1、小专题(一) 热量的综合计算01 专题概述)热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算,燃料燃烧释放热量的计算,热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用热量的计算解答此类计算题时,首先要明确热量计算的有关公式:(1)物体温度升高吸热公式:Q 吸 cmtcm(tt 0)(2)物体温度降低放热公式:Q 放 cmtcm(t 0t)(3)燃料燃烧释放热量公式:Q 放 mq 或 Q 放 Vq(4)热机效率的计算公式: 100%WQ放(5)锅炉效率: 100% 100%Q吸Q放 cmtmq(6)太阳能集热器效率: 100% 100%(其中 P0 指的是照射功率, S 指的是照射面积,t 指的是照射时间)Q吸
2、Q太 阳 能 cmtP0St其次要明确解答的基本步骤:一是找温度变化,利用 Q 吸 cmt 列出式子;二是利用公式 Q 放 mq 或 Q 放Vq 列出式子;三是如果涉及效率问题,则有公式 Q 吸 Q 放 由三个所列的式子即可得出所求的问题02 专题训练)类型 1 有关热量的计算1(邵阳中考)将质量是 0.5 kg 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 4.210 3 J/(kg)()A4.210 4 J B 1.2610 4 JC8.410 4 J D8.410 7 J2甲、乙两物体的比热容之比为 23,当吸热之比为 31 时,它们升高的温度相同,则它们的质量之
3、比为()A92 B2 9来源:gkstk.ComC12 D2 1来源:学优高考网 gkstk3(东营中考)为了取暖,每天需要给房间供热 4.2107 J若流进房间散热器的水温是 60 ,流出的水温是56 ,则每天需要_kg 的水流经散热器 水的比热容为 4.2103 J/(kg)4(沈阳中考)出于对安全和环保的考虑,沈阳市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所烧烤的主要原料是木炭,已知它的热值是 3.4107 J/kg,那么 84 g 的木炭完全燃烧放出_J 热量,如果这些热量全部被水吸收,则能使初温为 20 ,质量为 17 kg 的水,温度升高到_水的比热容为 4.2103 J/(kg)5
4、将装有热牛奶的奶瓶放入室温的水中,装水容器中的水温约为 20 ,质量约为 1 kg,热奶的温度约为 90 ,质量约为 0.5 kg,经过一段时间后,再测量容器中的水和奶瓶中的奶的温度均为 40 ,若牛奶放出的热量全部被水吸收,则牛奶的比热容为多少?类型 2 (热) 效率的相关计算6(张家界中考)新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气如果每瓶中装入 12 kg 液化气,液化气的热值取4.2107 J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是_J ,若放出的热量有 40%被利用,在标准大气压下可把_kg 的水从 20 加热至沸腾c 水 4.210 3 J/(kg)7(兰州中考)某燃气热水器工作时,
5、燃烧产生热量的功率为 20 kW,水温升高 25 时,每分钟出水量为 10 L此时 c 水 4.2103 J/(kg), 水 1.010 3 kg/m3.求:(1)1 min 内水吸收的热量;(2)热水器的效率8(呼和浩特中考)王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水铁锅内装有 5 kg 水,把水从 18 加热至 98 ,已知水的比热容为 4.2103 J/(kg)如果木炭的热值为 3.4107 J/kg,它燃烧放出的热有 10%被水吸收求:(1)在这个过程中水吸收的热量;(2)在这个过程中用掉多少木炭类型 3 综合提升9太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天
6、在阳光照射下的相关信息:太阳照射时间/h 装水量/kg 吸热板面积/m 2 水升高的温度/ 水的比热/J(kg) 1 太阳辐射功率 /J(m2h)110 100 2.5 50 4.2103 1.68106其中太阳辐射功率是指 1 h 内投射到 1 m2 面积上的太阳能求:(1)水在 10 h 内吸收的热量;(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少天然气;( 天然气的热值为 8.4107 J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)该太阳能热水器的能量转化效率10(威海中考)按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在 7105 Pa 以内某型号货车部分参数如下表所示
7、王师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶 15 km.g 取 10 N/kg,沙子的密度为 2.4103 kg/m3,燃油的热值为 4.5107 J/kg自重 6104 N车轮个数 10来源:gkstk.Com每个轮胎触地面积 310 2 m2车厢容积 10 m3请解答该货车在本次运输过程中的下列问题:(1)通过计算判断该货车是否超载?(2)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的 0.02 倍,这段时间内货车牵引力所做的功是多少?(3)货车在这一过程中消耗燃油 4 kg,其热机效率是多少? 来源:学优高考网小专题(一) 热量的综合计算来源:gkstk.Com1
8、C 2.A 3.2 500 4.2.85610 6 60 5.水吸收的热量 Q 吸 c 水 m 水 t 水 4.210 3 J/(kg)1 kg(40 20 )8.410 4 J 牛奶释放的热量 Q 放 Q 吸 8.410 4 J 由 Q 放 cm(t 0t)得牛奶的比热容:c 牛奶 3.3610 3 J/(kg) 6.5.0410 8 600 7.(1)水吸收的热量:Q 吸Q放m牛 奶 (t0牛 奶 t牛 奶 ) 8.4104 J0.5 kg(90 40 )c 水 mtc 水 Vt4.210 3 J/(kg)1.0103 kg/m3102 m325 1.0510 6 J (2)1 min 热
9、水器产生的热量:QPt210 4 W60 s1.210 6 J 热水器效率: 100% 100%87.5 % 8.(1)水吸收的热量:Q吸Q 1.05106 J1.2106 JQ 吸 cm 水 (t2 t1)4.210 3 J/(kg)5 kg(98 18 )1.6810 6 J(2)木炭完全燃烧放出的热量:Q 放 1.6810 7 J 用掉的木炭质量为:m 木炭 Q吸 1.68106 J10% Q放q木 炭 0.49 kg 9.(1)水吸收的热量(有用能量) :Q 吸 cmt4.210 3 J/(kg)100 kg50 2.110 7 J (2)由1.68107 J3.4107 J/kg题知
10、,Q 放 VqQ 吸 2.110 7 J,需要天然气的体积: V 0.25 m3 (3)10 h 太阳能热水器Q放q 2.1107 J8.4107 J/m3吸收的太阳能(总能量):Q 太阳能 P 0St1.6810 6 J/(m2h)2.5 m210 h4.210 7 J 该太阳能热水器的能量转化效率: 100% 100%50% 10.(1) 由 得装满沙子时沙子的质量:m 沙子 沙子 V2.410 3 Q吸Q太 阳 能 2.1107 J4.2107 J mVkg/m310 m32.410 4 kg 沙子的重力:G 沙子 m 沙子 g2.410 4 kg10 N/kg2.410 5 N 车对路
11、面的压力:FG 总 G 车 G 沙子 610 4 N2.410 5 N310 5 N 受力面积 S10310 2 m20.3 m2 车对路面的压强:p 110 6 Pa 因为 1106 Pa710 5 Pa,所以该货车已经超载 (2) 货车受到的阻力:f0.02G 总FS 3105 N0.3 m20.02310 5 N6 000 N 因为货车匀速行驶,所以货车的牵引力:F 牵 f 6 000 N 牵引力做功:WF 牵 s6 000 N151 000 m910 7 J (3)燃油完全燃烧放出的热量:Q 放 mq4 kg4.5107 J/kg1.810 8 J 货车的热机效率: 100% 100%50%WQ放 9107 J1.8108 J