热量热值热效率计算题
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.。
2020中考物理重点知识强化训练——专题一：热量及热效率计算(含答案)
备战2020中考物理重点知识强化训练——专题一：热量及热效率计算考点一：比热容及相关热量的计算1.（2019威海，14）小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了J的热量，这是通过方式来改变汤的内能。
[汤的比热容为4×103J/kg•℃）2.（2019新疆，20）在做“探究水的沸腾”实验时，得到的实验数据如下表所示。
由实验数据可知，当地水的沸点是_______℃。
水沸腾时，气泡上升过程中，其体积_______（填“增大”或“减小”）。
水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）若烧杯中水的质量为0.5kg，水沸腾前l min内吸收的热量为_________J。
1.(2019青岛,15(3),3分)如图是质量为100 g的某物质温度随加热时间的变化图象,前10 min它吸收的热量是7.2×103 J。
求该物质的比热容。
考点二：热值及相关热量的计算1.（2019龙东，24）“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来的能源“明星”，天然气属于（填“可再生”或“不可再生”）能源；完全燃烧0.1m3天然气可放出J 的热量（天然气热值为3.2×107J/m3）。
2.（2019宜宾，10）我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。
某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧放出的热量为________J，燃料油燃烧时发热，燃料油的化学能转化为________能。
考点三：热平衡方程计算1.（2019广安，26）太阳能具有环保、可再生等优点，某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内，将热水器中质量为50kg、初温为15℃的水升高到55℃．（水的比热容c水＝4.2×103J/kg•℃）求：（1）热水器中水吸收的热量Q；（2）若改用焦炭来加热这些水，需要完全燃烧多少千克焦炭？（焦炭的热值q＝3×107J/kg，设焦炭放出的热量全部被水吸收）2.(2019广西桂林)在西部大开发中,国家提出“退耕还林”的伟大举措,这对改善西部生态环境有着重要意义。
2020中考物理重点知专题一：热量及热效率计算(解析版)
2020中考物理重点知识专题一：热量及热效率计算考点一：比热容及相关热量的计算1.（2019威海，14）小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了J的热量，这是通过方式来改变汤的内能。
[汤的比热容为4×103J/kg•℃）2.（2019新疆，20）在做“探究水的沸腾”实验时，得到的实验数据如下表所示。
由实验数据可知，当地水的沸点是_______℃。
水沸腾时，气泡上升过程中，其体积_______（填“增大”或“减小”）。
水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）若烧杯中水的质量为0.5kg，水沸腾前l min内吸收的热量为_________J。
1.(2019青岛,15(3),3分)如图是质量为100 g的某物质温度随加热时间的变化图象,前10 min它吸收的热量是7.2×103 J。
求该物质的比热容。
考点二：热值及相关热量的计算1.（2019龙东，24）“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来的能源“明星”，天然气属于（填“可再生”或“不可再生”）能源；完全燃烧0.1m3天然气可放出J的热量（天然气热值为3.2×107J/m3）。
2.（2019宜宾，10）我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。
某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧放出的热量为________J，燃料油燃烧时发热，燃料油的化学能转化为________能。
考点三：热平衡方程计算1.（2019广安，26）太阳能具有环保、可再生等优点，某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内，将热水器中质量为50kg、初温为15℃的水升高到55℃．（水的比热容c＝4.2×103J/kg•℃）求：水（1）热水器中水吸收的热量Q；（2）若改用焦炭来加热这些水，需要完全燃烧多少千克焦炭？（焦炭的热值q ＝3×107J/kg，设焦炭放出的热量全部被水吸收）2.(2019广西桂林)在西部大开发中,国家提出“退耕还林”的伟大举措,这对改善西部生态环境有着重要意义。
中考物理-专题05 热量热值热效率计算问题训练(共8道题)
2022年中考物理三轮复习冷热门与必考点专题练 (全国通用)专题05 热量热值热效率计算问题训练(共8道题)1. （2021贵州黔东南州）如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。
R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。
当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制（设加热器电阻阻值一定）。
[已知:水的比热容c=4.2 103J/（kg·℃），1L=10-3m3]。
求：（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少?（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时。
3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少?2．（2021湖南湘潭）图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。
某次正常加热工作中，其内胆装有5L的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。
