与科技应用,串联力学(速度、功、功率、二力平衡)与热学(比热容、热值、热量计算、热机/机械效率)核心知识点,跨模块关联考查,重点考查力热关联的效率问题。
方法技能
第一步:精准审题,挖掘隐含条件
1.圈画关键词:匀速、静止、水平、完全燃烧、效率、最大功率,明确物理状态。
2.梳理已知量:标注所有物理量的数值、单位,统一单位(如速度m/s、路程m、质量kg、时间s)。
3.找力热关联:锁定效率公式、二力平衡、能量转化关系,确定解题突破口。
第二步:构建物理模型,对应核心公式
第三步:分步解题,逻辑清晰
1.先求力学量:阻力、路程、牵引力、有用功、功率。
2.再求热学量:燃料完全燃烧放出的总热量。
3.最后通过效率公式关联,求解未知量。
第四步:规范作答,避免失分
1.写清公式、代入数值、带单位计算、结果准确(注意小数、科学计数法)。
2.分步列式,不跳步,即使最终结果错误,步骤分也可保留。
核心知识总结
力学核心公式
1.重力:G=mg
2.速度:v=s/t
3.压强:p=F/S(固体)、p=ρ.g.h(液体)
4.功:W=F.s
5.功率:P=W/t=.F.v
6.二力平衡:匀速/静止时,F牵=f
热学核心公式
1.燃料放热:Q放=m.q(固体/液体)、Q放=q.V(气体)
2.物质吸热/放热:Q=c.m.Δt
3.效率公式:η=W有用/Q放×100%
变式演练
【变式01】(2025·新疆卷)为提高内燃机的效率,科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。
(2)(力、热综合计算)六冲程发动机在一个完整的工作循环中,有 (选填“1”或“2”)个做功冲程,第四个冲程是 冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的倍,则在做功相同的情况下,六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约 %(选填“30”或“42”)。
【答案】 (2)2 排气 30
【解析】(2)[1]六冲程发动机在一个完整的工作循环由吸气、压缩、做功、排气、做功、排气六个冲程,有2个做功冲程,第四个冲程是排气冲程。
[2]设四冲程发动机的效率为,六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的1.4~1.45倍,则在做功相同的情况下,六冲程发动机的效率约为,四冲程发动机做功需要的总功
六冲程发动机做同样功需要的总功
发动机做的总功由燃料提供,六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料的百分比
六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约30%。
【变式02】(2025·黑龙江卷)如图,我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务,为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时,舰艇底最低点到水面的竖直距离为。若某段航行过程中,该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了,发动机做的有用功为。已知:海水的密度,该舰艇所用燃料的热值。求:
(3)(力、热综合计算)若该舰艇发动机的效率为,则该段航行过程中,消耗燃料的质量是多少?
【答案】(3)
【解析】(3)该段航行燃料完全燃烧放出的热量:
则消耗燃料的质量
题●型●训●练
1.(2025·四川甘孜卷)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】ABC.由题意,已知a、b两种液体质量相同,吸收相同的热量,即,
a液体吸收热量后,温度变化量
b液体吸收热量后,温度变化量
由,变形得,因为、相同,越大,越小。由于,所以a、b两种液体的比热容,故A符合题意,BC不符合题意;
D.两种液体温度变化量比值,则
a液体的比热容,b液体的比热容
则,则故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·江苏宿迁卷)将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中,初始温度相同,用同一热源加热相同时间, 升温快,这是因为 ;实验中测得,水的温度升高了20℃,吸收的热量为 J[]。
【答案】沙子 沙子的比热容比水小 8.4×103
【解析】[1][2]沙子的比热容比水小,质量相同的沙子和水,加热相同的时间,即吸收相同的热量,沙子升温快。
[3]水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×20℃=8.4×103J
3.(2025·江苏盐城卷)如图所示为全球首个全潜式深远海智能渔业平台,平台为三立柱结构。若立柱浸入海水的总体积为7.5×103m3,则立柱受到的浮力为 N;平台上的风机利用风能工作,风能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,风机每小时可发电4000kW·h,(燃料燃烧放热)相当于完全燃烧 kg焦炭放出的热量。(q焦炭=3×107J/kg,ρ海水取1×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 (3) 480
