热值计算练习
专项练习(二) 热量、热值和热效率的综合计算
专项练习(二)热量、热值和热效率的综合计算►类型一一般吸热、放热的计算1．[2019·泸州] 2017年6月2日中央电视台报道，我国在南海海底实现〝可燃冰〞连续稳定产气22天，〝可燃冰〞燃烧时将化学能转化为__ ______能，完全燃烧热值为5.6×109 J/m3的〝可燃冰〞2 m3，放出的热量是________J，相当于完全燃烧热值为2.8×107 J/m3的天然气________ m3放出的热量．2．用两个相同的电加热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图ZT－2－1所示，据此判断甲物质10 min吸收的热量为________J．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]图ZT－2－13．在标准大气压下，质量为10 kg的水，吸收1.26×106 J的热量，温度能从72 ℃升高到________．[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 4．[2019·黔西南州] 某学校锅炉用天然气作燃料给水加热．天然气的热值为4.0×107 J/m3.问：(不计热量损失)(1)完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得多少热量？(2)这些热量可以使1000 kg的水从30 ℃升高到多少摄氏度？[c水＝4. 2×103J/(kg·℃)]5．重庆温泉资源十分丰富，被誉为〝温泉之都〞，温泉水主要靠地热，温度大多在60 ℃以上．取质量为400 g、温度为60 ℃的温泉水加热，当吸收了5.04×104 J的热量后，温度升高到多少摄氏度？此时这些水会不会沸腾？[假设当时的气压为标准大气压，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]►类型二热平衡方程的应用6．甲、乙两杯冷水，质量相同，初温也相同．将质量和初温都相同，但温度比水高的铜球和铝球(c铜＜c铝)分别投入两杯冷水中，不计热量损失，水也不溢出，达到平衡时()A、盛铜球的那杯水末温高B、盛铝球的那杯水末温高C、两杯水温度一样高D、以上情况均有可能7．甲、乙两杯中分别盛有温度为60 ℃和20 ℃但质量相同的水，现将一个温度为20 ℃的铁球投入甲杯中足够长时间，取出后再投入乙杯中停留足够长时间．如果不计热量损失，比较甲、乙两杯水的温度变化，那么( )A、Δt甲＜Δt乙B、Δt甲＞Δt乙C、Δt甲＝Δt乙D、无法判定8．一根质量为2 g的烧红的铁钉，温度是600 ℃，假设它的温度降低到100 ℃，释放的热量为________J．假设这些热量全部用于加热100 g常温的水，那么水温将升高________℃.[铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]9．质量相等，初温均为10 ℃的甲、乙两物体，将它们分别投入温度均为60 ℃的等质量的两杯热水中，热平衡后甲所在杯中热水温度降低了5℃，乙所在杯中热水温度降低了20 ℃，不考虑热损失，那么甲、乙两物体的比热容之比为________．10．将质量为4 kg的冷水与质量为3 kg、温度为80 ℃的热水混合后，末温度为40 ℃，不计热量损失，那么：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](1)热水放出的热量是多少焦耳？(2)冷水原来的温度是多少摄氏度？►类型三有关热效率的计算11．小明在家用燃气灶烧水，水壶里水的体积为3 L，水的初温为20 ℃，现将水加热至100 ℃，消耗燃气为0.04 m3，燃气的热值为4.2×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，那么水的内能增加了________J，燃气灶烧水的效率为________．12．太阳能是一种清洁能源．某太阳能热水器水箱容积为300 L，集热管的有效采光面积为3 m2，某天日照时间为8 h，每平方米平均每秒接收太阳辐射能1.4×103 J，接收的太阳辐射能中有70%能被水箱里的水吸收，那么该天热水器水箱里的水温度可以升高________℃.[不计水箱中水的散热，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]13．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒〝黑烟〞，这时发动机的效率________(选填〝升高〞〝不变〞或〝降低〞)．某台汽油机的效率是3 0%，如果这台汽油机用来做有用功的能量是9×104 J，那么这段时间里汽油机消耗了________g的汽油．(汽油的热值取4×107 J/kg)14．某物理兴趣小组的同学用煤炉给8 kg的水加热，同时他们绘制了如图ZT－2－2所示的加热过程中水温随时间变化的图线．假设在4 min 内完全燃烧了1.4 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg.求：(1)经过4 min时间加热，水所吸收的热量．(2)煤炉烧水时的热效率．图ZT－2－215．重410 N的汽车在平直路面上匀速运动，所受阻力为920 N，汽车牵引力功率为9.2 kW，其汽油发动机效率为20%，汽油热值是4.6×107 J/kg，假设汽车运动了100 s，问：(1)发动机对汽车的牵引力多大？(2)牵引力做了多少功？(3)汽车通过的距离多长？(4)所消耗汽油的质量是多少？详解详析1．内 1.12×1010 400[解析] (1)可燃冰在燃烧时，化学能转化成内能．