内容正文:
专练02
吸、放热的计算一公式法
③典例导练
【方法规律】吸热公式Q题=c水m(t一to);放热公式Q#=c*m(to一t)。
【例】食物也是一种“燃料”,其不断在人体内释放化学能,提供细胞所需的能量。人
体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都会给健康带来损伤。[c水=4.2×
103J/(kg·℃),g取10N/kg]
(1)“卡路里”简称“卡”,是热量单位,“卡”是这样规定的:1卡等于在1个标准大气压
下,1g水温度升高1℃吸收的热量。则1卡等于多少焦?
(2)某种油炸食品,每100g提供的能量约为3×105卡,假设这些能量全部被质量为
5kg、温度为25℃的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?
【思路点拨】(1)根据Q顾=cm△t求出1g水温度升高1℃所吸收的热量,即1卡的大小。
(2)根据Q吸=c水m(t一t,)的变形式计算水升高到的温度。
【自主解答】
之知能检测
1.由于天气寒冷,吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶,如图所示,要使这
瓶牛奶的温度由10℃最终升高到50℃,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),牛奶的比
热容为2.1×103J/(kg·℃),不计热量损失,求:
0
10℃
(1)牛奶需要吸收多少热量?
60℃
(2)妈妈至少需要60℃的热水多少千克?
奶
热奶
2.如图示,某家庭太阳能热水器阳光照射时,平均每小时吸收7.0×10J的太阳能,若
热水器吸收8h的太阳能,可以使质量为100kg的水温度升高50℃。已知水的比热容
c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量。
(2)该太阳能热水器的效率。
3.某金属球在炉火中加热到108℃,然后迅速投入到100g、初温为45℃的某种液体中,达
到热平衡后金属球的温度为48℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/(kg·℃),不
计热损失。此过程中,金属球放出的热量为1.26×103J。
液体
煤油
酒精
水
比热容2.1×10J/(kg·℃)
2.4×103J/(kg·℃)
4.2×103J/(kg·℃)
(1)求金属球的质量是多少g。
(2)计算出该液体的比热容,并根据表中的数据确定该液体的种类。
(3)若该液体再吸收2.52×104J的热量,求该液体的末温(1个标准大气压下)。夹册《提分专练》参考答案
专练01温度、内能、热量巧辨析
典例导练
【例1】D【例2】A
知能检测
1.C2.D3.AF
4.机械内热传递筒内气体膨胀对塞子做功,气体的内能转化为
塞子的机械能
专练02吸、放热的计算—公式法
典例导练
【例】(1)1g水温度升高1℃吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg
·℃)×1×103kg×1℃=4.2J,所以1卡等于4.2焦。
(2)每100g这种油炸食品可提供的能量约为:3×105卡=3×10×4.2J=
1.26×10J,假设这些能量全部被水吸收,则水吸收的热量Q=1.26×
10J,水的温度升高了:△t=Q
1.26×10°J
水m=4.2X10J/(kg·℃)X5kg
60℃,水的初温为25℃,则水的温度升高到:t=25℃+60℃=85℃。
答:(1)1卡等于4.2J:(2)可使这些水的温度升高到85℃。
知能检测
1.(1)牛奶吸收的热量:Q吸=c1m(t一t1)=2.1×103J/(kg·℃)×
0.25kg×(50℃-10℃)=2.1×104J.
(2)Q吸=Q放=2.1X10J,即c水m水(t2一t)=Q放,
则m水=
Q放
2.1×104J
ck(i-D=4.2X10J/(kg·C)X(60℃-50℃)
0.5kg
答:(1)牛奶吸收的热量2.1×104J;(2)妈妈至少需要60℃的热水
0.5kg。
2.(1)水吸收的热量:Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=
2.1×10J。
(2)热水器吸收8h太阳的太阳能:E=8h×7.0×10J/h=5.6×
10J,该太阳能热水器的效率:7=2爱×100%=
2.1×10J
5.6×10J
37.5%
答:(1)水吸收的热量为2.1×10J;(2)该太阳能热水器的效率为
37.5%
8由c一品得金属球的质员为。
Q放
1.26×103J
c△1金0.42X10J/(kg·℃)×(108℃-48℃)=0.05kg
金=
70
=50g.
