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所用到的公式有:Q cmt 、 qQ/m 、Q 用 /Q 总 具体步骤是: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 qV 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 一般吸放热问题1完全燃烧 1 kg 柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高 20 已知柴油的热值是 4.2107 J/kg,水的比热容是 4.2103 J/(
2、kg),假定放出的热量被水完全吸收 ()A2 kg B20 kgC50 kg D500 kg2(铜仁中考)一太阳能热水器装有 100 kg 的水,经过一段时间后,水温从 20 上升到 80 ,则水吸收的热量是_c 4.210 3 J/(kg),若这些热量由热值 q3.010 7 J/kg 的焦炭完全燃烧来提供,需要焦炭_kg(不计热量损失)3(巴中中考)天然气的使用,大大改善了我们的生活环境在一个标准大气压下,把质量为 200 kg,温度为20 的水烧开,水吸收的热量为_J,若天然气燃烧放出的热量只有 50%被水吸收,则需要完全燃烧_m3 的天然气(q 天然气 3.010 7 J/m3)4(临
3、沂中考)人类正积极开发和利用太阳能,如太阳能热水器、太阳能电池等江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领,做了如下探究:天气晴朗时,江涛测得太阳能热水器 1 h 内使质量为 50 kg 的水从 20 升高到 30 ,问:(1)水吸收了多少热量?c 水 4.210 3 J/(kg)(2)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,则至少需要燃烧多少 m3 的液化气?(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是 5.0107 J/m3)5(常州中考)阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器” ,在牛背上装有一个塑料袋,通过导管收集牛体内排出的气体从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取 0.
4、21 kg 甲烷若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使多少质量的水从 20 升高到 70 ?q 甲烷 5.6107 J/kg,c 水 4.210 3 J/(kg)类型 2 热量的利用效率问题来源:学优高考网6(南通中考)建筑工地上有一台大型汽车吊,把 100 t 建筑材料从地面吊到 15 m 高处,汽车吊做的有用功为_J在这过程中,汽车吊消耗柴油的质量为 2.0 kg,则完全燃烧 2.0 kg 柴油释放的内能为_J,该过程中汽车吊的效率为_%.(柴油的热值为 q4.310 7 J/kg,g 取 10 N/kg)7(营口中考)小亮家有一个容积为 2 L 的水壶,水壶里装有初温为 25 的
5、水,在 1 标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热已知天然气的热值 q8.410 7 J/m3,水的比热容 c 水 4.210 3 J/(kg) 求:(1)烧开 1 L 水,水需要吸收多少热量?(2)若天然气炉具的效率是 30%,则烧开 1 L 水需要完全燃烧多少 m3 的天然气?8(苏州中考)某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率他们用酒精灯给 100 g 的水加热,经过一段时间测得水温升高了 60 、消耗了 4.2 g 酒精已知:水的比热容为 4.2103 J/(kg),酒精的热值为 3107 J/kg.求:(1)此过程中水吸收的热量;(2)4.2 g 酒精完全燃烧放出的热量;(3)酒
6、精灯烧水时的热效率9(桂林中考)认识自然,亲近自然初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动,小明携带一个质量为 1 kg 的合金锅、一台如图甲所示的便携式丁烷气炉(内置一瓶新的燃气,参数如图乙所示) ,爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为 30%,丁烷气体的燃烧效率为 90%,野炊地水的沸点为96 ,测出当地水的温度为 26 .水的比热容为 4.2103 J/(kg),锅的比热容为 0.8103 J/(kg)甲品名 便携式丁烷气炉 质量 1.88 kg(不含气瓶)型号 WZL168 A 尺寸 343284113 mm用途 野外用 点火方式 电子点火使用燃气来源
7、:学优高考网来源:学优高考网液化丁烷气燃气消耗量150 g/h(最大火力时)气瓶规格( 尺寸/ 容量)品名 总质量 净质量 主要成分 热值神州 354 g 250 g 丁烷 9107 J/kg乙来源:学优高考网 gkstk(1)完全燃烧 0.1 kg 的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量?(2)需多少焦耳的热量,才能使合金锅内 2 kg 的水温度升高 50 ?来源:gkstk.Com(3)如果燃气炉以最大火力工作,一瓶燃气最多能持续燃烧 1.4 h,这样能够把质量为多少千克的水烧开?( 最后结果保留 1 位小数)参考答案专题训练1D 2.2.5210 7 J 0.84 3.6.7210 7 4.4
8、8 4.解:(1)水吸收的热量:Qcm(tt 0)4.210 3 J/(kg)50 kg(30 20 )2.110 6 J (2) 由 Q 放 qV 可知,需要燃烧的液化气的体积:V 4.2 102 m3 5.解:甲烷完全燃烧放出的热量: Q 放 m 1q0.21 kg5.6107 Q放q 2.1106 J5107 J/m3J/kg1.176 107 J 由题知,Q 吸 Q 放 1.176 107 J 因为 Q 吸 cm(tt 0)所以 m Q吸c(t t0)56 kg 6.1.510 7 8.610 7 17.4 7.解:(1)由题意可知水的体积 V 水1.176107 J4.2103 J/
9、(kg )(70 20 )1 L110 3 m3 由 可得, m 水 水 V 水 1.010 3 kg/m31103 m31 kg 一标准大气压下水的沸点是mV100 则水吸收的热量:Q 吸 c 水 m 水 (tt 0)4.210 3 J/(kg)1 kg(100 25 )3.1510 5 J(2)由 得 Q 放 1.0510 6 J 由 Q 放 Vq 得 V 天然气 1.2510 2 m3 Q吸Q放 Q吸 3.15105 J30% Q放q 1.05106 J8.4107 J/m38.解:(1)100 g0.1 kg,水吸收的热量:Q 吸 cmt4.2 103 J/(kg) 0.1 kg60
10、2.5210 4 J(2)酒精完全燃烧产生的热量:Q 放 mq0.004 2 kg3107 J/kg1.2610 5 J(3)酒精灯烧水时的热效率: 100%Q吸Q放100%20% 9.解:(1)完全燃烧 0.1 kg 的丁烷气体可以放出的热量:Q 放 mq0.1 kg9107 2.52104 J1.26105 JJ/kg9 106 J(2)使合金锅内 2 kg 的水温度升高 50 吸收的热量:Q 吸 cmt 4.210 3 J/(kg)2 kg50 4.210 5 J(3)燃气炉以最大火力工作时,燃气消耗的质量为 m 气 0.15 kg/h1.4 h0.21 kg 由题知,甲烷气体的燃烧效率为 90%,则燃气燃烧时所放出的热量: Q1Q 放 90%m 气 q90%910 7 J/kg0.21 kg90%1.70110 7 J 又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的 30%供给水加热,则水吸收的热量:Q2Q 130% 1.701107 J30%5.10310 6 J 由 Q吸 cmt 得能烧开水的质量:m 水 Q吸ct17.4 kg5.103106 J4.2103 J/(kg )(96 26 )