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2026年中考复习--内能、内能的利用计算专题练习
一、计算题
1.如图所示是一种便携式气炉,用丁烷气体为燃料。一次烧水时,将2kg、初温为10℃的水加热至90℃,消耗了0.05kg丁烷气体。已知水的比热容为,丁烷的热值为。求:
(1)加热过程中水吸收的热量Q水;
(2)加热过程中气炉的加热效率η。
2.工作人员采取了部分燃料样品,实验室对该燃料样品进行热值测试。假设所取样品的体积为1L,将这1L的样品完全燃烧用于烧水,使得1kg的水温度升高了,已知检测所用的烧水炉的效率为70%。 [] 请根据以上信息计算:
(1)检测过程中,水吸收的热量是多少?
(2)检测过程中,该燃料样品所释放的热量是多少?
(3)该燃料样品的热值为多少J/m3?
3.垃圾分类有利于资源的回收再利用,焚烧垃圾可以实现综合热利用。如图所示展示的是我国最大的垃圾焚烧发电站,日处理生活垃圾6000t。如果1t垃圾焚烧时能产生的电能。(干木柴的热值取;水的比热容取求:
(1)1t垃圾焚烧时产生的电能相当于完全燃烧多少kg干木柴所放出的能量。
(2)这些电能如果用来加热水,加热器的效率为70%,则可以把多少kg25℃的水加热到61℃。
4.某校2026年春学期“开学第一课”的主题是“健康第一”,小颖同学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。若小颖的质量为,家住11楼,每层楼高为3m,某次从1楼到11楼爬楼回家(爬升了10层楼)用时3min。求:
(1)小颖这次爬楼克服重力做功的功率(取);
(2)这次爬楼所做的功相当于燃烧多少克脂肪放出的能量(脂肪的热值为)。
5.一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶了,能量流向如图所示,这个过程消耗汽油。已知汽油的热值为。求:
(1)该汽车的热机效率;
(2)在这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量;
(3)在这段时间内汽车的牵引力大小。
6.随着人们生活水平的提高和节能意识的增强,太阳能热水器已经进入了越来越多的家庭。如图所示,小红家太阳能热水器的容量为100 L,早上将水上满后智能仪上显示的温度为25℃;经过太阳一天的照射,傍晚显示的温度为65℃。已知水的比热容为 ,密度为 求:
(1)经过太阳一天的照射,太阳能热水器中水吸收的热量;
(2)如果这些热量由燃烧煤气获得,煤气烧水的效率为80%,煤气的热值为 需要消耗的煤气质量。
7.“理趣”学习小组同学用电热器给0.5kg冰加热,并绘制出了冰熔化成水一段时间内的温度随加热时间变化的图像,如图所示。实验中,使用同一电热器,冰熔化成水后质量保持不变,相同加热时间冰与水吸收的热量相等。求:[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)CD段水吸收的热量;
(2)冰的比热容。
8.某同学随家人户外露营时用酒精炉给4kg的水加热,同时他绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在4min内完全燃烧了0.28kg的酒精,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值约为3×107J/kg。求:
(1)酒精完全燃烧产生的热量;
(2)经过4min时间加热,水所吸收的热量;
(3)酒精炉烧水时的热效率;
9.在一个标准大气压下,妈妈用热水给小明加热盒装牛奶(如图),使牛奶的温度由20℃升高到62℃,牛奶的质量为250g。问:[已知:,]
(1)牛奶吸收的热量是多少?
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,加热牛奶至少要用87℃的热水多少kg?
(3)若水壶中87℃的水还有500g,再给它们吸收4.2×104J的热量,壶中剩余水的温度会升高多少?
10.如图甲所示,为了提倡环保型新能源开发,某学校学生宿舍使用太阳能热水器。由于晴天热水器产生的水温过高不可直接洗浴,所以浴室安装了如图乙所示的混水阀。通过混水阀可以将冷水管中的20℃的冷水与储存的80℃热水按照一定比例混合,得到一定温度的温水(不计冷热水混合过程的热损失)。下表所示的是物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息。比热容为c=4.2×10³ J/(kg∙℃),求:
热水器装水量/t
冷水温度/℃
热水温度/℃
10
20
80
(1)该热水器中的水在晴天吸收的热量是多少焦?
(2)某次洗澡过程中,热水管流入3kg热水,冷水管流入5kg冷水,则混合后的温水温度为多少摄氏度?
(3)若调节混合后的温水温度为40℃,当热水器储存的热水全部用完,可为全体学生提供多少吨40℃温水?
11.小张驾驶一辆效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶,在额定功率下行驶了一段时间,且行驶了3km时,消耗的汽油若完全燃烧可放出1.932×107J的热量。(汽油的热值为4.6×107J/kg)求:
(1)在这段时间内消耗的汽油的质量;
(2)在这段时间内汽车牵引力做的功;
(3)在这段时间内汽车行驶时受到的阻力;
(4)在一标准大气压下,若汽油完全燃烧放出的这些热量完全被水吸收,则能将20℃、46kg的水温升高多少?