(2)根据Q=Q。=m-1)可得该液体的比热容为:c=n是。
Q级
0.1kgX(48C-45℃=4.2X10J/(kg·℃),所以该液体是水。
1.26×103J
(3)若该液体再吸收2.52×10J的热量,则该液体升高的温度为:
Q吸
2.52×104J
△t升=
cm4.2×10J/(kg·℃)×0.1kg
=60℃,所以该液体的末
温t末=48℃十60℃=108℃。在一个标准大气压下,水的沸点最高
为100℃,所以末温t未=100℃。
答:(1)金属球的质量是50g;(2)该液体的比热容是4.2×10J/(kg
·℃),该液体是水;(3)该液体的末温是100℃。
专练03热值的计算一公式法
典例导练
【例】(1)一个标准大气压下,水的沸点是100℃,鱼汤吸收的热量:Q煲
=c水m(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×2kgX(100℃-60℃)=3.36
×10J。
(2)根据题意可知,鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收,则鹅卵石放出
热量Q三3.36X1042X10J,由于天然气完全燃烧
80%
出的热量被鹅卵石全部吸收,所以天然气完全燃烧放出的热量Q
Q微=4.2×10J,由Q=qV可知,此过程需要完全燃烧天然气的体积:
V=_Q__
4.2×105J
9天然气3.5X10j/m=0.012m3.
答:(1)鱼汤所吸收的热量为3.36×10J;(2)此过程需要燃烧0.012m3
天然气。
知能检测
1.(1)标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,5kg的水
烧开,吸收的热量:Q顾=cm△t=4.2X103J/(kg·℃)X5kgX
(100℃-20℃)=1.68×10J.
(2)燃烧天然气的体积:V=2365.12m3-2365.02m3=0.1m3,天然
气完全燃烧放出的热量:Q微=qV=3.5×10J/m3×0.1m3=3.5
×10J.
(3)天然气杜的效率:78×10%=5.68×10%=48%。
3.5×10J
答:(1)水吸收的热量为1.68×10J;(2)天然气完全燃烧放出的热
量为3.5×10J;(3)天然气灶的效率为48%。
2.(1)由p=受可得水的质量:m=pVk=1X10kg/m2X2×10m2=
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2kg;水吸收的热量:Q吸=c水m(t一t)=4.2X103J/(kg·℃)×2kg
×(80℃-20℃)=5.04×10J。
(2)已知天然气杜的效率约为)36%,由)受×100%可得天然气完
全燃烧放出的热量:Q==5,04X10】=1.4X10J,天然气的热值:
36%
Q=1.4X10J=4X10J/m。
q厂V天然气
0.035m
答:(1)水壶里水的质量为2kg;(2)在这个过程中水吸收的热量为
5.04×10J;(3)天然气的热值为4×10J/m3。
专练04热机的计算—公式法
典例导练
【例】(1)汽车速度v=36km/h=10m/s,汽车受到的阻力f=kw2=0.5N·
s2/m2×(10m/s)2=50N。
(2)这台发动机在最大功率时1min内发动机做的有用功:W有=90×
10w×60s=5.4×10J,气缸的总容积V=9V=号×1.81.=21.
2×103m3,1min内吸入汽油的质量为:m=pV=1.35kg/m3×2X
1
103m×2600×方≈0.47kg,1min内汽油完全燃烧放出的热量:W色
=0.47kg×4.6×10J/kg≈2.16×10J,发动机在最大功率时的热机
×100%2×10%=25%.
效率:1一W总
(3)由w=产得,汽车以最高时速200km/h前进100km所用时间:t=
2090k六三0,.5=30mim,汽车每行驶100km的耗油质量:m了
0.47kg/min×30min=14.1kg,汽车每行驶100km的耗油体积:V′=
p0.7X10kg/m≈2.0×10m23=20L.
14.1kg
答:(1)当汽车以36km/h匀速行驶时,汽车受到的阻力为50N;(2)这
台发动机在最大功率时的热机效率为25%;(3)发动机在最大功率以
200km/h速度行驶时,汽车每百公里油耗为20升。
知能检测
(I由p号得,燃气对活塞的平均压力:P=S=8X10PX60X10
m2=4800N。
(2)做功冲程中,平均压力做的功:W=Fs=4800N×30×10-2m
=1440J。
(3)因飞轮的转速是2000r/min,即飞轮1min转2000r,对外做功1000
次,所以,1小时内汽油机对外做功60×1000=60000次,汽油机在1
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