《热量的综合计算》内能的利用PPT
【专题概述】
热量计算包括与比热容有关的计算和与热值有关的计算,在实际中往往将两者结合起来,或者与效率、环境的影响相结合。
在解题时按下列步骤:
( 1 )明确燃烧的是哪种燃料,即知道它的热值、质量及是否完全燃烧;
( 2 )明确燃料燃烧放出的热量是否完全被利用,以及吸热物体的比热容、质量和温度的变化;
( 3 )明确所求的物理量,根据相应的公式计算,应用的公式有Q=cmΔt,Q=mq,η=Q_"有用" /Q_"总" ×100%及它们的变形式。
类型1 热量的计算
1.( 安徽中考 )农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5 kg的秸秆煤可放出 1.05×107 J的热量;若这些热量完全被质量为100 kg,初温为20 ℃的水吸收,则可使水温升高到 45 ℃[已知q秸秆煤=2.1×107 J/kg,c水=4.2×103 J/( kg•℃ )]。
2.( 济宁中考 )将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中( 如图甲所示 ),通过 热传递 方式改变牛奶的内能,图乙是250 g牛奶与热水的温度随时间变化的图像,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 1.25×104 J[c牛奶=2.5×103 J/( kg•℃ )]。
3.如图1是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置,在烧杯中加入200 g的水,测得初始温度为18 ℃。用酒精灯加热一段时间后,温度计的示数如图2所示,此时水的温度为 68 ℃,已知c水=4.2×103 J/( kg•℃ ),则水吸收的热量为 4.2×104 J,这些热量相当于完全燃烧热值为3.0×107 J/kg的酒精 1.4 g放出的热量。
4.某同学将一杯质量是200 g、温度是5 ℃的冷水倒入一杯质量是100 g、温度是65 ℃的热水中,热平衡后水的温度是 25 ℃( 不计热量损失 )。
5.质量相等的水和酒精,它们放出相等的热量后,降低的温度分别为Δt水、Δt酒精,根据下表中的比热容数据,则Δt水∶Δt酒精为( A )
一些物质的比热容c/[J/( kg•℃ )]
水 4.2×103 酒精 2.4×103
冰 2.1×103 沙石 0.92×103
煤油 2.1×103 水银 0.14×103
铝 0.88×103 铜 0.39×103
A.4∶7 B.7∶4 C.1∶2 D.2∶1
6.在两个完全相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和煤油,用两个相同的电加热器分别给水和煤油加热相同的时间,已知c煤油=2.1×103 J/( kg·℃ ),c水=4.2×103 J/( kg·℃ )。假设电加热器放出的热量全部被水和煤油吸收,煤油的温度升高40 ℃,那么水升高的温度是( B )
A.10 ℃ B.20 ℃
C.40 ℃ D.80 ℃
类型2 有关效率的计算
7.用煤气灶把1 kg、初温为20 ℃的水加热到70 ℃,消耗了10 g煤气。已知c水=4.2×103 J/( kg•℃ ),煤气的热值q=4.2×107 J/kg,则水吸收的热量为 2.1×105 J,煤气灶烧水的效率为 50 %。
8.如图所示,甲图中向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按动电火花发生器的按钮,看到盒盖飞出去了。图 丙 ( 选填“乙”或“丙” )中汽油机的工作过程与这个过程中能量的转化是一致的。若该汽油机的效率为30%,完全燃烧10 kg的汽油放出的热量可以对外做功 1.38×108 J( 汽油的热值为4.6×107 J/kg )。
9.某型号的小汽车在平直的公路上正常行驶100 km消耗汽油10 L,平均阻力为800 N,已知汽油的密度为0.7×103 kg/m3,汽油的热值是4.6×107 J/kg。求:
( 1 )完全燃烧10 L汽油放出的热量;
( 2 )此汽车发动机的效率。
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