12.A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量为1000J。现将甲、乙(油)两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的质量为0.2kg,加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。求:
(1)加热2分钟时,乙吸收的热量;
(2)甲液体的比热容;
(3)油的质量。[c油=1.8×103J/(kg·℃)]
13.如图甲所示是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向蓄电池充电。为了保护蓄电池,当电池使用到剩下最大容量20%停止供电。在某次测试中,司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,观察仪表盘发现这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示,该汽车的某些参数如表所示。(燃油热值)
电池
整车
输出电压/V
最大容量/J
质量/t
300
1.2×108
1
(1)在测试过程中,该车克服阻力做的功的大小?
(2)汽车的能量利用率(热机效率)?
(3)若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能,该车在蓄电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶多少千米?
2026年中考复习--内能、内能的利用计算专题练习答案
1.(1)
(2)28%
解:(1)加热过程中水吸收的热量
(2)0.05kg丁烷气体完全燃烧放出的热量
因此气炉的加热效率
2.(1)4.2×104J
(2)6×104J
(3)6×107J/m3
解:(1)水吸收的热量
(2)燃料样品释放的热量
(3)燃料样品的热值
3.(1)180kg
(2)
解:(1)由题意可得,
需要完全燃烧干木柴的质量
(2)水吸收的热量为
水的质量为
4.(1)95W
(2)0.45
解:(1)从1楼到11楼爬楼,小颖上升的高度
小颖的重力为
小颖这次爬楼克服重力做的功为
小颖这次爬楼克服重力做功的功率为
(2)根据题意可知,
相当于燃烧脂肪的质量为
5.(1)
(2)
(3)
解:(1)根据能量流向图可知,汽车的热机效率
(2)这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量
(3)汽车做的有用功
汽车的牵引力
6.(1)1.68×10⁷J
(2)0.5kg
解:(1)水的体积
水的质量为
经过太阳一天的照射,太阳能热水器中水吸收的热量为
(2)这些热量由燃烧煤气获得,煤气燃烧放出的热量为
需要消耗的煤气质量为
7.(1)
(2)
解:(1)由题意可知,冰的质量为0.5kg,熔化为水后质量不变,CD段水升高的温度为20℃,则水吸收的热量为
(2)由题意可知,相同时间冰和水吸收的热量相同,而AB段冰吸收热量时间为CD段水吸收热量时间的一半,所以AB段吸收的热量为CD段水吸收热量的一半,即
AB段冰升高的温度为20℃,则冰的比热容
8.(1)8.4×106J
(2)8.4×105J
(3)10%
解:(1)酒精完全燃烧产生的热量
(2)由图像可知,水的初 t0=20℃,加热4min后水的末温 t=70℃。水吸收的热量
(3)酒精炉烧水时的热效率
9.(1)
(2)0.25
(3)13℃
解:(1)解:根据可知,牛奶吸收的热量为
(2)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,即
加热牛奶至少要用87℃的热水的质量为
(3)根据可知,若水壶中87℃的水还有500g,再给它们吸收4.2×104J的热量,壶中剩余水的温度为
由于在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,所以壶中剩余水的温度会升高为
10.(1)2.52×10⁹ J
(2)42.5 ℃
(3)30 t
解:(1)热水器内水的质量m=10 t=1.0×104 kg
该热水器中的水在晴天吸收的热量是Q=(1.0×104kg)×(4.2×103 J/(kg∙℃))×(60 ℃)=2.52×109 J
(2)设混合后温度为t。根据热量平衡,则
解得混合后的温水温度为t=42.5 ℃。
(3)当热水与冷水混合成40 ℃时,根据热量平衡,则
解得需要的冷水质量为
当热水器储存的热水全部用完,可为全体学生提供的温水为
11.(1)0.42kg
(2)5.796×106J
(3)1932N
(4)80℃
解:(1)由热值公式 可得,在这段时间内消耗的汽油的质量
(2)汽车效率为30%,故有用功为总热量的30%,在这段时间内汽车牵引力做的功
(3)汽车匀速行驶时,牵引力 等于阻力 。由功的公式 可得,在这段时间内汽车行驶时受到的阻力
(4)由吸热公式 可得,水升高的温度
因一标准大气压下水的沸点为100℃,初始温度为20℃,实际升高
12.(1)1.08×105J
(2)3×103J/(kg·℃)
(3)0.6kg
解:(1)已知加热器每秒钟放出热量1000J,则加热2min时,加热器放出热量
乙液体吸收的热量
(2)由图乙可知,加热20s时,甲液体升高的温度
甲液体在20s内吸收的热量
甲液体的比热容
(3)由图乙可知,加热60s时,乙液体升高的温度
乙液体在60s内吸收的热量
乙液体的质量
13.(1)1.0×108J
(2)40%
(3)96km
解:(1)在测试过程中,汽车行驶的距离为
汽车匀速行驶,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。由图乙可知,当速度为50km/h时,汽车的牵引力F=f=2000N
该车克服阻力做的功为
(2)内燃机消耗燃油放出的总热量为
向蓄电池充电的能量为
内燃机输出的有用能量为克服阻力做的功和向蓄电池充电的能量之和,即
汽车的能量利用率(热机效率)为
(3) 蓄电池充满电后可用的能量为
当车速v'=25km/h时,由图乙可知,汽车所受的阻力
因为电能全部转化为机械能,所以克服阻力做的功等于蓄电池可用的能量,
所以汽车能行驶的最大距离为
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