(2)2 m3〝可燃冰〞完全燃烧放出的热量：Q 放＝V 可燃冰q 可燃冰＝2 m3×5.6×109 J/m3＝1.12×1010 J ； 由Q 放＝Vq 得天然气的体积：V 天然气＝Q 放q 天然气＝1.12×1010 J 2.8×107 J/m3＝400 m3.2．2.52×105 [解析] 用两个相同的电加热器给质量相同的物质甲和水加热，由图像可知，水温度升高60 ℃需加热20 min ，物质甲温度升高60 ℃需加热10 min.因为物质吸收的热量和时间成正比，所以，质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q 水吸＝2Q 甲吸．由Q 吸＝cm Δt 得：c ＝Q 吸m Δt ，那么c 水＝2c 甲．又因为c 水＝4.2×103 J/(k g ·℃)，所以c 甲＝c 水2＝2.1×103 J/(kg ·℃)，甲物质10 min 升高了60 ℃，Q 甲吸＝c 甲m 甲Δt 甲＝2.1×103 J/(kg ·℃)×2 kg ×60 ℃＝2.52×105 J. 3．100 ℃ [解析] 根据吸热公式Q 吸＝cm Δt 得：Δt ＝Q 吸cm ＝1.26×106 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×10 kg＝30 ℃. 由题知，水的初温为72 ℃，在标准大气压下水的沸点为100 ℃，达到沸点以后虽然继续吸热，但温度不变，所以末温为100 ℃.4．(1)完全燃烧4.2 m3的天然气放出的热量：Q 放＝Vq ＝4.2 m3×4.0×107 J/m3＝1.68×108 J.(2)水吸收的热量：Q 吸＝Q 放＝1.68×108 J ， 由Q 吸＝cm Δt 得，水升高的温度：Δt ＝Q 吸c 水m 水＝1.68×108 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×1000 kg＝40 ℃； 水的末温t ＝Δt ＋t0＝40 ℃＋30 ℃＝70 ℃.5．水吸收的热量：Q 吸＝5.04×104 J ，由Q 吸＝cm Δt 可得，水升高的温度：Δt ＝Q 吸c 水m 水＝ 5.04×104 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×0.4 kg＝30 ℃.当时水的温度为60 ℃，吸收了5.04×104 J 的热量后，温度升高到60 ℃＋30 ℃＝90 ℃，因为标准大气压下水的沸点为100 ℃，故此时这些水不会沸腾．6．B7．B [解析] 将温度为20 ℃的铁球放入温度为60 ℃的甲杯水中时，铁球吸收热量，水放出热量，Q 吸1＝Q 放1，即c 铁m 铁(t －t0铁)＝c 水m 水(t0水－t)；再将铁球放入温度为20 ℃、质量与甲杯中水相同的乙杯水中时，铁球放出热量，水吸收热量，Q 吸2＝Q 放2，即c 水m 水(t ′－t0水′)＝c 铁m 铁(t －t ′)；因为铁球第一次温度变化大于第二次温度变化，即t －t0铁＞t －t ′，所以t0水－t ＞t ′－t0水′，即Δt 甲＞Δt 乙．8．460 1.09 [解析] (1)铁钉放出的热量：Q 放＝c 铁m 铁Δt ＝0.46×103 J/(kg ·℃)×2×10－3 kg ×(600 ℃－100 ℃)＝460 J ．(2)由题知：Q 吸＝Q 放＝460 J ，因为Q 吸＝c 水m 水Δt ′，所以Δt ′＝Q 吸c 水m 水＝460 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×0.1 kg≈1.09 ℃. 9．1∶6 [解析] 物体甲放入热水中后，它们的共同温度为60 ℃－5 ℃＝55 ℃，水放出的热量Q 放＝c 水m 水Δt 水，甲吸收的热量Q 吸＝c 甲m 甲Δt 甲，根据热平衡方程：Q 放＝Q 吸，即c 水m 水Δt 水＝c 甲m 甲Δt 甲，代入相关数据得：c 甲＝c 水m 水9m 甲；物体乙放入热水中后，它们的共同温度为60 ℃－20 ℃＝40 ℃，水放出的热量Q 放′＝c 水m 水Δt 水′，乙吸收的热量Q 吸′＝c 乙m 乙Δt 乙′，根据热平衡方程：Q 放＝Q 吸，即c 水m 水Δt 水′＝c 乙m 乙Δt 乙′，代入相关数据得：c 乙＝2c 水m 水3 m 乙.甲、乙两物体质量相等，即m 甲＝m 乙，那么c 甲c 乙＝1923＝16. 10．(1)热水放出的热量：Q 放＝c 水m2(t 热－t)＝4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(80 ℃－40 ℃)＝5.04×105 J.(2)不计热量损失，Q 吸＝Q 放＝5.04×105 J ，因为Q 吸＝cm Δt ， 所以Δt ＝Q 吸c 水m1＝ 5.04×105 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×4 kg＝30 ℃，那么冷水的初温：t 冷＝t －Δt ＝40 ℃－30 ℃＝10 ℃.11．1.008×106 60%[解析] (1)水的体积：V ＝3 L ＝3 dm3＝3×10－3 m3，由ρ＝m V 可得，水的质量：m ＝ρV ＝1.0×103 kg/m3×3×10－3 m3＝3 kg ，水吸收的热量：Q 吸＝cm(t －t0)＝4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(100 ℃－20 ℃)＝1.008×106 J ，水吸收的热量即为水的内能增加值．(2)天然气完全燃烧放出的热量：Q 放＝qV ＝4.2×107 J/m3×0.04 m3＝1.68×106 J ；燃气灶的效率：η＝Q 吸Q 放×100%＝1.008×106 J 1.68×106 J×100%＝60%. 