2019秋九年級物理全冊 第十三章 內(nèi)能與熱機 專題訓(xùn)練（二）熱學(xué)計算習(xí)題 （新版）滬科版

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1、專題訓(xùn)練( 二 )　熱學(xué)計算 【專題概述】 熱量計算包括與比熱容有關(guān)的計算和與熱值有關(guān)的計算,在實際中往往將兩者結(jié)合起來,或者與效率和環(huán)境的影響相結(jié)合。在解題時按下列步驟:( 1 )明確燃燒的是哪種燃料,即知道它的熱值、質(zhì)量及是否完全燃燒;( 2 )看放出的熱量是否完全被利用,明確吸熱物體的比熱容、質(zhì)量和溫度的變化;( 3 )明確所求的物理量,根據(jù)相應(yīng)的公式計算,應(yīng)用的公式有Q=cmΔt,Q=mq,η=Q有用Q總×100%及它們的變形式。 類型1　與熱值有關(guān)的計算 1.如表列出了幾種燃料的熱值,單位是J/kg。 干木柴 無煙煤 酒精 煤油 氫氣 1.2×10

2、7 3.4×107 3.0×107 4.6×107 1.4×108 完全燃燒1 g的酒精可放出熱量　3×104　J。放出相同的熱量,完全燃燒干木柴與氫氣的質(zhì)量之比是　35∶3　。? 2.( 連云港中考 )天然氣熱水器將40 kg的水由22 ℃加熱到42 ℃,水的內(nèi)能增加了　3.36×106　J,水的內(nèi)能增加是通過　熱傳遞　方式實現(xiàn)的。若天然氣燃燒放出的熱量有84%被水吸收,需要消耗　0.1　kg的天然氣。已知c水=4.2×103 J/( kg·℃ ),q天然氣=4×107 J/kg。? 類型2　與比熱容有關(guān)的計算 3.有兩個相同的燒杯,第一個裝有400 g水,第二個

3、裝有400 g酒精,若用相同的加熱器給它們加熱,根據(jù)加熱時間與其對應(yīng)的上升到的溫度作出如圖所示的圖像。請根據(jù)圖像計算這個電加熱器每分鐘放出的熱量是　6.72×103　J( 不計熱損失 ),酒精的比熱容是　2.4×103　J/( kg·℃ )[已知水的比熱容為4.2×103 J/( kg·℃ )]。? 4.水和煤油的質(zhì)量之比是5∶4,比熱容之比是2∶1,水的初溫是18 ℃,煤油的初溫是20 ℃,若它們吸收相等的熱量后,水溫升高到40 ℃,則煤油的溫度升高到( B ) A.55 ℃ B.75 ℃ C.100 ℃ D.120 ℃ 類型3　熱量的綜合計算 5.初春學(xué)校組織

4、學(xué)生到某農(nóng)莊進行社會實踐活動,小明攜帶一個質(zhì)量為1 kg的合金鍋、一臺如圖所示的便攜式丁烷氣爐( 內(nèi)置一瓶新的燃氣,參數(shù)如表格所示 )。愛探究的小明通過手機上網(wǎng)查到便攜式燃氣爐的熱效率為30%,丁烷氣體的燃燒效率為90%,野炊地水的沸點為96 ℃,測出當(dāng)?shù)厮臏囟葹?6 ℃[水的比熱容為4.2×103 J/( kg·℃ ),鍋的比熱容為0.8×103 J/( kg·℃ )]。 品名 便攜式丁烷氣爐 質(zhì)量 1.88 kg( 不含氣瓶 ) 型號 WZL-168-A 尺寸 343 mm×284 mm×113 mm 用途 野外用 點火方式 電子點火 使用

5、 燃氣 液化丁烷氣 燃氣消耗量 150 g/h( 最大火力時 ) 氣瓶規(guī)格( 尺寸/容量 ) 品名 總質(zhì)量 凈質(zhì)量 主要成分 熱值 神州 354 g 250 g 丁烷 9×107 J/kg ( 1 )完全燃燒0.1 kg的丁烷氣體可以放出多少熱量? ( 2 )如果燃氣爐以最大火力工作,一瓶燃氣最多能持續(xù)燃燒1.4 h,這樣能夠把質(zhì)量為多少千克的水燒開( 結(jié)果保留一位小數(shù) )? 解:( 1 )完全燃燒0.1 kg的丁烷氣體可以放出的熱量 Q放=mq=0.1 kg×9×107 J/kg=9×106 J ( 2 )燃氣爐以最大

6、火力工作時,燃氣消耗的質(zhì)量 m氣=0.15 kg/h×1.4 h=0.21 kg 由題意可知,丁烷氣體的燃燒效率為90%,則燃氣燃燒時所放出的熱量 Q1=Q'放×90%=m氣q×90%=0.21 kg×9×107 J/kg×90%=1.701×107 J 又知道便攜式燃氣爐將其燃氣燃燒所放出熱量的30%供給水加熱,則水吸收的熱量 Q2=Q1×30%=1.701×107 J×30%=5.103×106 J 由Q吸=cmΔt可知,能燒開的水的質(zhì)量 m水=Q2cΔt=5.103×106J4.2×103J/( kg·℃ )×( 96℃-26℃ )≈17.4 kg 4