【解析】(3)3]风机每小时可发电4000kW·h,这么多能量需要完全燃烧焦炭的质量为
4.(2025·四川广元卷)如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为 ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
【答案】(1) (2) 4600
【解析】(1)]大型客机C919在高空水平定速巡航飞行时,做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力
则牵引力做功为
汽油完全燃烧放出的热量为
则飞机发动机的热机效率为
(2)回收的能量为
则水的质量为
5.(2025·青海卷)风力发电是叶片转动时带动发电机内部线圈切割磁感线发电,其发电原理是 现象。某风力发电机一天的发电量约为5×104kW·h,这些电能相当于完全燃烧 kg的煤所放出的热量。(1kW·h=3.6×106J;煤的热值取3×107J/kg)
【答案】电磁感应 6×103
【解析】[1]叶片转动时带动发电机内部线圈切割磁感线,产生感应电流,属于电磁感应现象,所以其发电原理是电磁感应现象。
[2]煤完全燃烧放出的热量Q=W=5×104kW·h=5×104×3.6×106J=1.8×1011J
煤的质量
6.(2025·上海卷)质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为 焦,“九天”无人机向斜上方匀速运动时,其惯性 ,机械能 (后2空均选填“增大”、“不变”、“减小”)。
【答案】4.2×105 不变 增大
【解析】[1]质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J
[2]由于惯性大小只与质量大小有关,所以“九天”无人机向斜上方匀速运时,质量不变,其惯性不变。
[3]“九天”无人机向斜上方匀速运动时,质量不变,速度不变,则动能不变,高度升高,则重力势能增大,由于机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大。
7.(2025·安徽卷)小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中,在一段时间内电阻丝产生400J的热量,质量为的煤油温度升高了5℃,若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,则煤油的比热容为 J/(kg·℃)。
【答案】
【解析】电阻丝产生的热量全部被煤油吸收, 煤油吸收的热量为400J,煤油的比热容为
8.(2025·重庆卷)火锅是重庆饮食文化的一张名片,熬制锅底时,将质量为的水加热升高50℃,水吸收的热量是 J:锅内的食材是通过 的方式增加了内能。
【答案】4.2×105 热传递
【解析】[1]水吸收的热量Q吸=c水.m.Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J
[2]此过程中,食材吸收了热量,使食材的内能增加,温度升高,是通过热传递方式改变物体的内能的。
9.(2025·四川达州卷)物理实验课上,“动手知真”小组对质量为2kg、初温为20℃的水进行加热,一段时间后温度计示数如图所示为 ℃,该过程水吸收热量为 J【】。
【答案】85
【解析】[1][2]图中温度计分度值为1℃,示数为85℃,则该过程水吸收热量为
10.(2025·江西卷)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气(燃气的热值为),水吸收的热量为,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ,该燃气灶的热效率为 ×100%。(本小题用题中字母表示)
【答案】
【解析】[1][2]已知燃气的热值为,完全燃烧燃气的体积为V,燃烧过程中燃气放出的热量为Q放=qV
该燃气灶的热效率为
11.(2025·黑龙江绥化卷)用烟煤烧水时,将10kg的水从加热到,燃烧了1.4kg的烟煤,烟煤的热值为,则水吸收的热量是______J,烧水的热效率是______。
【答案】 ①. ②. 8%
【解析】[1]水吸收的热量是
[2]燃烧1.4kg烟煤产生的热量
烧水的热效率
12.(2025·黑龙江伊春市卷) 质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 _______ (填“相同”或“不同”)的;若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收,可使 _______ kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 相同 ②. 50
【解析】[1]热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的质量以及燃烧条件无关,所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值相同。
[2]酒精完全燃烧放出的热量
由题意,
由,则水的质量
13.(2025·四川巴中卷)土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶,它通常以木柴、秸秆为燃料。目前,我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示,木柴添加通道与烟囱相连,通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款移动式土灶(如图丙和丁)。