12．67.2 [解析] (1)水箱内水的体积：V ＝300 L ＝300×10－3 m3＝0.3 m3，由ρ＝m V 得，水箱内水的质量：m ＝ρV ＝1×103 kg/m3×0.3 m3＝300 kg ，水吸收的热量：Q 吸＝1.4×103 J/(m2·s)×(8×3600 s)×3 m2×70%＝8.4672×107 J ，因为Q 吸＝cm Δt ，所以Δt ＝Q 吸cm ＝8.4672×107 J 4.2×103 J/〔kg ·℃〕×300 kg＝67.2 ℃.13．降低 7.5 [解析] 汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒〝黑烟〞说明燃料燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低．因为η＝W 有用Q 放×100%，所以Q 放＝W 有用η＝9×104 J 30%＝3×105 J ，因为Q 放＝ mq ，所以 m ＝Q 放q ＝3×105 J 4×107 J/kg＝0.0075 kg ＝7.5 g. 14．(1)经过4 min 时间加热，水所吸收的热量：Q 吸＝c 水m 水(t －t0)＝4.2×103 J/(kg ·℃)×8 kg ×(70 ℃－20 ℃)＝1.68×106 J.(2)煤完全燃烧放出的热量：Q 放＝m 煤q 煤＝1.4 kg ×3×107 J/kg ＝4.2×107 J ； 煤炉烧水时的热效率：η＝Q 吸Q 放×100%＝1.68×106 J 4.2×107 J×100%＝4%. 15．(1)因为汽车在平直路面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平方向汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即F ＝f ＝920 N.(2)汽车牵引力功率为P ＝9.2 kW ＝9200 W ，由P ＝W t 得，牵引力做的功：W ＝Pt ＝9200 W ×100 s ＝9.2×105 J.(3)由W ＝Fs 得，汽车通过的距离：s ＝W F ＝9.2×105 J 920 N ＝1000 m.(4)由η＝W Q ×100%得，汽油完全燃烧放出的热量：Q ＝W η＝9.2×105 J 20%＝4.6×106 J ，由Q ＝mq 得，所消耗汽油的质量：m ＝Q q ＝ 4.6×106 J 4.6×107 J/kg ＝0.1 kg.。
初三物理练习题热值
初三物理练习题热值初三物理练习题——热值【题目一】小明拿了一个装有200g水的烧杯，水温为20°C。
他把烧杯放在一个温度为80°C的热水槽中，经过一段时间后，烧杯中的水温变为40°C。
求烧杯后来接受了多少热量。
【解答一】根据热量守恒定律，烧杯后来接受的热量等于水的质量乘以温度的变化量乘以水的比热容。
已知：水的质量m=200g，温度的变化量ΔT=40°C-20°C=20°C，水的比热容C=4.18J/g·°C。
则烧杯后来接受的热量Q=m·ΔT·C=200g·20°C·4.18J/g·°C=16680J。
【题目二】小华在实验室中做一个测定金属热导率的实验。
他选择了两个相同大小的金属棒，分别是铝棒和铜棒。
将它们的一端固定在冰水中，另一端放入沸水中，记录测量的时间，得到如下结果：铝棒冷端温度：10°C铝棒热端温度：90°C铜棒冷端温度：10°C铜棒热端温度：70°C已知铝棒的长度为20cm，铜棒的长度为25cm。
求铝棒和铜棒的热导率，并比较它们的大小。
【解答二】根据热导率的定义，热导率等于热流密度除以温度梯度，即导热流量除以导热面积与温度差的比值。
已知：铝棒冷端温度T1=10°C，铝棒热端温度T2=90°C，铜棒冷端温度T1'=10°C，铜棒热端温度T2'=70°C。
铝棒的长度L=20cm=0.2m，铜棒的长度L'=25cm=0.25m。
首先，计算铝棒的导热流量Q和导热面积A：Q = k·A·ΔT，A = πr²，ΔT = T2 - T1。
其中，k为待求导热系数，r为铝棒的半径。
由于铝棒和铜棒的截面形状相同，故面积的计算公式相同。
比热容、热值计算题
比热容 热值计算比热:Q 吸=cm Δt （Δt 初温与末温差值）热值:Q 放＝mq 或Q 放＝vq热机效率η＝放Q W ×％ 1、质量为100g 、初温20℃的实心金属球吸热3900J 后，温度升高到120℃，该金属球的比热容是多少？2、一块冰吸收8.4x103 J 的热量，温度从-14℃升高到-4℃，求这块冰的质量。
(c 冰＝2.1x103J/（kg.℃)3、有一根烧红的铁钉，质量是2kg ，放出920J 的热量后，温度降低到20℃，铁钉降低的温度是多少?铁钉的初温呢？（c 铁＝0.46x103J/（kg.℃）4、用2kg 热水对4.2kg 、10℃的冷牛奶进行加热，两者的最终温度为30℃。
已知牛奶的比热容为2.5x103J/（kg.℃）。
假如水放出的热量全部被牛奶吸收。
求：（1）牛奶吸收的热量是多少？（2）热水降低的温度是多少？热水的初温是多少?5、一个电热水壶装有0.5kg的水，若将这些水从20℃加热到80℃，水吸收的热量是多少焦耳？如果这些热量由煤气来提供（假设煤气完全燃烧产生的热量并全部被水吸收），需要多少kg煤气？(煤气的热值为4.2x107J/kg)6、东风牌某型号汽车牵引力是5x103N，在水平公路上行驶10km的路程耗油4kg，则这辆汽车热机的效率是多少?(汽油的热值为4.6x107J/kg)7、一台效率为40％的柴油机，当输出6.6x104J的有用功时，消耗的柴油的质量为多少kg？（柴油的热值为4.3x107J/Kg）8、一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到80℃。