已知小厨宝正常＝4.2×103J/（kg•℃）。
问：工作时的电压为220V，额定功率为2200W，水的比热容为c水（1）该小厨宝内胆装有水的质量为kg；（2）由图象可知，加热5min，水温升高了℃，吸收的热量为J；（3）本次加热小厨宝消耗了J的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？3.进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车。
下表是这种汽车的主要参数。
（g 取10N/kg）空车质量800kg每个轮胎与地面接触面积50cm2电池容量44kW•h标准承载200kg最大续航（充满电最大行驶路程）200km所受阻力与汽车总重的比值0.09（1）电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是。
电动机的工作原理是。
（2）标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？（3）图2是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象，标准承载下，电动汽车以速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kW•h，电动机的效率是多少？（4）若某燃油汽车百公里耗油6升，每升油5.5元，电动汽车充电每度0.8元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济？4.（2020甘肃天水）如图所示是某款电热水壶及相关信息表。
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.。
中考物理真题集锦——专题二十三：热值、热效率综合计算
（2）除霜模式下，电路的加热效率。[查资料得：视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103/（kg•℃）]
7.（2019广东，28）阅读下列短文，叫答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源，主要成份是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中，如图所示。可燃冰形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣。lm3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%～99.9%。
(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及开发利用太阳能的优点
5.（2019通辽，24）我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为400N，汽车在此过程中发动机热机效率为48%，汽油的热值q=4.6×107J/kg。在该段测试过程中：
（1）热水器中水吸收的热量Q；
（2）若改用焦炭来加热这些水，需要完全燃烧多少千克焦炭？（焦炭的热值q＝3×107J/kg，设焦炭放出的热量全部被水吸收）
2019年中考物理真题集锦——专题二十三：热值、热效率综合计算参考答案
1.（2019兰州，32）已知天然气的热值为3.8×107J/m2，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）货车受到的牵引力；
（2）货车匀速行驶的速度；
（3）货车发动机的效率。
4.(2019云南，23)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。如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106,若阳光照射该热水器5h，可以使量为80kg的水温度升高30℃,[c=4.2×103J/(kg.℃); q干木柴=1.2×107J/kg],求
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________比热容、热值的计算1．一台某品牌的太阳能热水器内盛有体积0.1m3、温度25℃的水，在阳光的照射下，水温升高到55℃。
[水的密度ρ=1.0×103kg/m3，比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]。
求：（1）热水器内水的质量m；（2）水吸收的热量Q吸。
2．页岩气是一种清洁新能源，对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义．页岩气的热值约为3.0×107J/m3．（1）完全燃烧1m3的页岩气，放出多少热量？（2）在标准气压下，完全燃烧1m3的页岩气，能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度？（c=4.2×103J/（kg·℃）水3．某家用的天然气热水器，将25kg的水从10℃加热到50℃，完全燃烧了0.3m3的天然气。
已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3。
求：（1）天然气完全燃烧放出的热量；（2）在加热过程中损失的热量。
4．2022年北京冬奥会举行期间，氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。
如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景，氢的热值为1.4×108J/kg。
求：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？（2）若这些热量全部被质量为500kg的水吸收，则水升高的温度是多少？【水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）】热效率的综合计算5．我国已经从餐饮废油（俗称“地沟油”）中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油（以下简称生物航煤），其热值与传统的航空煤油热值相当，是一种绿色环保的能源。