(1)为使木柴充分燃烧,移动式土灶设计更合理的是 (选填“丙”或“丁”)。
(2)下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是( )
A.有利于可燃物充分燃烧 B.有利于冷热空气形成对流
C.有利于提高可燃物的热值 D.有利于排出气体和烟尘
(3)1kg干木柴在土灶中完全燃烧,可以让铁锅里2kg的水温度升高50℃,则土灶的烧水效率为 %。()
【答案】(1)丁 (2)C (3)3.5
【解析】(1)在丁中有通风口,进入更多的空气,能使木柴充分燃烧,所以移动式土灶设计更合理的是丁
(2)土灶设计烟囱的作用是:烟囱有利于空气流通,为可燃物燃烧提供充足氧气,有利于充分燃烧;烟囱能使冷热空气形成对流,促进燃烧;有利于排出有害气体和烟尘。而燃料的热值是燃料本身的特性,只与燃料种类有关,烟囱不能提高燃料热值,故选C。
(3)干木柴放出的热量Q放=mq=1kg×1.2×107J/kg=1.2×107J
水吸收热量
则土灶的烧水效率
14.(2025·江苏无锡卷)取5.6g酒精和5.6g花生米,点燃后分别对80g的水加热,直至充分燃烧。数据记录在表中,可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量 (选填“相等”或“不相等”),所测的花生米的热值为 J/kg。酒精和花生米中, 的热值大。
燃料
加热前的水温/℃
加热后的水温/℃
5.6g酒精
22
70
5.6g花生米
22
52
【答案】不相等 1.8×106 酒精
【解析】[1]质量相等的酒精和花生米充分燃烧,加热相同质量的水,水升高的温度不同,说明水吸收的热量不同,而水吸收的热量来自燃料燃烧放出的热量,所以质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量不相等。
[2]水升高的温度为
水吸收的热量为
因为花生米充分燃烧放出的热量等于水吸收的热量,花生米的质量5.6g=0.0056kg,根据热值公式
[3]质量相等的不同燃料完全燃烧,使相同质量的水升高的温度越高,说明燃料放出的热量越多,热值越大。酒精加热后水的温度升高得更多,所以酒精的热值大。
15.(2025·山西卷)小亮看到如图所示的阳光健身海报,决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。爱生活爱运动脂肪完全“燃烧”释放的能量为(即可看作脂肪的热值)。若小亮的质量为,家住11楼,每层楼高为。(取)
(1)求小亮所受的重力。
(2)小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家,若电梯匀速运行,求电梯对他做的功。
(3)若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g,求脂肪完全“燃烧”放出的能量。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)
小亮所受的重力
(2)小亮随电梯做匀速直线运动,小亮所受的支持力与重力大小是平衡力,大小相等,即
小亮在支持力方向上移动的距离
电梯对小亮所做的功
(3)脂肪完全“燃烧”放出的能量
16.(2025·四川凉山卷)电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示,其正常工作4min,恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取]。求:
(2)(热传递过程吸热计算)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量;
(3(热效率的综合计算))该过程中、电热暖手宝的加热效率。
【答案】(2)9.24×104J (3)70%
【解析】(2)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量为
(3)
该过程中、电热暖手
宝消耗的电能为
电热暖手宝的加热效率为
17.(2025·福建卷)某电水壶的部分参数如下表所示。该电水壶正常工作时,可将质量为1kg的水从20℃加热到100℃,用时420s。已知。求:
额定电压
220V
额定功率
1000W
(1)水吸收的热量。
(2)电水壶消耗的电能。
(3)电水壶的热效率。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)水吸收的热量
(2)电水壶消耗的电能
(3)电水壶的热效率
18.(2025·天津卷)在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为300W的电加热器加热水,如图所示。在电加热器正常工作时,获得的数据如下表。
物质
质量/kg
初温/℃
加热时间/s
末温/℃
水
0.3
20
120
40
已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电加热器的效率。
【答案】(1)2.52×104J (2)70%
【解析】(1)水吸收的热量
(2)电加热器消耗的电能
电加热器的效率