(1)水吸收的太阳能是多少?(2)这些能量相当于完全燃烧多少kg干柴放出的热量？（q 干柴=1.2x107J/kg）Welcome !!! 欢迎您的下载，资料仅供参考！。
热值练习题
热机的效率
（1）热机的效率：热机所做的做有用
功和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫热
机的效率。 η=
W Q放
×100%
（2）燃料的不完全燃烧、气缸部
件吸热后的热量散失、废气带走的热 量和克服摩擦做功而消耗的能量，都 是引起能量损失的原因。因此，提高 热机效率，可提高燃料的利用率。
如图4所示为内燃机的能量流向图，热 机效率（η）等于
11.一辆汽车，发动机的输 出功率是29.4kW，热机效率为 20％，它带有16kg汽油，如果 车速60km/h，它能行驶多远？ 7J/kg） （汽油的热值为4.6×10
例8：. 一辆载重汽车的发动机效率 是40%,它每行驶100千米消耗柴油20千 克,该车发动机的牵引力是多大? (q柴油=4.3×107焦/千克)
• 9、某快艇使用的汽油热值约为 4.6×107J/kg，密度约为0.7×103kg/m3， 油箱容积50L，它在水中匀速航行时所受 的阻力f=1400N，试求： • (1)如果把油箱装满，则汽油的质量是多 少？ • (2)若快艇匀速行驶46km，则牵引力所做 的功是多少？ • (3)若快艇匀速行驶46km耗油8L，则发动 机的效率为多少？
1. 转速为240转/分的四冲程 单缸内燃机,在1秒钟内活塞对外 做功多少次?若每次燃气做功735 焦,该内燃机的功率是多少瓦?
2. 1t水在烈日照射下，温度 升高20℃吸收了多少热量？这些 热量相当于完全燃烧多少kg的天 然气放出的热量？（天然气的热 值是4.4×107J/kg）
例3:质量为500克的铝锅中放有3千 克的水，把它们从15℃加热到90℃， 需要多少热量？
例6. 已知煤油的热值是4 .5×107 焦/千克，如果煤油完全燃烧放出的热量 有50%被水吸收，如在一个标准大气压下 将温度为20℃，质量为5500克的水烧开， 需要燃烧多少煤油？
热值计算练习题
热值计算练习题温度和热量是物理学中重要的概念，与能量的传递和转化有关。
热值计算是一种常见的物理学练习题，它涉及到热量的计算和热平衡的原理。
在这篇文章中，我们将通过一些练习题来帮助你更好地理解热值计算。
1. 练习题一：热量计算假设有一个热源A和热源B，它们的初始温度分别为100摄氏度和50摄氏度。
如果将这两个热源接触在一起，最终达到热平衡，求最终平衡时的温度。
解析：根据热平衡原理，当两个物体达到热平衡时，它们的温度是相等的。
因此，最终平衡时的温度应为（100+50）/2 = 75摄氏度。
2. 练习题二：热能转化假设一个物体的质量为2kg，其初始温度为20摄氏度。
如果将这个物体加热到100摄氏度，求加热过程中吸收的热量。
解析：根据热值计算公式：Q = mcΔT其中Q表示热量，m表示物体质量，c表示物体的比热容，ΔT表示温度变化。
根据题目中的数据可以计算得到ΔT = 100 - 20 = 80摄氏度。
而物体的比热容取决于物质的性质，假设物体的比热容为0.2 J/(g·摄氏度)。
将质量转换为克数，即2kg = 2000g。
将数据带入公式，可以得到热量Q = (2000g) × (0.2 J/(g·摄氏度)) ×(80摄氏度) = 320,000 J。
因此，加热过程中吸收的热量为320,000焦耳。
3. 练习题三：热值计算假设一个容器中有100克的水，初始温度为20摄氏度。
如果向容器中加入40克的冰块，冰块的初始温度为-10摄氏度。
求最终达到热平衡时的温度。
解析：首先，需要计算出冰块融化所需要的热量。
冰块的融化热为334焦耳/克。
根据热平衡的原理，水和冰块达到热平衡时它们的温度是相等的。
设最终达到热平衡时的温度为T摄氏度。
根据题目中的数据可以计算得到水的温度变化ΔT1 = T - 20摄氏度，冰块的温度变化ΔT2 = T - (-10)摄氏度。
而热量的守恒原理可以表示为：水的质量 ×比热容 ×温度变化 = 冰块的质量 ×融化热 + 冰块的质量 ×比热容 ×温度变化。
热值练习题6道,可做练习
1、焦炭的热值是3×107J/kg，完全燃烧200g的焦炭放出的热量为多
少？
2、已知天然气的热值是7.5×107J/m3，，若某家庭
一个月用8m3的天然气，则这些天然气完全燃烧时放出的热量为多少J，若这些热量全部由热值是3.0×107J/kg的焦炭来提供，应完全燃烧多少kg的焦炭．
3、在一标准大气压下完全燃烧140克焦炭能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使10kg、20℃的水温度升高到多少度？（焦炭的热值为3.0×107J/kg）
4、质量为50千克的铜块，温度由30℃升高到100℃，需要吸收的热量是多少焦？若是燃烧焦炭给铜块加热，已知焦炭完全燃烧时放出的热量只有一半被铜块吸收，需要燃烧多少焦炭？[焦炭的燃烧值是3.0×107焦/千克，c铜=3.9×102焦/（千克•℃）]．
5、太阳能热水器内盛有50kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了30℃，求：①水吸收了多少热量？
②这些热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量？（q焦炭
=3.0×107J/kg）
