培优训练 热量的综合计算（有答案）
文档属性
| 名称 | 培优训练 热量的综合计算（有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（五四制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-22 11:40:52 | ||
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文档简介
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培优训练 热量的综合计算
方法规律
热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算，燃料燃烧释放热量的计算，热机、锅炉、太阳能集热器等设备热效率的计算.
解答此类计算题时，首先要明确热量计算的有关公式.
(1)物体吸热公式：Q吸＝cm△t=cm(t-t ).
(2)物体放热公式：Q放＝=cm△t=cm(t -t).
(3)燃料燃烧释放热量公式： 或
(4)热机效率的计算公式：
(5)锅炉效率:η=
(6)太阳能集热器效率 ： (其中P 表示照射功率，
其次要明确解答的基本步骤：一是找温度变化，利用 列出式子；二是利用公式 或 列出式子；三是如果涉及效率问题，则有公式 由三个所列的式子即可得出所求的问题.
类型一 比热容、热值的相关计算
1.小明用相同的酒精灯分别对质量都为200g的液体甲和水加热，如图1所示，根据测得的数据分别画出两液体的温度随加热时间变化的图象，如图2所示.已知在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计热量损失，c水＝4.2×10 J/(kg·℃),下列推断正确的是( )
A.液体甲的吸热能力更强
B.若吸收相同的热量，水升高的温度较多
C.两液体的比热容之比为
D.液体甲10min吸收的热量为2.52×10 J
2.用煤气灶烧水时，燃烧1kg的煤气，可使100kg的水从20℃升高到70℃，则水吸收的热量是 J,煤气完全燃烧放出的热量是_____________________ J.
3.创建文明城市，垃圾分类从你我做起.在一定条件下分类后的垃圾能提炼出燃料油，若燃料油的热值为3.15×10 J/kg,完全燃烧 kg 燃料油可放出热量6.3×10 J,这些热量全部被质量为300kg、温度为20℃的水吸收,可使水的温度升高____________℃.
4.完全燃烧1m 的煤气大约能放出热量4×10 J,某市管道煤气的收费标准为0.87元/m ,有一户人家一个月内烧煤气消耗了1.2×10 J的热量，这个月应该缴煤气费多少钱
5.菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间.某酒店厨师在炸制酥肉时，将2kg的菜油从20℃加热到170℃(未沸腾),求:
(1)菜油吸收的热量.[已知c菜油＝2.0×10 J/(kg ·℃)]
(2)如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少立方米的天然气 (假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为4.0×10 J/m )
类型二 热效率的相关计算
6.如图1、2所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是( )
图1 图2
A.通过技术改进，可使甲的E 等于E
B.若E 大于，则甲的热机效率一定高于乙
C.若E 小于，则甲的热机效率一定高于乙
D.若甲、乙的热机效率相等且E 等于则E 一定等于
7.某款燃气热水器平均每天将100kg的水从20℃加热到40℃，这个过程水需要吸收的热量是 J;若燃气完全燃烧放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗的天然气为
8.如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的 冲程相同.小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为 8.4×10 J,这些能量相当于完全燃烧 m 的天然气,若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将 kg 、20℃的水烧开.
9.某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤.试求：[水的比热容是4.2×10 J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×10 J/kg]
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少
(3)此锅炉的效率是多少 (结果精确至0.1%)
10.某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入V=2.5L水,烧水前的水为20℃,将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“△V=0.105m ”,该同学查得煤气的热值q=4×10 J/m ,水的密度 ρ=1.0×10 kg/m ,水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量.
(2)煤气灶烧水的效率.
11.一辆质量为1.68t 的氢燃料新能源汽车行驶在一段斜坡路上，从坡底以18km/h的速度匀速行驶2min 到达高为100m的坡顶，行驶过程中汽车的输出功率保持56kW不变.求:(g取10N/kg,氢的热值为1.4×10 J/kg)
(1)汽车做的有用功.
(2)斜坡的机械效率.
(3)若全程共消耗96g氢燃料，汽车发动机的效率.
参考答案
1. C 2.2.1×10 4.0× 10 3.2 50
4.解：由题可知，煤气的热值
由 得，放出1.2× 10 J的热量所需煤气的体积V=
这个月应缴煤气费为 30m ×0.87元/m =26.1元.
5.解：(1)菜油吸收的热量
10 J/(kg·℃)×2kg×(170℃-20℃)=6×10 J.
(2)由题得, 由 得，需要天然气的体积
6. D 7.8.4×10 0.3
8.压缩 0.21 12.5
9.解:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量=4.2×10 J/(kg·℃)×200kg×(100℃-25℃)=6.3×10 J.
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量 10 J/kg×6kg=2.04×10 J.
(3)此锅炉的效率
10.解:(1)烧水壶中装入水的体积V=2.5L=2.5×
由可得,装入水的质量m=ρV=1.0×
水吸收的热量20℃)=8.4×10 J.
(2)煤气完全燃烧放出的热量0.105m =4.2× 10 J,
煤气灶烧水的效率
11.解:(1)已知汽车质量m=1.68t=1680kg,则汽车的重力G=mg=1680kg×10N/kg=16800N,到达坡顶的高度h=100m，则汽车做的有用功 =1.68×10 J.
(2)已知汽车的输出功率P=56kW=56000W,行驶时间t=2min=120s,
汽车产生的机械能W=Pt=56000W×120 s= 6.72×10 J,
斜坡的机械效率
(3)已知全程消耗的氢燃料的质量
氢燃料完全燃烧放出的热量 0.096 kg=1.344×10 J,
则汽车发动机的效率
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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培优训练 热量的综合计算
方法规律
热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算，燃料燃烧释放热量的计算，热机、锅炉、太阳能集热器等设备热效率的计算.
