热量的计算提纲.doc

热量的计算（专题讲座）周昌顺一、 比热容：定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1时吸收（放出）的热量。物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量。比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。水的比热容为42103J（kg）表示：1kg的水温度升高（降低）1吸收（放出）的热量为42103J。水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。二、计算公式：m（tt0），其中：为吸收或放出的热量，单位为：焦耳（J）为比热容，单位为：焦耳每千克摄氏度（J/kg ）m为物体的质量， 单位为：千克（kg）t为变化后的温度， 单位为：摄氏度（ ）t0为变化前的温度，单位为：摄氏度（ ）三、热 值 1定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 单位：J/kg。另一种表述为：1升某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位：J/L2、关于热值的理解：对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。3、利用热值计算热量（）公式：QmqQ为燃料燃烧放出的热量单位是JM为质量，单位为kgq为热值，单位为J/kg4、利用热值计算热量（2）公式：QVqQ为燃料燃烧放出的热量单位是JV为体积，单位为升q为热值，单位为J/L四、电热电功公式：Q=I2Rt 它适用于任何电路。 Q=W=U2/R t 它适用于纯电阻电路Q= P t 它适用于电热用电器热效率公式：=Q有用/Q总100% 五、典型例题例题、（2011山东泰安，第291题）小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20的水烧开(在标准大气压下).水的比热容c水=4.2103j/kg(1)通过观察天然气表得知消耗了0.01m3的天然气，如果天然气的密度是0.7kg/m3,烧水时消耗天然气多少千克？（2）在此过程中水需要吸收多少热量？(3)用额定功率是800w的电热壶在220v的额定电压下，烧开同样质量的水，若电能转化为内能的效率是84，则通电时间是多少（1）m=v=0.7kg/m30.01m3=710-3kg（2）Q吸=cm(t-t0)=4.2103 j/kg1kg(100-20)=3.36105 j(3) Q放= W =Pt 84= 800t84= Q吸=3.36105 j t= 500s例题（2011广安）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝求：（1）电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能；（2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的阻值是多少； (3）假设在用电高峰时，家庭电路实际电压为200V，电烤箱在高温档的实际功率是多少（实际功率计算结果保留到小数点后1位）？牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温档 1100W 低温档 440W 电源频率 50HZ （分析1）利用公式W=Pt计算消耗的电能（2）电压不变，根据公式P=U2R，当开关S闭合时电阻丝R1自己工作，电阻较小，功率较大，所以处于高温档位，利用公式R1=U2P求出R1的阻值；当开关S断开时R1和R2串联，电阻较大，功率较小，所以处于低温档位，利用公式R=U2P求出R1和R2串联的总电阻，即可求出R2的阻值（3）利用公式P=U2R实际R1求得实际功率 （1）W=P高温t=1100W1560s=990000 J，（2）R1=U2额P高温=(220V)21100W=44，R=U2额P低温=(220V)2440W=110，R2=R-R1=110-44=66答：R2的阻值是66（3）P实=U2实际R1=(200V)244909.1W，答：实际电压为200V时电烤箱在高温档的实际功率是909.1W 例题3、把质量是100克的铁块放在火炉里相当长时间后，取出来立即投入有200克水的杯子里，水的温度从15升高到59，不计热损失，求炉火的温度？水的比热容c水=4.2103 J/（kg）铁的比热容c铁=0.462103 J/（kg）解：Q吸= c水m水(t - t0)= 4.2103 J/（kg）0.2kg（59-15）=3.696104 J由Q放=Q吸可得，铁块放出的热量：Q放= c铁m铁( t铁 t ) = 0.462103 J/（kg） 0.1kg ( t铁 59 ) t铁= 859 思考题1、现有90的热水及20的冷水，想要40的温水14kg，如果想要上述热水和冷水混合得到，则需要冷水和热水各多少千克？（不计热损失） 2、1平米面积1小时接受热量3600000焦耳，一太阳能吸热有效面积1.35平米，一天吸热10小时，请问可以将65 kg ，20 水升温多少度？3、（2012遵义）家庭浴室中常用的灯暖型浴霸是通过灯泡的热辐射来升高光照区域内空气温度的，小明家浴室内浴霸由四只标有“220V250W”的同规格发热灯组成，小明测得浴室的面积为6m2，高为2.5m，查资料得知当地空气的密度为1.2kg/m3，比热容为1.0103J/（kg），当四只灯泡同时正常工作25min后，测得浴室内空气温度从13上升到28，求：（1）浴室内空气的质量；（2）浴室内空气吸收的热量；（3）浴霸加热浴室内空气的效率、（2012岳阳）小明家电思能表表盘如图所示，表格中列出了他家主要用电器的相关参数请根据图表信息解答下列问题：（1）小明家的这些用电器的连接方式应是联（选填“串”或“并”）；（2）电热水壶正常工作，将2kg水从20加热到100，用时800s，求电热水壶的热效率；（3）在用电高峰期，如果将其它用电器都关闭，只让电风扇工作，小明发现电能表转盘在5min内转了9圈，求电风扇的实际功率 用电器节能灯6盏电视机电风扇电热水壶额定电压 额定电压220V220V220V额定功率每盏20W 150W 80W 1000W 举世闻名的“三峡水利枢纽工程”已于今年5月20日完成主体大坝的浇筑，它是世界上最大的水力发电站，年设计发电量8.461010 kw.h。（1）请你说谁水力发电过程中的能量转化情况。（2）已知无烟煤的热值为