6、氢气是无污染的环保燃料，而焦炭燃烧时会产生有害气体．已知氢气的热值为1.4×108J/kg，焦炭的热值为3.0×107J/kg．完全燃烧3kg氢气放出的热量，跟完全燃烧多少kg焦炭放出的热量相等．。
九年级物理：热量、比热容、热值计算题
1.质量为2kg的水温度升高5℃。
求：水吸收的热量Q吸。
[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]2.用燃气灶烧水，使40kg的水从20℃加热到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）水吸收的热量是多少？（2）这些热量相当于多少体积的煤气完全燃烧放出的热量？（煤气的热值为4.2×107J/m3）3.汽油的热值q＝4.6×107J/kg，质量为42g的汽油完全燃烧。
求：（1）释放的热量是多少J？（2）这些热量被一个标准大气压下5kg、10℃的水完全吸收，则水升温多少℃？4.汽车厂对某型号汽车进行测试，汽车以108km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了2.5min，汽车受到的阻力是3.0×103N，共消耗了1.2L燃油（假设燃油完全燃烧）。
若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg。
求：（1）汽车行驶的路程是多少？（2）汽车牵引力所做的功是多少？（3）汽车发动机的效率是多少？5.100cm3 可燃冰可释放约为1.5×10﹣2m3天然气。
已知q天然气＝2.1×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。
则：（1）求100cm3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量；（2）若将上述的天然气通过燃气灶给水加热，可使1kg的水从20℃升高到65℃，求水吸收的热量；（3）求该燃气灶的热效率。
6.实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图所示，已知物质在固态下的比热容为[c1＝2.1×103J/（kg•℃）]。
假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变。
根据图象（如图）解答下列问题：（1）求在最初的2min内物质吸收的热量；（2）求该物质在液态下的比热容。
7.有一根烧红的铁钉，温度是800℃，质量是1.5g，将它投入到某种液体中，该液体的初温是10℃，质量是26g，液体的温度达到20℃后不再升高。
专项练习(二) 热量、热值和热效率的综合计算
专项练习(二)热量、热值和热效率的综合计算►类型一一样吸热、放热的运算1．[2021·泸州] 2017年6月2日中央电视台报道，我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳固产气22天，“可燃冰”燃烧时将化学能转化为__ ______能，完全燃烧热值为5.6×109 J/m3的“可燃冰”2 m3，放出的热量是________J，相当于完全燃烧热值为2.8×107 J/m3的天然气________ m3放出的热量．2．用两个相同的电加热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随时刻的变化关系如图ZT－2－1所示，据此判定甲物质10 min吸取的热量为________J．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]图ZT－2－13．在标准大气压下，质量为10 kg的水，吸取1.26×106 J的热量，温度能从72 ℃升高到________．[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 4．[2021·黔西南州] 某学校锅炉用天然气作燃料给水加热．已知天然气的热值为4.0×107 J/m3.问：(不计热量缺失)(1)完全燃烧4.2 m3的天然气能够获得多少热量？(2)这些热量能够使1000 kg的水从30 ℃升高到多少摄氏度？[c水＝4. 2×103J/(kg·℃)]5．重庆温泉资源十分丰富，被誉为“温泉之都”，温泉水要紧靠地热，温度大多在60 ℃以上．取质量为400 g、温度为60 ℃的温泉水加热，当吸取了5.04×104 J的热量后，温度升高到多少摄氏度？现在这些水会可不能沸腾？[假设当时的气压为标准大气压，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]►类型二热平稳方程的应用6．甲、乙两杯冷水，质量相同，初温也相同．将质量和初温都相同，但温度比水高的铜球和铝球(c铜＜c铝)分别投入两杯冷水中，不计热量缺失，水也不溢出，达到平稳时()A．盛铜球的那杯水末温高B．盛铝球的那杯水末温高C．两杯水温度一样高D．以上情形均有可能7．甲、乙两杯中分别盛有温度为60 ℃和20 ℃但质量相同的水，现将一个温度为20 ℃的铁球投入甲杯中足够长时刻，取出后再投入乙杯中停留足够长时刻．假如不计热量缺失，比较甲、乙两杯水的温度变化，则( )A．Δt甲＜Δt乙B．Δt甲＞Δt乙C．Δt甲＝Δt乙D．无法判定8．一根质量为2 g的烧红的铁钉，温度是600 ℃，若它的温度降低到100 ℃，开释的热量为________J．若这些热量全部用于加热100 g常温的水，则水温将升高________℃.[已知铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]9．