19.(2025·广东省卷)如图所示是我国自主设计建造的“极地”号破冰调查船。某次任务中,该船的总质量为。已知g=10N/kg,,。求该船:
(1)受到的总重力;
(2)静止时排开海水的体积;
(3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)该船受到的总重力
(2)船只漂浮,静止时,受到浮力为
则排开海水的体积
(3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量
20.(2025·甘肃兰州卷)阅读短文,回答问题。
燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备,图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮起,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮起,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表所示,“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气
天然气
热值
3×107J/m3
额定耗气量
1.8m3/h
燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率,能效等级是根据热效率来划分的,其中三级能效的热效率不得低于84%,二级能效的热效率不得低于88%,而一级能效的热效率则不得低于96%。
(1)某次洗浴,热交换器在10min内将质量为100kg的水的温度升高20℃,则该过程中水吸收的热量为 J。(水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃))
(2)此次洗浴,燃气热水器以额定耗气量正常工作10min。若该过程燃气完全燃烧,则放出的热量为 J。
(3)请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于 级。
【答案】(1)8.4×106 (2)9×106 (3)二
【解析】(1)该过程中水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×20℃=8.4×106J
(2)此次洗浴,燃气热水器以额定耗气量正常工作10min消耗的天然气为
则该过程燃气完全燃烧放出的热量为
(3)燃气热水器的热效率为
故该燃气热水器的能效等级属于二级。
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专题09 热学、力热综合题型的解题方法与技巧
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 热学基础计算(热传递吸放热、燃料燃烧放热)
考向02 热效率综合计算(加热效率、热机的效率)
考向03 力、热综合计算
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
热学计算题是中考物理属于基础必考题型,整体难度中等偏易,公式体系明确,有规可循,所有热学计算题都围绕“热量、热值、热效率”三大核心物理量展开,多以生活实际场景为命题背景,同时结合生活场景考查学生对物理知识的实际应用能力,极少出现复杂数学运算,重点考查物理思维而非计算能力。分值一般在4-8分,常以单独计算题、综合题小问的形式出现。 力、热综合题常将热学与力学(功、功率)结合,题目常以汽车、飞机等交通工具为背景。
考向分类
考向01 热学基础计算(热传递吸放热、燃料燃烧放热)
考向02 热效率综合计算(加热效率、热机的效率)
考向03 力、热综合计算
技巧点拨
1.精准审题,抓住关键词。区分温度变化, 挖掘隐含条件。
2.规范解题,统一单位。 计算前务必将所有物理量换算成国际单位。
3.理解概念,避免误区。
热量是过程量, 公式适用条件:Q = c.m.Δt 仅适用于物体温度发生改变且没有物态变化的过程。如果涉及熔化、沸腾等,需要分段计算。
4.巧用方法,化繁为简。 热平衡方程法,合理性检验。
考●向●破●译
考向01 热学基础计算(热传递吸放热、燃料燃烧放热)
典例引领
【典例01】(2025·山东泰安卷)科学处理垃圾可以实现综合利用,如果科学处理1t垃圾能产生的电能,这些电能相当于完全燃烧 kg干木柴放出的热量。干木柴的热值取。
方法透视
考向解读
热学基础计算围绕热量、比热容,燃料的热值三大核心物理量展开,热传递过程中物体升温、降温过程的吸放热计算,常结合生活场景(烧水、加热金属、物体降温等)命题,难度较低,侧重公式直接应用。公式体系明确,有规可循。题型涉及选择题、填空题和综合应用题,主要考查基本概念,而综合计算题则侧重公式应用与综合分析能力。热学计算题本身与复杂的电学题、力学题相比显得相对简单,但由于涉及概念辨析、单位换算、隐含条件等细节,得分率往往并不高。
方法技能
1.审题圈画:圈出初温、末温、质量、热值、比热容、效率等关键数据,标注物理量符号;
2.公式先行:先写原始公式,再代入数值,避免直接计算出错;
3.单位统一:所有物理量必须换算成国际单位;
4.分步计分:分步骤写公式、代数据、算结果,不要一步到底;
5.结果检验:检查温度变化量、公式代入、单位、计算结果。
核心知识总结
热量计算公式
1. 热量计算公式 Q = c.m.Δt
·Q:热量(单位J,焦耳)
· c:比热容(单位J/(kg·℃)),是物质的特性,需熟记水的比热容:4.2×10³ J/(kg·℃)
