第13_14章专题训练热学综合计算2021—2022学年人教版九年级物理全一册（有答案）

第13~14章 专题训练 热学综合计算
1．“实验小组”的同学对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图像如图乙所示。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值约为4×107J/m3]求：
（1）热水器注满水时，水箱中水的质量；
（2）加热的前4min，水吸收的热量；
（2）加热的前4min，消耗了多少m3的天然气。
×××型JY燃气热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压/MPa
适用：天然气、液化石油气 Ⅱ 75% 15 0.02﹣0.8
2．某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别给质量都是的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像分别如图、图所示。已知酒精的热值，加热时酒精灯平均每2分钟消耗酒精。已知水的比热容，求：
（1）加热沙子吸收的热量；
（2）沙子的比热容；
（3）若将加热后的沙子和水混合，不考虑热损耗，它们最终的温度是多少。（结果保留整数）
3．如图所示，现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是2.0×107 J/kg，若燃烧0.1 kg固体酒精，能将小火锅中质量为2 kg的热汤的温度从50 ℃升高到100 ℃。[汤的比热容近似为水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：
（1）小火锅中汤吸收的热量；
（2）完全燃烧0.1 kg的“固态酒精”所释放出的热量；
（3）这个小火锅烧汤的效率。
4．把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如图所示，且牛奶的质量与热水相同。若忽略热传递过程中的热量损失，牛奶的最终温度t是多少？[已知该牛奶的比热容为2.8×103J/(kg ℃)，水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
5．随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了寻常百姓家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为。若小汽车行驶的距离为，汽油的热值，小汽车发动机的效率为。求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间。
（2）发动机所做的功。
（3）大约消耗汽油的质量。
6．2005年，中国首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车在一段平直的公路上匀速行驶了12km。汽车的牵引力为1500N。假设燃油完全燃烧，汽车发动机的效率高达40%，那么，在这段运动过程中，求（该车所用汽油的热值为q=4.5×107J/kg）
（1）牵引力对汽车做的功是多少？
（2）整个过程燃料燃烧释放的热量是多少J？
（3）整个过程消耗多少kg的汽油？
7．某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率，他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃，消耗了4.2g酒精，已知：水的比热容为，酒精的热值为。求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）酒精灯烧水时的热效率。
8．用天然气灶将质量为、初温为的水加热到，消耗了天然气。（已知水的比热容为；天然气的热值为）求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）天然气灶烧水的效率。
9．小洋家煮版，烧水使用的是管道天然气。
（1）要将质量为4kg，初温为50℃的水加热到100℃，水需要吸收多少热量？[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）已知天然气的热值为4.2×107J/m3，若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水所吸收，则烧开第（1）小题中这4kg的水，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（在标准大气压下，水的沸点是100℃）
10．用天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从15℃升高到65℃。已知水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3求：
（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放。
（2）水吸收的热量Q吸。
（3）燃气灶的效率。
11．某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10°C加热到60°C，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg °C)，煤气的热值为4×107J/m3。试求：
（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？该热水器烧水的效率是多少？
（3）如果完全燃烧0.21m3天然气放出的热量的70%用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使轿车行驶多远？（天然气的热值为3.2×107J/m3。）
12．在标准大气压下，一质量为2kg的金属块被加热到500℃，立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中，不计热量损失，最终使水的温度升高到80℃。求[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（1）水吸收的热量。
（2）金属块的比热容。
（3）取出金属块后，给80℃的水继续加热，水又吸收了1.05×105J的热量水的末温是多少摄氏度。
参考答案
1．（1）15kg；（2）3.15×106J；（3）0.105m3
2．（1）；（2）；（3）69℃
3．（1）4.2×105 J；（2）2.0×106 J；（3）21%
4．56℃
5．（1）；（2）；（3）。
6．（1）；（2）；（3）1kg
7．（1）；（2）20%
8．（1）；（2）；（3）
9．（1）8.4×105J；（2）0.4m3
10．（1）；（2）；（3）60%
11．（1）8.4×106J；（2）4.2×106J，50%；（3）4704m
12．（1）2.52×105J；（2）0.3×103J/(kg ℃)；（3）100℃。