质量相等，初温均为10 ℃的甲、乙两物体，将它们分别投入温度均为60 ℃的等质量的两杯热水中，热平稳后甲所在杯中热水温度降低了5℃，乙所在杯中热水温度降低了20 ℃，不考虑热缺失，则甲、乙两物体的比热容之比为________．10．将质量为4 kg的冷水与质量为3 kg、温度为80 ℃的热水混合后，末温度为40 ℃，不计热量缺失，则：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](1)热水放出的热量是多少焦耳？(2)冷水原先的温度是多少摄氏度？►类型三有关热效率的运算11．小明在家用燃气灶烧水，已知水壶里水的体积为3 L，水的初温为20 ℃，现将水加热至100 ℃，消耗燃气为0.04 m3，已知燃气的热值为4. 2×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则水的内能增加了____ ____J，燃气灶烧水的效率为________．12．太阳能是一种清洁能源．某太阳能热水器水箱容积为300 L，集热管的有效采光面积为3 m2，某天日照时刻为8 h，每平方米平均每秒接收太阳辐射能1.4×103 J，接收的太阳辐射能中有70%能被水箱里的水吸取，则该天热水器水箱里的水温度能够升高________℃.[不计水箱中水的散热，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]13．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率________(选填“升高”“不变”或“降低”)．已知某台汽油机的效率是30%，假如这台汽油机用来做有用功的能量是9×104 J，则这段时刻里汽油机消耗了________g的汽油．(汽油的热值取4×107 J/kg)14．某物理爱好小组的同学用煤炉给8 kg的水加热，同时他们绘制了如图ZT－2－2所示的加热过程中水温随时刻变化的图线．若在4 min内完全燃烧了1.4 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg.求：(1)通过4 min时刻加热，水所吸取的热量．(2)煤炉烧水时的热效率．图ZT－2－215．重410 N的汽车在平直路面上匀速运动，所受阻力为920 N，汽车牵引力功率为9.2 kW，其汽油发动机效率为20%，汽油热值是4.6×107 J/kg，若汽车运动了100 s，问：(1)发动机对汽车的牵引力多大？(2)牵引力做了多少功？(3)汽车通过的距离多长？(4)所消耗汽油的质量是多少？详解详析1．内 1.12×1010 400[解析] (1)可燃冰在燃烧时，化学能转化成内能．(2)2 m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q 放＝V 可燃冰q 可燃冰＝2 m3×5.6×109 J/m3＝1.12×1010 J ； 由Q 放＝Vq 得天然气的体积：V 天然气＝Q 放q 天然气＝1.12×1010 J 2.8×107 J/m3＝400 m3.2．2.52×105 [解析] 用两个相同的电加热器给质量相同的物质甲和水加热，由图像可知，水温度升高60 ℃需加热20 min ，物质甲温度升高60 ℃需加热10 min.因为物质吸取的热量和时刻成正比，因此，质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸取的热量关系为：Q 水吸＝2Q 甲吸．由Q 吸＝cm Δt 得：c ＝Q 吸m Δt ，则c 水＝2c 甲．又因为c 水＝4.2×103 J/(kg ·℃)，因此c 甲＝c 水2＝2.1×103 J/(kg ·℃)，甲物质10 min 升高了60 ℃，Q 甲吸＝c 甲m 甲Δt 甲＝2.1×103 J/(kg ·℃)×2 kg ×60 ℃＝2.52×105 J.3．100 ℃ [解析] 依照吸热公式Q 吸＝cm Δt 得：Δt ＝Q 吸cm ＝1.26×106 J 4.2×103 J/（kg ·℃）×10 kg＝30 ℃. 由题知，水的初温为72 ℃，在标准大气压下水的沸点为100 ℃，达到沸点以后尽管连续吸热，但温度不变，因此末温为100 ℃.4．(1)完全燃烧4.2 m3的天然气放出的热量：Q 放＝Vq ＝4.2 m3×4.0×107 J/m3＝1.68×108 J.(2)水吸取的热量：Q 吸＝Q 放＝1.68×108 J ， 由Q 吸＝cm Δt 得，水升高的温度：Δt ＝Q 吸c 水m 水＝1.68×108 J 4.2×103 J/（kg ·℃）×1000 kg＝40 ℃； 水的末温t ＝Δt ＋t0＝40 ℃＋30 ℃＝70 ℃.5．水吸取的热量：Q 吸＝5.04×104 J ，由Q 吸＝cm Δt 可得，水升高的温度：Δt ＝Q 吸c 水m 水＝ 5.04×104 J 4.2×103 J/（kg ·℃）×0.4 kg＝30 ℃.当时水的温度为60 ℃，吸取了5.04×104 J 的热量后，温度升高到60 ℃＋30 ℃＝90 ℃，因为标准大气压下水的沸点为100 ℃，故现在这些水可不能沸腾．6．B7．B [解析] 将温度为20 ℃的铁球放入温度为60 ℃的甲杯水中时，铁球吸取热量，水放出热量，Q 吸1＝Q 放1，即c 铁m 铁(t －t0铁)＝c 水m 水(t0水－t)；再将铁球放入温度为20 ℃、质量与甲杯中水相同的乙杯水中时，铁球放出热量，水吸取热量，Q 吸2＝Q 放2，即c 水m 水(t ′－t0水′)＝c 铁m 铁(t －t ′)；因为铁球第一次温度变化大于第二次温度变化，即t －t0铁＞t －t ′，因此t0水－t ＞t ′－t0水′，即Δt 甲＞Δt 乙．8．460 1.09 [解析] (1)铁钉放出的热量：Q 放＝c 铁m 铁Δt ＝0.46×103 J/(kg ·℃)×2×10－3 kg ×(600 ℃－100 ℃)＝460 J ．