解答此类计算题时，首先要明确热量计算的有关公式.
(1)物体吸热公式：Q吸＝cm△t=cm(t-t ).
(2)物体放热公式：Q放＝=cm△t=cm(t -t).
(3)燃料燃烧释放热量公式： 或
(4)热机效率的计算公式：
(5)锅炉效率:η=
(6)太阳能集热器效率 ： (其中P 表示照射功率，
其次要明确解答的基本步骤：一是找温度变化，利用 列出式子；二是利用公式 或 列出式子；三是如果涉及效率问题，则有公式 由三个所列的式子即可得出所求的问题.
类型一 比热容、热值的相关计算
1.小明用相同的酒精灯分别对质量都为200g的液体甲和水加热，如图1所示，根据测得的数据分别画出两液体的温度随加热时间变化的图象，如图2所示.已知在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计热量损失，c水＝4.2×10 J/(kg·℃),下列推断正确的是( )
A.液体甲的吸热能力更强
B.若吸收相同的热量，水升高的温度较多
C.两液体的比热容之比为
D.液体甲10min吸收的热量为2.52×10 J
2.用煤气灶烧水时，燃烧1kg的煤气，可使100kg的水从20℃升高到70℃，则水吸收的热量是 J,煤气完全燃烧放出的热量是_____________________ J.
3.创建文明城市，垃圾分类从你我做起.在一定条件下分类后的垃圾能提炼出燃料油，若燃料油的热值为3.15×10 J/kg,完全燃烧 kg 燃料油可放出热量6.3×10 J,这些热量全部被质量为300kg、温度为20℃的水吸收,可使水的温度升高____________℃.
4.完全燃烧1m 的煤气大约能放出热量4×10 J,某市管道煤气的收费标准为0.87元/m ,有一户人家一个月内烧煤气消耗了1.2×10 J的热量，这个月应该缴煤气费多少钱
5.菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间.某酒店厨师在炸制酥肉时，将2kg的菜油从20℃加热到170℃(未沸腾),求:
(1)菜油吸收的热量.[已知c菜油＝2.0×10 J/(kg ·℃)]
(2)如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少立方米的天然气 (假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为4.0×10 J/m )
类型二 热效率的相关计算
6.如图1、2所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是( )
图1 图2
A.通过技术改进，可使甲的E 等于E
B.若E 大于，则甲的热机效率一定高于乙
C.若E 小于，则甲的热机效率一定高于乙
D.若甲、乙的热机效率相等且E 等于则E 一定等于
7.某款燃气热水器平均每天将100kg的水从20℃加热到40℃，这个过程水需要吸收的热量是 J;若燃气完全燃烧放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗的天然气为
8.如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的 冲程相同.小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为 8.4×10 J,这些能量相当于完全燃烧 m 的天然气,若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将 kg 、20℃的水烧开.
9.某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤.试求：[水的比热容是4.2×10 J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×10 J/kg]
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少
(3)此锅炉的效率是多少 (结果精确至0.1%)
10.某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入V=2.5L水,烧水前的水为20℃,将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“△V=0.105m ”,该同学查得煤气的热值q=4×10 J/m ,水的密度 ρ=1.0×10 kg/m ,水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃),求:
(1)水吸收的热量.
(2)煤气灶烧水的效率.
11.一辆质量为1.68t 的氢燃料新能源汽车行驶在一段斜坡路上，从坡底以18km/h的速度匀速行驶2min 到达高为100m的坡顶，行驶过程中汽车的输出功率保持56kW不变.求:(g取10N/kg,氢的热值为1.4×10 J/kg)
(1)汽车做的有用功.
(2)斜坡的机械效率.
(3)若全程共消耗96g氢燃料，汽车发动机的效率.
参考答案
1. C 2.2.1×10 4.0× 10 3.2 50
4.解：由题可知，煤气的热值
由 得，放出1.2× 10 J的热量所需煤气的体积V=
这个月应缴煤气费为 30m ×0.87元/m =26.1元.
5.解：(1)菜油吸收的热量
10 J/(kg·℃)×2kg×(170℃-20℃)=6×10 J.
(2)由题得, 由 得，需要天然气的体积
6. D 7.8.4×10 0.3
8.压缩 0.21 12.5
9.解:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量=4.2×10 J/(kg·℃)×200kg×(100℃-25℃)=6.3×10 J.
(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量 10 J/kg×6kg=2.04×10 J.
(3)此锅炉的效率
10.解:(1)烧水壶中装入水的体积V=2.5L=2.5×
由可得,装入水的质量m=ρV=1.0×
水吸收的热量20℃)=8.4×10 J.
(2)煤气完全燃烧放出的热量0.105m =4.2× 10 J,
煤气灶烧水的效率
11.解:(1)已知汽车质量m=1.68t=1680kg,则汽车的重力G=mg=1680kg×10N/kg=16800N,到达坡顶的高度h=100m，则汽车做的有用功 =1.68×10 J.
(2)已知汽车的输出功率P=56kW=56000W,行驶时间t=2min=120s,
汽车产生的机械能W=Pt=56000W×120 s= 6.72×10 J,
斜坡的机械效率
(3)已知全程消耗的氢燃料的质量
氢燃料完全燃烧放出的热量 0.096 kg=1.344×10 J,
则汽车发动机的效率
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