·m:物体质量(单位kg)
·Δt:温度变化量(单位℃)
(1)物体吸热公式为:Q吸 = cm(t - t₀),
(2)物体放热公式为:Q放 = cm(t - t)。
2. 燃料完全燃烧放出热量的计算:
(1)固体燃料燃烧放热:Q放 = m.q
(2)气体燃料燃烧放热:Q放 =q.V(V表示体积,单位是m3)
其中q(热值)是燃料的特性,只与燃料种类有关,与质量、是否完全燃烧均无关。
3.热平衡方程:当高温物体和低温物体混合达到热平衡时,不计热损失有 :Q吸= Q放。
变式演练
【变式01】(2025·山东烟台卷) 汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据,图中横线处应填写的内容是:①______②______。若汽油的热值为,则该工作过程中消耗的汽油质量为______kg。
【变式02】(2025·四川德阳卷)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为、质量为的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是 ,水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量,则天然气的热值为 。
考向02 热效率综合计算(加热效率、热机的效率)
典例引领
【典例01】(2025·山东德州卷) 铜冰鉴是我国战国时代发明的即可“制冷”又可“制热”的两用“冰箱”,如图甲所示。冰鉴是一件双层器皿,鉴腹内有一尊缶,如图乙所示。冬季,在鉴腹内装入热水用来给尊缶内的酒加热,已知热水质量为150kg、初温为,酒的质量为80kg、初温为,最终两者温度相同为,则给酒加热的热效率为________。(
方法透视
考向解读
热效率计算题是中考物理热学部分的核心考点,将物体吸放热、燃料燃烧放热、热效率结合,常以烧水、加热、热机、太阳能热水器为背景,考查能量转化与利用率。热学计算题核心是牢记公式、分清场景、找准能量、规范步骤。单一吸放热、燃料放热侧重基础,热效率、热平衡是重点,考查不同温度物体混合后,无热量损失时的能量守恒,常见冷水与热水混合、高温金属放入冷水等场景,求混合后温度、物质质量或比热容。单独考查燃料完全燃烧放热,或结合密度、体积求燃料质量/体积,再计算放热,多为热效率综合题的基础步骤。
方法技能
方法技能
第一步:审题,明确场景。
是用煤、天然气等燃料加热水或其他物体,求加热效率;还是求汽车、汽油机、柴油机等内燃机的效率。
第二步:确定有用能量和总能量
1有用能量.① 被加热物体吸收的热量:Q吸 = cm(t - t₀);
②热机对外做的有用功:W有用=P.t=F.s;
2.确定总能量:燃料完全燃烧放出的热量:Q放=m.q(V.q);
第三步:选择正确的公式计算效率
1.代入效率公式。计算结果用百分数表示,按题目要求保留小数(通常保留1位小数);
2.检查:效率是否<100%、公式是否正确、单位是否统一、数据代入是否出错。
核心知识总结
热效率公式
1.利用热传递工作的炉子等加热设备的效率:
2.利用内能来做功的热机的效率::
其中W有=F·s或W有= P·t;Q总=q.m或Q总= q.V.
3.四冲程汽(柴)油机,飞轮转2圈,完成4个冲程,对外做功1次,解题时需结合转速计算做功次数。
变式演练
【变式01】(2025·山东威海卷) 小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg)
(2)(热效率计算 燃料燃烧放热计算)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,]
【变式02】(2025·山东青岛卷) 能量与生产生活及社会发展密切相关,它是由不同能源提供的。我国大力发展风能和太阳能等新能源,在新能源的开发和利用方面走在了世界前列。
(2)(热效率计算 燃料燃烧放热计算)2024年9月,我国自主研制的全球单机容量最大的海上风电机组“”成功并网发电,标志着我国在超大型海上风力发电技术上取得了重大突破。它每年的发电量可达,相当于________煤完全燃烧放出的热量()。
(3)(热效率综合计算 )太阳能是人类能源的宝库,人们利用太阳能的方式有多种。
①太阳能热水器是通过________的方式增加水的内能。某太阳能热水器能将吸收太阳能的转化为水的内能,它将质量为,初温为的水加热到,需吸收的太阳能为________J。
考向03 力、热综合计算
典例引领
【典例01】(2025·四川广安卷)“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
方法透视
考向解读
力学与热学综合计算题侧重考查知识整合能力、物理模型构建能力与规范计算能力,是区分学生物理素养的核心题型。以汽车行驶、无人机作业、工程机械、舰艇航行、供暖设备等真实场景为载体,贴合生活与科技应用,串联力学(速度、功、功率、二力平衡)与热学(比热容、热值、热量计算、热机/机械效率)核心知识点,跨模块关联考查,重点考查力热关联的效率问题。
方法技能
第一步:精准审题,挖掘隐含条件
1.圈画关键词:匀速、静止、水平、完全燃烧、效率、最大功率,明确物理状态。
2.梳理已知量:标注所有物理量的数值、单位,统一单位(如速度m/s、路程m、质量kg、时间s)。
3.找力热关联:锁定效率公式、二力平衡、能量转化关系,确定解题突破口。
第二步:构建物理模型,对应核心公式