(2)由题知：Q 吸＝Q 放＝460 J ，因为Q 吸＝c 水m 水Δt ′，因此Δt ′＝Q 吸c 水m 水＝460 J 4.2×103 J/（kg ·℃）×0.1 kg≈1.09 ℃. 9．1∶6 [解析] 物体甲放入热水中后，它们的共同温度为60 ℃－5 ℃＝55 ℃，水放出的热量Q 放＝c 水m 水Δt 水，甲吸取的热量Q 吸＝c 甲m 甲Δt 甲，依照热平稳方程：Q 放＝Q 吸，即c 水m 水Δt 水＝c 甲m 甲Δt 甲，代入相关数据得：c 甲＝c 水m 水9m 甲；物体乙放入热水中后，它们的共同温度为60 ℃－20 ℃＝40 ℃，水放出的热量Q 放′＝c 水m 水Δt 水′，乙吸取的热量Q 吸′＝c 乙m 乙Δt 乙′，依照热平稳方程：Q 放＝Q 吸，即c 水m 水Δt 水′＝c 乙m 乙Δt 乙′，代入相关数据得：c 乙＝2c 水m 水3 m 乙.甲、乙两物体质量相等，即m 甲＝m 乙，则c 甲c 乙＝1923＝16. 10．(1)热水放出的热量：Q 放＝c 水m2(t 热－t)＝4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(80 ℃－40 ℃)＝5.04×105 J.(2)不计热量缺失，Q 吸＝Q 放＝5.04×105 J ，因为Q 吸＝cm Δt ， 因此Δt ＝Q 吸c 水m1＝ 5.04×105 J 4.2×103 J/（kg ·℃）×4 kg＝30 ℃，则冷水的初温：t 冷＝t －Δt ＝40 ℃－30 ℃＝10 ℃.11．1.008×106 60%[解析] (1)水的体积：V ＝3 L ＝3 dm3＝3×10－3 m3，由ρ＝m V 可得，水的质量：m ＝ρV ＝1.0×103 kg/m3×3×10－3 m3＝3 kg ，水吸取的热量：Q 吸＝cm(t －t0)＝4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(100 ℃－20 ℃)＝1.008×106 J ，水吸取的热量即为水的内能增加值．(2)天然气完全燃烧放出的热量：Q 放＝qV ＝4.2×107 J/m3×0.04 m3＝1.68×106 J ；燃气灶的效率：η＝Q 吸Q 放×100%＝1.008×106 J 1.68×106 J×100%＝60%. 12．67.2 [解析] (1)水箱内水的体积：V ＝300 L ＝300×10－3 m3＝0.3 m3，由ρ＝m V 得，水箱内水的质量：m ＝ρV ＝1×103 kg/m3×0.3 m3＝300 kg ，水吸取的热量：Q 吸＝1.4×103 J/(m2·s)×(8×3600 s)×3 m2×70%＝8.4672×107 J ，因为Q 吸＝cm Δt ，因此Δt ＝Q 吸cm ＝8.4672×107 J 4.2×103 J/（kg ·℃）×300 kg＝67.2 ℃.13．降低 7.5 [解析] 汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“黑烟”说明燃料燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，因此效率降低．因为η＝W 有用Q 放×100%，因此Q 放＝W 有用η＝9×104 J 30%＝3×105 J ，因为Q 放＝ mq ，因此 m ＝Q 放q ＝3×105 J 4×107 J/kg ＝0.0075 kg ＝7.5 g.14．(1)通过4 min 时刻加热，水所吸取的热量：Q 吸＝c 水m 水(t －t0)＝4.2×103 J/(kg ·℃)×8 kg ×(70 ℃－20 ℃)＝1.68×106 J.(2)煤完全燃烧放出的热量：Q 放＝m 煤q 煤＝1.4 kg ×3×107 J/kg ＝4.2×107 J ； 煤炉烧水时的热效率：η＝Q 吸Q 放×100%＝1.68×106 J 4.2×107 J×100%＝4%. 15．(1)因为汽车在平直路面上匀速运动，依照二力平稳条件可知，水平方向汽车受到的牵引力与阻力是一对平稳力，大小相等，即F ＝f ＝920 N.(2)汽车牵引力功率为P ＝9.2 kW ＝9200 W ，由P ＝W t 得，牵引力做的功：W ＝Pt ＝9200 W ×100 s ＝9.2×105 J.(3)由W ＝Fs 得，汽车通过的距离：s ＝W F ＝9.2×105 J 920 N ＝1000 m.(4)由η＝W Q ×100%得，汽油完全燃烧放出的热量：Q ＝W η＝9.2×105 J 20%＝4.6×106 J ，由Q ＝mq 得，所消耗汽油的质量：m ＝Q q ＝ 4.6×106 J 4.6×107 J/kg ＝0.1 kg.。
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热值计算练习
1、酒精的热值为×107J/kg,30g酒精完全燃烧用来加热3kg5℃的水，不计热损失，能使水温升高到多少摄氏度
2、不计热损失，燃烧20g的焦炭能使5kg水温度升高到80℃，求水原来的温度（焦炭的热值为×107J/kg）
3、质量为0.4kg的汽油完全燃烧所放出的热量有50%被25kg10℃的水吸收，那么水温升高多少摄氏度（汽油的热值为×107J/kg）
4、利用煤气灶加热5kg20℃的水至沸腾，若加热过程中煤气完全燃烧所放出的热量由80%被水吸收，则能消耗多少煤气（煤气的热值为×107J/m3）
5、质量为500g的铁锅中盛有3L水，把它们从15℃加热到90℃；现在利用天然气加热这锅水，已知在加热过程中由40%的热损失，则需消耗多少热值为×107J/m3的天然气
