2019年中考物理总复习小专题（一）热量的综合计算习题.doc

滚动小专题(一)　热量的综合计算 类型1　燃料烧水 ‎1．(2018·衡阳)‎2017年6月10日，作为中国大陆核电的发源地——秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年)．被誉为“国之光荣”的秦山核电站从‎1991年12月15日投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0 t，减排二氧化碳约40.6 t、二氧化硫约0.2 t，氮氧化物约0.8 t．秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地．‎ ‎(1)13.0 t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少？(烟煤的热值为2.9×107 J/kg)‎ ‎(2)假设13.0 t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×‎105 kg的水从‎20 ℃‎升高到‎100 ℃‎，求水吸收的热量为多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]‎ ‎(3)求煤炉加热水的热效率．(用百分数表示，结果保留两位有效数字)‎ ‎2．(2018·桂林)若家用天然气的热值为4.2×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)．‎ ‎(1)完全燃烧‎0.04 m3‎天然气放出的热量是多少？‎ ‎(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧‎0.04 m3‎天然气可使室温下‎5 kg的水温度升高多少？‎ ‎3．天然气灶使用方便、经济环保．如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为‎3 kg、温度为‎20 ℃‎的水加热至沸腾，大约需要10 min，已知：水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为3.5×107 J/m3.求：‎ ‎(1)水吸收的热量；‎ ‎(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气．‎ 3‎ 类型2　太阳能、电能(其他能)烧水 ‎4．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为‎100 kg、初温为‎26 ℃‎的水，加热到‎46 ℃‎.求：‎ ‎(1)热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]‎ ‎(2)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能E；‎ ‎(3)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量．(天然气的热值为7×107 J/m3)‎ 类型2　热机效率 ‎5．某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上匀速行驶了‎36 km，用时0.5小时，车的总质量为3×‎103 kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g取10 N/kg.求：‎ ‎(1)该汽车牵引力所做的功；‎ ‎(2)已知这一过程消耗燃油1.5×10－‎2 m3‎，则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×‎103 kg/m3，燃油热值为4.5×107 J/kg)；‎ ‎(3)该汽车发动机的效率；‎ ‎(4)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s，发动机牵引力为F，其发动机效率为η，汽油的热值为q，请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m＝Fs/ηq.‎ 3‎ 滚动小专题(一)　热量的综合计算 ‎1．(1)13.0 t烟煤如果完全燃烧，放出的热量：Q放＝mq＝13.0×‎103 kg×2.9×107 J/kg＝3.77×1011 J　(2)水吸收的热量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×4×‎105 kg×(‎100 ℃‎－‎20 ℃‎)＝1.344×1011 J　(3)煤炉烧水的效率：η＝＝≈36%　2.(1)完全燃烧‎0.04 m3‎天然气放出的热量：Q放＝Vq＝‎0.04 m3‎×4.2×107 J/m3＝1.68×106 J　(2)由题知，水吸收的热量：Q吸＝Q放×40%＝1.68×106 J×40%＝6.72×105 J　由Q吸＝cmΔt可得水升高的温度：Δt＝＝＝‎32 ℃‎　3.(1)在一个标准大气压下，水沸腾时的温度t＝‎100 ℃‎水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×‎3 kg×(‎100 ℃‎－‎20 ℃‎)＝1.008×106 J　(2)由η＝得，天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝1.68×106 J　由Q放＝Vq得，烧开这壶水需要天然气的体积：V＝＝＝4.8×10－‎2 m3‎　4.(1)水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×‎100 kg×(‎46 ℃‎－‎26 ℃‎)＝8.4×106 J　(2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能：E＝5×4.2×106 J＝2.1×107 J　(3)根据题意知Q放＝E＝2.1×107 J 由Q＝Vq得，需要完全燃烧的天然气的体积：V＝＝＝‎0.3 m3‎　5.(1)车重：G＝mg＝3×‎103 kg×10 N/kg＝3×104 N　车受到的阻力：f＝‎0.1G＝0.1×3×104 N＝3×103 N　因为车匀速行驶，所以牵引力：F＝f＝3×103 N　则牵引力做功：W有用＝Fs＝3×103 N×3.6×‎104 m＝1.08×108 J　(2)由ρ＝得消耗燃油的质量：m＝ρV＝0.8×‎103 kg/m3×1.5×10－‎2 m3‎＝‎12 kg　燃油完全燃烧放出的热量(消耗的总能量)：Q放＝mq＝‎12 kg×4.5×107 J/kg＝5.4×108 J　(3)汽车的牵引力所做的功就是有用功，燃油完全燃烧放出的热量就是总功，则发动机的效率：η＝＝＝20%　(4)因为Q＝mq，W＝Fs，又因为η＝＝所以η＝，由此可得：该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式：m＝ 3‎