第三步:分步解题,逻辑清晰
1.先求力学量:阻力、路程、牵引力、有用功、功率。
2.再求热学量:燃料完全燃烧放出的总热量。
3.最后通过效率公式关联,求解未知量。
第四步:规范作答,避免失分
1.写清公式、代入数值、带单位计算、结果准确(注意小数、科学计数法)。
2.分步列式,不跳步,即使最终结果错误,步骤分也可保留。
核心知识总结
力学核心公式
1.重力:G=mg
2.速度:v=s/t
3.压强:p=F/S(固体)、p=ρ.g.h(液体)
4.功:W=F.s
5.功率:P=W/t=.F.v
6.二力平衡:匀速/静止时,F牵=f
热学核心公式
1.燃料放热:Q放=m.q(固体/液体)、Q放=q.V(气体)
2.物质吸热/放热:Q=c.m.Δt
3.效率公式:η=W有用/Q放×100%
变式演练
【变式01】(2025·新疆卷)为提高内燃机的效率,科学家在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲程发动机。
(2)(力、热综合计算)六冲程发动机在一个完整的工作循环中,有 (选填“1”或“2”)个做功冲程,第四个冲程是 冲程。六冲程发动机的效率是传统四冲程发动机的倍,则在做功相同的情况下,六冲程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约 %(选填“30”或“42”)。
【变式02】(2025·黑龙江卷)如图,我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务,为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时,舰艇底最低点到水面的竖直距离为。若某段航行过程中,该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了,发动机做的有用功为。已知:海水的密度,该舰艇所用燃料的热值。求:
(3)(力、热综合计算)若该舰艇发动机的效率为,则该段航行过程中,消耗燃料的质量是多少?
题●型●训●练
1.(2025·四川甘孜卷)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A. B. C. D.
2.(2025·江苏宿迁卷)将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中,初始温度相同,用同一热源加热相同时间, 升温快,这是因为 ;实验中测得,水的温度升高了20℃,吸收的热量为 J[]。
3.(2025·江苏盐城卷)如图所示为全球首个全潜式深远海智能渔业平台,平台为三立柱结构。若立柱浸入海水的总体积为7.5×103m3,则立柱受到的浮力为 N;平台上的风机利用风能工作,风能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,风机每小时可发电4000kW·h,(燃料燃烧放热)相当于完全燃烧 kg焦炭放出的热量。(q焦炭=3×107J/kg,ρ海水取1×103kg/m3,g取10N/kg)
4.(2025·四川广元卷)如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为 ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
5.(2025·青海卷)风力发电是叶片转动时带动发电机内部线圈切割磁感线发电,其发电原理是 现象。某风力发电机一天的发电量约为5×104kW·h,这些电能相当于完全燃烧 kg的煤所放出的热量。(1kW·h=3.6×106J;煤的热值取3×107J/kg)
6.(2025·上海卷)质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为 焦,“九天”无人机向斜上方匀速运动时,其惯性 ,机械能 (后2空均选填“增大”、“不变”、“减小”)。
7.(2025·安徽卷)小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中,在一段时间内电阻丝产生400J的热量,质量为的煤油温度升高了5℃,若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,则煤油的比热容为 J/(kg·℃)。
8.(2025·重庆卷)火锅是重庆饮食文化的一张名片,熬制锅底时,将质量为的水加热升高50℃,水吸收的热量是 J:锅内的食材是通过 的方式增加了内能。
9.(2025·四川达州卷)物理实验课上,“动手知真”小组对质量为2kg、初温为20℃的水进行加热,一段时间后温度计示数如图所示为 ℃,该过程水吸收热量为 J【】。
10.(2025·江西卷)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气(燃气的热值为),水吸收的热量为,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ,该燃气灶的热效率为 ×100%。(本小题用题中字母表示)
11.(2025·黑龙江绥化卷)用烟煤烧水时,将10kg的水从加热到,燃烧了1.4kg的烟煤,烟煤的热值为,则水吸收的热量是______J,烧水的热效率是______。