6、在1标准大气压下完全燃烧100g的干木柴放出的热量只有40%被1kg6℃的水吸收，则水温可以升高到多少摄氏度（干木柴的热值为×107J/kg）
7、酒精的热值为×107J/kg，40g酒精完全燃烧用来加热3kg20℃的水，已知此酒精炉子的效率为90%，则在1标准大气压下能使水温升高多少摄氏度
8、一只铜球的体积为250 cm3，当温度由20℃升高到60℃时吸收的热量为3900J，问此球是否实心若为空心的，则空心体积为多大[铜的密度为×103kg/ m3，铜的比热容为×103J/(kg·℃)]
9、一台汽油机效率为30%，现需要做6×107J的有用功，需要消耗多少千克的汽油（汽油的热值为×107J/kg）
10、一辆汽车发动机的功率为23kw，热机效率为25%，如果车速为36km/h，行驶100km，至少需要消耗多少汽油（汽油的热值为×107J/kg）
11、质量为1kg的水从400m高空中落下，若重力对水做的功有25%用来使水的内能增加，可使这些水的温度升高多少
12、一个雨滴从100m的空中落下，若重力做的功全部转变成热并被水
吸收，则此雨滴的温度升高多少
13、燃烧多少克煤油可使10kg的信号灯升到100m的高空，已知煤油燃烧时，有90%的热损失（煤油的热值为×107J/kg）
14.太阳能热水器内盛有50kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了30℃，求：①水吸收了多少热量②这些热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量（q焦炭=×107J/kg）
15.据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。
若燃烧1t生活垃圾可以放出×1010J的热量，（ρ水=×103kg／m3，c水=×103J／(kg·℃)，q焦碳=×107J／kg）问：
（1）×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量
（2）×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾
16.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为×lO5
Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油．汽油的密度ρ=×103kg/m3；汽油的热值为×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率
17.小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。
他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7㎏。
从书
上查得汽油的热值q＝×107
J/㎏，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进。
（空气阻力不计）
求：⑴该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少⑵该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少
⑶该小汽车的效率是多少
热学综合计算
1.将500g温度为75O C的热水加入温度为15O C的冷水中，热平衡后的
水的温度是25O C,问原来冷水的质量是多少kg（假定没有热量损失，且在热平衡时水的温度相等）
2.吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶，已知袋上标有
250ml，为了使这袋牛奶的温度由15O C升高到35O C，妈妈至少要用100O C 的热水多少千克[设该牛奶的比热容为×103J/;牛奶密度为1g/cm3 ，不计热量损失]
3.某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品，张师傅在1分钟内用去酒精500g，被加工的一只质量为1kg的铜饰品温度从20℃升高到1020℃，求：（1）铜饰品吸收的热量是多少（2）酒精完全燃烧放出的热量是多少（3）酒精喷灯的效率是多少酒精热值为×107J/kg
4.天然气灶烧水，燃烧的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。
已知水的比热容为c=4 .2×103J/（kg℃），天然气的热值为q=×107J/m3。
求：
（1）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η。
5.如图是某太阳能热水器，向其中注入50 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。
水的比热容是×103J／(kg·℃)。
试求：
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射
的热量是×107J，则这段时间该热水器的效率是多少[来
源:
(3)若用煤燃烧来提供×107J的热量，需完全燃烧多
少千克煤（煤的热值约为×l07J／kg）
6.小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题：
（1）水箱中水的质量；水吸收的热量【c水=×103J／(kg·℃)】
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少kg的煤气（煤气的热值为q=×107J／kg）。