1热和能计算题题型总结

热和能计算题型总结

一、有关比热容的计算题

例1.有一根烧红的铁钉，质量是2g，放出920J的热量后，温度降低到20℃，求铁钉的初温．[c铁=0.46×103J/（kg•℃）]．

例2．质量为2kg的水在太阳的照射下，水吸收了9.66×103J的热量，则水的温度升高多少ºC？如果质量也为2kg的沙石在太阳的照射下，也吸收9.66×103J的热量，则沙石的温度会升高多少ºC呢？[c石=0.92×103J/（kg·ºC）]

例3．质量为500g的铝锅中装有2kg的水，把他们从15 ºC加热到95 ºC，一共需要吸收多少热量？[c水=4.2×103J/（kg·ºC），c铝=0.88×103J/（kg·ºC）]

例4．质量为5kg的某种金属块，温度从20ºC升高到50ºC时吸收了1.95×104J热量，这种金属块的比热容是多少？它可能是哪种金属？[c铁=0.46×103J/（kg·ºC）；c铅=0.13×103J/（kg·ºC）；

c铜=0.39×103J/（kg·ºC ）；c铜=0.88×103J/（kg·ºC）]

例5．在标准大气压下，质量为1kg，初温为30ºC的水吸收2.52×105J的热量后，其温度升高多少ºC？末温是多少ºC？

例6．有一堆从河中捞出的湿砂子，测得其比热容为 1.2×103焦/（千克·℃）。已知干砂子的比热容为0.9×103焦/（千克·℃），则按质量说，这堆砂子含水的百分比是多少？

二、热平衡问题

【方法提示：热平衡问题指在不计热量损失的条件下，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量（即：Q吸=Q放）且在热平衡状态下，两个物体的最后温度相同，不再进行热传递。】

例1．将500g温度为75ºC的水加入2.5kg温度为15ºC的水中，热平衡后的水的温度是多少ºC？（假定没有热量损失，且在热平衡时水的温度都相等）

例2．为了测量某种液体的比热容，把质量为l00g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下)，迅速投入质量为l00g、温度为l0℃的待测液体中，混合后的共同温度是25℃，若不计热量损失，求这种液体的比热容为多少？[铜的比热容C铜=0.4×103J／(kg·℃)]

例3．将500g温度为75ºC的热水加入温度为15ºC的冷水中，热平衡后的水的温度是25ºC,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）

三、燃料燃烧和热传递的综合计算题

例1．现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是1×107J/kg，完全燃烧0.21kg“固体酒精”能放出多少热量？若放出的热量都被火锅中的水吸收，求能使多少kg的水温度升高50ºC？

例2．我国的地热资源相当丰富，已经发现的天然温泉就有2000

处以上，温泉水的温度大多在60ºC以上，个别地方达到100—140ºC。100kg的温泉水从60ºC降低到20ºC时所放出的热量是多少J？

这相当于多少m 3

煤气完全燃烧放出的热量？（煤气的热值为4.2×107

J/m 3

）

例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？ [c 铜=0.39×103

J/(kg ·℃),q 酒精=3.0×107

J/kg]

例4．小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为8.4×107

J ／m 3，放出的热量有50%被有效利用，现要将质量为4kg ，初温为20℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少立方米的天然气？

例5．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；

（2）水吸收的热量[c 水=4.2×103

J/(kg ·℃)]；

（3）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=4.2×107

J/kg ）

例6.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给lOkg 的水加热，

同时他们绘制了如图l4所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min 内完全燃烧了0.2kg 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)煤完全燃烧产生的热量：

(2)经过6min 时间加热，水所吸收的热量； (3)煤炉烧水时的热效率。

例7.随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天

然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm 3、20℃的水，大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m 3。［气压为1标准大气压；c 水＝4.2×103J ／(kg·℃)］ （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？

（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要

燃烧多少m 3的天然气？

四、关于热机的相关计算题

例1．某辆小轿车油箱内装有32kg 汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km ．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N ．已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6×107J/kg ．求：

（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；

（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油．

例2．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km ，消耗汽油10L 。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值