人教版九年级物理(上)期中复习——热值、热量和热效率的综合计算(含答案)
九年级物理（上）期中复习热量、热值和热效率的综合计算◆类型一热传递中热量的有关计算方法技巧热量的计算公式有两个，一个是吸收热量的计算公式:Q吸＝cm(t-t0);另一个是放出热量的计算公式:Q放＝cm(t0-t).针对练习1.将质量是0.5kg的水加热，使它的温度从20℃升高到60℃，需要吸收的热量是[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] （）A.4.2×104JB.1.26×104JC.8.4×104JD.8.4×107J2.质量为1kg、温度为82℃的铝块，温度降低到40℃时，放出了的热量。
如果这些热量全部被水吸收，能使0.44kg水从20℃升高到40℃。
[已知铝的比热容为c铝＝0.88×103J/(kg・℃)3.用两个相同的加热器，分别给质量初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系的图像如图。
根据图像可知甲液体的比热容(选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体的比热容。
如果乙液体是水，那么质量为500g，初温为20℃的乙液体吸收1.89×105J的热量，乙液体的温度升高了℃。
[气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×103J/(kg・℃)4.质量为1kg的铁锅中放有2kg的水，要把它们从20℃加热到80℃。
已知铁的比热容是0.46×103J/(kg・℃)，则在此过程中铁锅和水一共要吸收多少热量?◆类型二燃料燃烧中吸、放热的有关计算方法技巧此类型题目中加入了燃料的热值计算。
一般情况下吸热的物质是水，放出的热量是由燃料燃烧产生的，所以Q吸＝cm(t-t0)，Q放＝qm(气体燃料Q放＝qV)。
当不计算热损失时Q吸＝Q放。
注意计算时要统一单位，m(或V)—kg(或m3);q—J/kg(或J/m3)。
针对练习5.(2019·凉山中考)现有0.028kg酒精，完全燃烧释放的热量为，若这些热量完全被水吸收，可以使10kg的水，温度从20℃升高到℃。
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热量、热值计算
1．一太阳能热水器中的水吸收了8.4×106J的热量后，水温从20℃升高到40℃，已知水的比热容是 4.2×l03J/(kg·℃)．则 (1)太阳能热水器中水的质量为多少kg？ (2)如果要产生上述热量，需完全燃烧某种燃料0.7kg，则该燃料的热值是多少？
2．太阳能热水器内盛有90kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了40℃，求；①水吸收了多少热量？②这些热量相当于完全燃烧多少㎏的焦炭放出的热量？[q
焦炭=3. 0 ×107J／kg，C水=4.2×103J／（kg·℃）]
3．一太阳能热水器装水80kg，集热管每分钟吸收太阳能约为7×104J，不计热量损失，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
则该热水器每小时能使水温升高多少摄氏度？集热管每分钟吸收太阳能相当于多少Kg煤完全燃烧放出的热量？煤的热值是3.4×107J/kg
4．已知干木柴的热值是1.2×107J／kg，完全燃烧0.7kg的干木柴能放出多少焦耳的热量？假设这些热量70%被水吸收，能使多少千克20℃的水温度升高50℃？
5．某中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃。
问：
(1)这些水要吸收热量为多少J.(2)“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来
烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m3。
（天然气的热值q=8.4×107J/m3。
气体完全燃烧放出热量的公式是Q=qV，式中V表示气体燃烧的体积）
6．某中学为学生供应开水，用锅炉将250kg的水从20℃加热到100℃,此锅炉的效率是25%。
[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg]
则（1）锅炉内的水吸收的热量是多少J；（2）至少要燃烧无烟煤多少Kg？
7．液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具。
小胜进行了调查，得出如右表格数据：请问：
(1)若小胜家一天所需热量相当于把50kg 的水从40℃加热到100℃，则他家一天需消耗的热量是多少焦。
[C 水＝4.2×103J/(kg ·℃)](2)上述热量若靠液化气炉提供，需至少燃烧多少千克的液化气?
8．有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如右表所示. 将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水.
(1)常熟地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为3×106J.
若该热水器接受太阳能的有效面积为2m 2，每天日照时间按8h 计算，则它一天中接收的太阳能（E ）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？[c 水=4.2×103J/(kg ·℃)]
(2)若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气(热值q =4.2×107J/kg)来获
得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
9．某物理研究小组的同学取500g 水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中观察水温的变化，当温度计的示数恰为70℃时，消耗了10g 的酒精. [C 水＝4.2×103J/（kg·℃）]（1）请计算出实验中
水吸收了多少热量？（2）有的同学试图用水吸收的热量来精确计算酒精热值，请回答这种做法是否可以？并说明理由.。