2020年秋沪粤版九年级期中复习—12章内能与热机计算提升练习
12章内能与热机计算提升练习
1．为了测定铅的比热容，把质量为0.1kg 的铅块加热到98℃,再投入到100g 的12℃的水中，混合后水的温度为18℃若不计热损失，求： (1)水吸收的热量； (2)铅的比热容。
2．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小兰同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.6kg 该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示，通过查阅资料已知该物质液态时的比热容为()3
310J/kg ??℃）。
求：(1)该物质在CD 段共吸收了多少热量？ (2)该物质在固态时的比热容为多大？
3．学校物理兴趣小组的同学在研究“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分别给质量都是200g 的沙子和水加热．他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示．已知酒精的热值是3.0×107J/kg ，水的比热容是4.2×103J/（kg ·℃），加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g 酒精．那么请问：
（1）图中__________（a/b ）是沙子吸热升温的图像； （2）加热满2min 时，水吸收了多少热量__________ ?
（3）给水加热持续了10min 时间，所消耗了酒精如果完全燃烧将放出多少热量__________? （5）试求出沙子的比热容___________．
4．锅炉内的温度高，用实验室常用温度计不便于直接测量，为了测定炉内的温度，某同学先把铜块放入炉内加热到与炉温相同时取出，并立即放入水中，已知铜的质量为50g ，铜的比热容为0.39×
103J/(kg ?℃)，水的质量为100g ，初温为10℃，测得达到热平衡最终的温度为49℃，不计热量损失，则炉内温度为多少？[水的比热容c 水=4.2×103J/(kg ?℃)]。
5．委内瑞拉安赫尔瀑布是世界上最高的瀑布，也叫做丘伦梅鲁瀑布，瀑布总落差可达到979m 。如果水下落时重力做功的50%转变为水的内能，则质量为m 的水从该瀑布顶端下落到底端温度升高了多少℃？(g 取10N/kg ，计算结果保留到小数点后一位)
6．利用燃烧酒精给水加热，使质量为2kg 的水温度升高30℃，7
3.010J/kg q =?酒精。
(1)求水吸收的热量是多少J ？
(2)若完全燃烧酒精产生的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧多少kg 的酒精？
7．小聪的体重是500N ，家住19楼（楼的层高为3m ），家里用燃气灶烧水、做饭。如果他从1楼步行上楼到家里（走了18层楼），用时3 min 。已知天然气的热值3.0×107J/m 3，水的比热容是4.2×103J/（kg ·℃）。问：
(1)他上楼克服重力做的功是多少？做功的功率是多少？
(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等？如果这些热量有35%被水吸收，能使0.5 kg 水的温度升高多少？
8．“山水苏州，居住吴中”。据报道，苏州吴中的“山湖温泉”出水温度为63℃，日出水量为668立方米，水质中含有钠、钙、氯、氟、重碳酸根、偏硅酸以及偏硼酸等多种对人体有益的物质成分和微量元素，泡温泉已成为人们养生休闲的新方式。已知水的比热容c 水=4.2×103J/kg ℃，煤的热值q 煤=3×107J/kg ：
(1)1吨这样的温泉水，温度降到33℃，能够释放出多少热量？
(2)如果通过燃煤锅炉来使水的温度从33℃升高到63℃，则这口温泉每天需要燃烧多少质量的煤？（锅炉的热利用率为60%）
9．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为1.5m 2，
1m 2面积上1h 接收到的太阳能平均为62.810J ?，若阳光照射该热水器8h ，可以使质量为100kg 的水温度升高40℃。
[3
4.210J /(kg C)c =???水，71.210J/kg q =?干木柴]，求
(1)水吸收的热量；
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收) ；
(3)该太阳能热水器的效率。
10．将质量为m的一小杯热水倒入盛有质量为m 的冷水的保温容器中，使得冷水的温度升高了3摄氏度，然后又向保温容器中倒入一小杯相同质量相同温度的热水，水温又升高了2.8摄氏度，不计热量损失，求热水和冷水的质量之比以及热水和冷水的温差。
11．液化石油气的热值高达4.6×107 J/kg，一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107 J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。我县质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100 kg、初温为31℃的水装入容器内，用瓶装燃气加热容器中的水直至100 ℃，瓶内燃气消耗了0.84 kg。水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%，已知水的比热容为c水＝4.2×103 J/（kg·℃）。问：
(1)瓶内燃气的热值是多少？
(2)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？
12．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:
其中太阳辐射功率是指1h内投射到12
m面积上的太阳能。
求：(1)水在10h内吸收的热量；
(2)如果水吸收的热量用天然气提供，需要完全燃烧多少3
m的天然气:(天然气的热值为8.4×7
10J/3
m，天然气完全燃烧的热量全部被水吸收)
(3)太阳能热水器的能量转化效率。