12.(2025·黑龙江伊春市卷) 质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 _______ (填“相同”或“不同”)的;若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收,可使 _______ kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
13.(2025·四川巴中卷)土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶,它通常以木柴、秸秆为燃料。目前,我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示,木柴添加通道与烟囱相连,通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款移动式土灶(如图丙和丁)。
(1)为使木柴充分燃烧,移动式土灶设计更合理的是 (选填“丙”或“丁”)。
(2)下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是( )
A.有利于可燃物充分燃烧 B.有利于冷热空气形成对流
C.有利于提高可燃物的热值 D.有利于排出气体和烟尘
(3)1kg干木柴在土灶中完全燃烧,可以让铁锅里2kg的水温度升高50℃,则土灶的烧水效率为 %。()
14.(2025·江苏无锡卷)取5.6g酒精和5.6g花生米,点燃后分别对80g的水加热,直至充分燃烧。数据记录在表中,可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量 (选填“相等”或“不相等”),所测的花生米的热值为 J/kg。酒精和花生米中, 的热值大。
燃料
加热前的水温/℃
加热后的水温/℃
5.6g酒精
22
70
5.6g花生米
22
52
15.(2025·山西卷)小亮看到如图所示的阳光健身海报,决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。爱生活爱运动脂肪完全“燃烧”释放的能量为(即可看作脂肪的热值)。若小亮的质量为,家住11楼,每层楼高为。(取)
(1)求小亮所受的重力。
(2)小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家,若电梯匀速运行,求电梯对他做的功。
(3)若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g,求脂肪完全“燃烧”放出的能量。
16.(2025·四川凉山卷)电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示,其正常工作4min,恰好将袋内液体从10℃加热至32℃[袋内液体的比热容取]。求:
(2)(热传递过程吸热计算)袋内液体从10℃加热至32℃吸收的热量;
(3(热效率的综合计算))该过程中、电热暖手宝的加热效率。
17.(2025·福建卷)某电水壶的部分参数如下表所示。该电水壶正常工作时,可将质量为1kg的水从20℃加热到100℃,用时420s。已知。求:
额定电压
220V
额定功率
1000W
(1)水吸收的热量。
(2)电水壶消耗的电能。
(3)电水壶的热效率。
18.(2025·天津卷)在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为300W的电加热器加热水,如图所示。在电加热器正常工作时,获得的数据如下表。
物质
质量/kg
初温/℃
加热时间/s
末温/℃
水
0.3
20
120
40
已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电加热器的效率。
19.(2025·广东省卷)如图所示是我国自主设计建造的“极地”号破冰调查船。某次任务中,该船的总质量为。已知g=10N/kg,,。求该船:
(1)受到的总重力;
(2)静止时排开海水的体积;
(3)发动机完全燃烧100kg燃油放出的热量。
20.(2025·甘肃兰州卷)阅读短文,回答问题。
燃气热水器是一种高效、快捷的洗浴设备,图示为某款燃气热水器的结构、原理图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮起,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮起,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表所示,“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气
天然气
热值
3×107J/m3
额定耗气量
1.8m3/h
燃气热水器的热效率通常指热水器有效利用热量的效率,能效等级是根据热效率来划分的,其中三级能效的热效率不得低于84%,二级能效的热效率不得低于88%,而一级能效的热效率则不得低于96%。
(1)某次洗浴,热交换器在10min内将质量为100kg的水的温度升高20℃,则该过程中水吸收的热量为 J。(水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃))
(2)此次洗浴,燃气热水器以额定耗气量正常工作10min。若该过程燃气完全燃烧,则放出的热量为 J。
(3)请根据计算判断该燃气热水器的能效等级属于 级。
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