热学计算题分层专项练习 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

热学计算题专项 一、基础巩固 参考公式 Q吸=cm(t-to】 Q放=cm(t。-t)】 Q放=mq 7=9厘×1009% Q放 其中，c为比热容，m为质量，t一to为温度变化量，q为燃料热值，门为热效率。 1.将质量为2kg的水从20℃加热到80C,求水吸收的热量。 2.某金属球的质量为2kg,温度从20℃升高到60℃时吸收了9.2×104J的热量。求这种金属的比热 容。 3.将质量为0.5kg、温度为80C的热水与质量为1kg、温度为20℃的冷水混合，不计热量损失。求 混合后的温度。 4.完全燃烧0.05kg的天然气，放出的热量有40%被质量为2kg的水吸收。若水初温为20℃，求水 升高的温度。天然气的热值q=4.6×10'J/kg。 第1页 二、能力提高 5.用热效率为35%的燃气灶把质量为5kg的水从15℃加热到95℃。天然气的热值为 4.2×10J/kg。求加热这些水需要完全燃烧多少千克天然气。 6.某燃气热水器消耗天然气0.8kg,天然气的热值为4.6×10’J/kg,产生的有用机械能为 1.104×10J。求该热机的效率。 7.某汽车以恒定功率55kW匀速行驶，发动机每小时消耗汽油6kg。汽油的热值为4.6×10J/kg。求 发动机的热效率。 三、综合应用 8.某学校锅炉用煤加热水。完全燃烧20kg的煤，放出热量的60%被质量为300kg的水吸收。煤的热 值为3.0×10J/kg,水的初温为20℃。求： (1)水吸收的热量； (2)水升高的温度； (3)水的末温。 9.某家庭使用大阳能热水器，水箱中有100kg的水，水温从25℃升高到65℃。若这些热量由燃烧天 然气提供，天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，天然气热值为4.0×10J/kg。求： 第2页 (1)水吸收的热量； (2)需要完全燃烧天然气的质量； (3)若改用热效率为80%的电加热器，消耗的电能是多少。 10.一台内燃机每分钟对做有用功1.8×10J,消耗汽油0.75kg。汽油的热值为4.6×10J1kg。若 内燃机工作时有20%的燃料能量通过冷却水带走，其中冷却水吸收热量的75%被质量为200kg的水 吸收。求： (1)内燃机的热效率， (2)每分钟燃料完全燃烧放出的热量； (3)冷却水使这200kg水吸收的热量； (4)这部分水温升高多少。 第3页 参考答案与解析 1.5.04×103J。 解：水吸收的热量 Q吸=cm(t-to)》 Q吸=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80-20)℃ Q吸=5.04×105J 答：水吸收的热量为5.04×10°J。 2.1.15×103J/(kg·℃)。 解：由Q吸=cm(t-to)得 C=- Q吸 m(t-to】 9.2×104J c=2kg×(60-209C c=1.15×103J/（kg·C） 答：这种金属的比热容为1.15×103J1(kg·℃)。 3.40℃。 解：设混合后的温度为t。 热水放出的热量等于冷水吸收的热量： c×0.5×(80-t)=c×1×(t-20) 约去相同的比热容C，得 0.5(80-t)=t-20 解得 t=40C 答：混合后的温度为40℃。 4.水升高约43.8℃，未温约63.8℃。 解：天然气完全燃烧放出的热量 Q放=mq=0.05kg×4.6×10J/kg=2.3×10J 水吸收的热量 Q吸=nQ放=40%×2.3×10J=9.2×105J 第4页 由Q吸=cm△t得 4t=Q里-9.2x102C≈43.8℃ cm4.2×103×2 水的未温 t=20℃+43.8℃=63.8℃ 答：水升高约43.8℃，未温约为63.8℃。 5.约0.114kg。 解：水吸收的热量 Qw=cm(t-t)=4.2×103×5×(95-15)J=1.68×106J 由n= Q吸得 mq m=Qa nq m=- 1.68×106 kg≈0.114kg 35%×4.2×10 答：需要完全燃烧约0.114kg天然气。 6.30%。 解：燃料完全燃烧放出的热量 Q放=mq=0.8×4.6×10J=3.68×10J 热机效率 1=w有用x100% Q放 7=1.104×107 ×100%=30% 3.68×107 答：该热机的效率为30%。 7.约71.7%。 解：发动机每小时做的有用功 W=Pt=55×103W×3600s=1.98×10J 每小时汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=6×4.6×10J=2.76×108J 发动机的热效率 第5页 ×100%=1.98×108 ×100%≈71.7% 2.76×108 答：发动机的热效率约为71.7%。 8.(1)3.6×10J;(2)约285.7℃；(3)按计算结果为约305.7℃，但实际水温达到沸点后会沸腾， 因此在标准大气压下水的最高温度为100℃，多余热量用于水的汽化等。 解： (1)煤完全燃烧放出的热量 Q放=mq=20×3.0×10J=6.0×10J 水吸收的热量 Q吸=60%×Q放=3.6×108J (2)由Q酸=cm△t得 4t=Q厦=3.6x10 C≈285.7C cm4.2×103×300 (3)若只按升温公式计算，末温为 t=20C+285.7C=305.7C 但在标准大气压下，水温达到100℃后继续吸热，主要用于汽化，水温不再升高。因此实际未温不能超 过100℃。 答：(1)水吸收的热量为3.6×10°J；(2)按升温公式计算温度变化约为285.7℃；(3)实际水温达 到100℃后沸腾。 9.(1)1.68×10J;(2)0.84kg;(3)2.10×10J. 解： (1)水吸收的热量 Q吸=cm(t-to)=4.2×103×100×(65-25)J Q=1.68×10J Q吸得 (2)由n= m= Q厦=1.68×10 kg=0.84kg n950%×4.0×10 (3)电加热器消耗的电能 Q吸 n-w电 第6页 w电-Q题-1.68X10J=2.10×10J 180% 答：(1)水吸收的热量为1.68×10J;(2)需要天然气0.84kg;(3)需要消耗电能2.10×10J。 10.(1)约52.2%；(2)3.45×10J;(3)5.175×10J；(4)约6.16℃。 解： (1)每分钟汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=0.75×4.6×10J=3.45×107J 内燃机的热效率 W有用×1009%=1.8×10 n= ×100%≈52.2% Q放 3.45×10 (2)由上式可知，每分钟燃料完全燃烧放出的热量为 3.45×10J (3)通过冷却水带走的热量 Q=20%×Q放=20%×3.45×10J=6.9×106J 被这200kg水吸收的热量 Q水=75%×Q净=5.175×10J (4)水升高的温度 A1=0=5175×10 cm4.2×103×200 ℃≈6.16℃ 答：(1)内燃机热效率约为52.2%；(2)每分钟放热3.45×10J；(3)水吸收热量5.175×10°J; (4)水温升高约6.16℃. 第7页