13．燃气灶烧水时，把质量为2kg 、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m 3天然气（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×l07J/m 3.求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）燃气灶烧水时的效率．
14．水壶里装有2kg 、20 ℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107 J/m 3，大气压强为1个标准大气压，c 水＝34.210J/(kg )??℃求： (1)烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
(2)若烧开这壶水消耗的天然气是0.021 m 3，则天然气炉具的效率是多少？
15．现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；水的密度ρ水=1.0×103kg/m 3，水的比热容c 水=4.2×103J/（kg ?℃），如果小芳洗一次澡用热水0.05m 3。
求：
(1)所用热水的质量为多少？ (2)水从热水器中吸收多少热量？
(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m 3的天然气？（天然气的热值q =4×107J/m 3，气体完全燃烧放出的热量的公式Q =qV ，式中V 表示燃烧气体的体积） 16．王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水．铁锅内装有5kg 水，把水从18℃加热至98℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）．如果木炭的热值为3.4×107J/kg ，它燃烧放出的热有10%被水吸收．求：
（1）在这个过程中水吸收的热量； （2）在这个过程中用掉多少木炭．
17．“环境小组”的同学在暑期实践活动中对小明家新装燃气热水器（如图所示）耗能进行测试，在查看热水器铭牌时，开始小组同学对容量15L 的含义不理解，后来上网查询得知燃气热水器的容量是指：燃气热水器在将自来水加热，水温上升一个定值（=25t ?℃）时1分钟内的出水体积，假如小明每次洗淋浴时平均出水时间为4分钟，出水量和水温升高设定也与查询的一致，水的比热容为()3
4.210J/kg ??℃，天然气的热值约为73410J/m ?，求：
(1)小明洗一次淋浴，水温升高到设定温度要吸收的热量为多少？
(2)每次淋浴平均花费的燃气费是多少？（该市居民用气价格2.5元/m 3）
18．汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注。在汽车发动机的 设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题。已知汽油热值为4.6710?J/kg ，汽油的密度为0.7310?kg/3m ，水的比热容为4.2310?J/（kg·℃）
(1)为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度。5 kg 水 在冷却系统中温度升高50℃，求水所吸收的热量。
(2)若发动机汽缸内的10 L 汽油在30 min 内完全燃烧，求汽油完全燃烧所释放的能量。 (3)若发动机的效率为25%，求此汽车发动机的输出功率。（计算结果精确到 0.01） 19．小明学习了有关热学的知识后，知道了水的比热容是4.2×
103J/（kg?℃）他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量，于是他仔细记录了家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于是每天将30kg 、20℃的水烧开。 (1)小明家每天烧水、做饭需要多少热量？
(2)如果普通煤的热值为3.0×107J/kg ，从理论上讲小明家每天烧水、做饭需要多少千克的煤？ (3)小明家实际平均每天要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含0.5kg 煤来算，他家实际用煤2kg 。请你计算出小明家煤炉的效率，你认为小明家煤炉效率低的主要原因是什么？
(4)从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低，能源浪费以外，另一个主要的缺点是什么？ 20．中国科学家在南海试采可燃冰，并取得了圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破，可燃冰清洁无污染，储量很大，是一种理想的新型能源。（设可燃冰的热值
q =4.2×108J/kg ，c 水=4.2×103J/（kg ?℃），求： (1)用可燃冰烧水，100g 完全燃烧放出的热量。 (2)若加热效率为40%，被水吸收的热量。
(3)若在标准大气压下，将水从60℃加热到沸腾，水的质量。
答案
1．(1)325210J .?；(2)3J 031510/(kg ).??℃ 2．（1）47.210J ?；（2）()3
210J/kg ??℃
3．a 42000J 2.4×105J 913 J/（kg·℃） 4．889°C 5．1.2℃
6．(1)52.5210J ?；(2)0.0084kg
7．(1)2.7×104J ；150W ；(2)0.0009m 3；4.5℃ 8．(1)81.2610J ?；(2)4676kg 9．(1) 1.68×107J ；(2)1.4kg ；(3) 50% 10．1:28，87℃
11．(1)74.610J/kg ?；(2)没有掺混二甲醚 12．(1)2.1×
107；(2)0.25m 3；(3)50% 13．（1）6.72×105J （2）1.68×106J （3）40% 14．(1)6.72×
105J ；(2)40% 15．(1)50kg ；(2)6.3×106J ；(3)0.225m 3 16．（1）1.68×106J （2）0.49kg 17．(1)66.310J ?；(2)0.525元
18．(1)1.05×
106 J ；(2)3.22×108 J ；(3)4.47×104W 19．(1)1.008×
107J ；(2)0.336kg ；(3)16.8%；原因：煤燃烧不充分/热量散失，未完全被水吸收；(4)产生废气，废渣造成环境污染 20．(1)4.2×107J ；(2)1.68×107J ；(3)100kg