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2026-2027学年人教版全一册物理第十三章内能-----第十四章内能的利用 计算题专练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气炉加热这些水的效率。
2.秋冬季节开封气温比较低,常把牛奶放入热水中温热后饮用。整箱牛奶的参数如图所示,已知,,。
(1)这盒牛奶的质量是多少kg?
(2)牛奶从达到,吸收多少热量?
(3)不计热损失,若使用初温的热水,则需要多少千克的热水?
3.小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103J/(kg℃)。冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。求:
(1)CD段水吸收的热量;
(2)在CE段,水吸收了3.15×104J的热量,水温升高了多少℃?
(3)AB段冰吸收的热量;
(4)冰在熔化过程中吸收的热量。
4.如图所示,“围炉煮茶”是一种流行的休闲方式,通常采用木炭作为燃料。茶壶中装入0.5kg初温为32℃的山泉水,用围炉加热至100℃,消耗了20g木炭。已知,木炭热值。求:
(1)水吸收的热量;
(2)20g木炭完全燃烧放出的热量;
(3)围炉的加热效率。
5.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,放入炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入4kg、20℃的水中冷却。最后合金钢刀具与水达到共同的温度为40℃(,)。求:
(1)“淬火”过程中水吸收的热量是多少?
(2)炉火的温度是多少?(不计热量损失)
6.某同学拿出五盒牛奶和一壶热水,准备将其浸入热水中加热之后和家人一起饮用。已知每盒牛奶中,牛奶的质量为,牛奶的比热容。
(1)要使五盒牛奶的温度从上升至,求牛奶吸收的热量;
(2)请推理说明:要使一定质量的牛奶升高一定的温度,热水初温越高,需要热水的质量应该越大还是越小。
7.现在的城市住宅基本上都使用管道天然气,若燃烧热值为的天然气在一个标准大气压下将一壶质量为2kg的水,从初温20℃加热至沸腾。假设天然气燃烧放出的热量有80%被水吸收,水的比热容J/(kg·℃),求以下问题:
(1)水加热至沸腾吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)需要燃烧天然气的体积。
8.如表所示是某单缸四冲程汽油机的部分参数,如图是汽缸示意图。不计摩擦,该汽油机满负荷工作时,1min消耗汽油8g。(汽油的热值)求:
活塞面积
20 cm2
冲程长度
10 cm
燃气平均压强
4.5×105 Pa
转速
2400 r/min
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
(3)该汽油机的功率;
(4)该汽油机的效率。
9.小渝一家在自家小院用炭火炉煮火锅,锅中装入2kg初温为的火锅底料[视为比热容为的液体]。用炭火加热后,火锅底料恰好到达。若当地气压为一个标准大气压,水的比热容为,炭火燃烧时放出的热量有被火锅底料吸收。
(1)火锅底料从加热至,吸收的热量是多少?
(2)加热至的过程中,炭火完全燃烧放出的总热量为多少?
(3)若第()问中炭火放出的总热量全部用来加热质量为、初温为的水,水能升高多少?
10.小帆在老师指导下,用如图1所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体,其中一种液体是水。用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图2所示,乙液体从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精,已知,若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,,计算下列问题:
(1)求乙液体的比热容;
(2)0~8min乙吸收的热量;
(3)该酒精灯的加热效率。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1.(1)
(2)40%
【详解】(1)由题意,水吸收的热量
(2)煤气完全燃烧放出的热量
煤气炉加热这些水的效率
2.(1)
0.255kg
(2)
(3)
0.076kg
【详解】(1)牛奶的体积为
这盒牛奶的质量是
(2)牛奶从达到,吸收的热量为
(3)不计热损失,水放出的热量为
需要水的质量为
3.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)CD段水吸收的热量
(2)CE段水温升高的温度
(3)AB段冰吸收的热量
(4)BC段为冰的熔化过程,相同时间内吸收热量相同,每分钟吸收的热量为
熔化时间为
熔化吸收的热量为
4.(1)
(2)
(3)21%
【详解】(1)水吸收的热量
(2)20g木炭完全燃烧放出的热量
(3)围炉的加热效率
5.(1)
(2)840℃
【详解】(1)“淬火”过程中水吸收的热量是
(2)刀具在炉火中煅烧足够长时间,因此刀具的初始温度等于炉火温度。不计热量损失时,刀具放出的热量全部被水吸收,即
根据放热公式得,刀具降温的温度变化量
刀具从炉火温度降温到末温,因此炉火温度
6.(1)5×104J
(2)越小
【详解】(1)已知每盒牛奶的质量,五盒牛奶的质量为m=5×0.2kg=1kg
牛奶吸收的热量
(2)假设牛奶吸收的热量等于热水放出的热量(热平衡),即,热水放出的热量,其中(为牛奶最终温度),当牛奶需升高一定温度时,即为定值。若热水初温越高,则越大。由可知,增大时,减小。因此,热水初温越高,所需热水质量越小。
7.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)一个标准大气压下水的沸点为,则水升高的温度为
水吸收的热量为
(2)天然气完全燃烧放出的热量为
(3)需要燃烧的天然气体积为
8.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)由题可知,燃气平均压强为,活塞面积为
由可得,做功冲程中燃气对活塞的平均压力为
(2)由题可知,活塞在汽缸中移动距离为
由(1)得做功冲程中燃气对活塞的平均压力为
由可得,一个做功冲程中燃气对活塞做的功为
(3)汽油机每转两周做一次功,转速为,故1min内做功冲程次数为1200次,
则总功为
由得,该汽油机的功率
(4)由题可知,1min内消耗汽油质量
由可得,1min内汽油完全燃烧放出的热量为
汽油机效率
9.(1)
(2)
(3)70℃
【详解】(1)火锅底料升温吸热为
(2)已知热效率,由得炭火总放热量
(3)热量全部被水吸收,理论升温值
因标准大气压下水沸点为,水沸腾后温度不变,故实际升高温度
10.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图2可知,标准大气压下水的沸点为100℃,因此温度升到100℃后保持不变的甲液体是水。
温度从20℃升高到100℃,甲加热时间是8min,乙加热时间是4min,甲加热时间是乙加热时间的2倍,甲吸收的热量是乙吸收的热量2倍,甲、乙的比热容之比
乙的比热容为
(2)0~8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量,所以乙吸收的热量
(3)由图可知,乙从20℃加热至沸腾用时,刚好消耗了4g酒精。乙从加热到沸腾吸收的热量为
4g酒精完全燃烧放出的热量为
酒精灯的加热效率为
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