2018中考物理试题分类汇编 专题24 热量与热值(含解析)

专题专题 2424热量与热值热量与热值 一填空题（共 12 小题） 1（2018泰安）标准大气压下，质量为0.5kg、温度为 70的水放出 4.210 J 的热量， 水的温度降低了20c 水=4.210 3J/（kg）。 【分析】知道水的质量、放出的热量、比热容，利用Q 放=cmt 求水温度降低值。 【解答】解： 由 Q 放=c水 mt 可得，水降低的温度： t=20。 4 故答案为：20。 2（2018福建）合理分类和利用垃圾可以变凌为宝。在一定条件下， 1 吨垃圾能”榨”出 170kg 燃料油，若燃料油的热值为 4.0107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 6.810J，燃烧时燃料油的化学能转化为内能。 【分析】（1）利用 Q 放=mq 求燃料油完全燃烧释放出的热量； （2）燃料在燃烧时，发生化学变化，把燃料的化学能转化为内能。 【解答】解： （1）燃料油完全燃烧释放出的热量： Q 放=mq=170kg4.010 J/kg=6.810 J； （2）燃料油燃烧过程中，将燃料油的化学能转化为内能。 故答案为：6.8109；内。 3（2018哈尔滨）如图是“研究水沸腾规律”的实验，试管中水的质量为0.2kg，这些水 由 20升高到 70吸收的热量是4.2104J；水沸腾过程中，温度计示数将不变。 【c 水=4.210 J/（kg）】 3 79 9 1 【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q 吸=cmt 求 水吸收的热量； （2）水沸腾时，吸收热量、温度不变。 【解答】解： （1）水吸收的热量： Q 吸=c水 mt=4.210 J/（kg）0.2kg（7020）=4.210 J； （2）水沸腾过程中，吸收热量、温度不变，温度计示数将不变。 故答案为：4.210 ；不变。 4（2018怀化）汽车用水作为冷却剂，是因为水的 比热容较大。汽车在行驶过程中消 耗了 2kg 汽油，若汽油完全燃烧则放出的热量为9.210J（汽油的热值为4.6 107J/kg）。 【分析】（1）相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降 低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。 （2）知道汽油的质量和热值，利用Q 放=mq 求汽油完全燃烧产生的热量。 【解答】解： （1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热 量多，水能带走较多的热量，冷却效果好，所以用水做汽车发动机的冷却剂。 （2）2kg 汽油完全燃烧产生的热量： Q 放=mq=2kg4.6l0 7J/kg=9.2l07J。 故答案为：比热容；9.2l0 。 5 （2018连云港）天然气热水器将40kg 的水由 22加热到 42，水的内能增加了3.36 106J，水的内能增加是通过热传递方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有84%被 7 7 4 34 2 水吸收，需要消耗0.1kg 的天然气。已知c 水=4.210 J/（kg）， q天然气=410 J/kg。 【分析】（1 知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温（在一个标准大气压下，水的沸 点为 100），利用吸热公式Q 吸=cmt 求水吸收的热量； （2）改变物体内能的方法：做功和热传递； （3）利用 =求天然气完全燃烧放出的热量，再利用Q 放=mq 求需要天然气的质量。 37 【解答】解：（1）水吸收的热量： Q 吸=cmt=4.210 3J/（kg）40kg（4222）=3.36106J； （2）水从火吸收热量，内能增加、温度升高，是利用热传递改变水的内能； （3）由 =得，天然气完全燃烧放出的热量： Q 放= =410 J， 6 由 Q 放=mq 得，需要天然气的质量： m= 6 =0.1kg。 故答案为：3.3610 ；热传递；0.1。 6（2018重庆）小薇在“探究水的沸腾”实验中，所用水的质量为0.5kg，初温为 58， 测出水沸腾时的温度为 98，则当地大气压比一个标准大气压低（选填“高“或” 低”），本实验中水加热至沸腾至少吸热8.410J已知 c 水=4.210 J/（kg） 【分析】（1）气压和沸点的关系是，气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低； （2）根据 Q 吸=cmt 求出吸收的热量。 【解答】解：（1）测出水沸腾时的温度小于 100，这是因为当时当地的大气压小于1 个 标准大气压造成的； （2）水吸收的热量： Q 吸=cmt=4.210 J/（kg）0.5kg（9858）=8.410 J。 故答案为：低；8.4104。 7（2018淮安）质量为 50kg 的水温度从 20升高到 50吸收的热量是6.3106J， 34 43 3 这些热量如果完全由煤气燃烧来提供， 至少需0.15kg的煤气。（水的比热容为4.210 J/ （kg），煤气的热值4.2107J/kg）。 【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水温度初温和末温，利用吸热公式 Q t 0）求出水吸收的热量； （2）由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量Q 放=Q吸，再根据 Q放=mq 求出燃烧煤气的质量。 【解答】解： （1）水吸收的热量： Q 吸=cm（tt0） =4.2103J/（kg）50kg（5020） =6.3106J； （2）由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量： Q 放=Q吸=6.310 J， 由 Q 放=mq 可得完全燃烧煤气的质量： m=0.15kg。 6 吸 3 =cm（t 故答案为：6.3106；0.15。 8（2018邵阳）蓄水量为 1 吨的太阳能热水器现在装满了 30的水，经过光照后升高了 20，则水吸收的热量是8.2107Jc 水=4.210 3J/（kg） 【分析】已知水的质量、水的比热容、水温度的变化，直接利用吸热公式Q 吸=cmt 求水吸 收的热量。 【解答】解： 吸收的热量： Q 吸=cmt=4.210 J/（kg）1000kg20=8.210 J。 故答案为：8.210 。 9（2018绵阳）2018 年 5 月 8 日，全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智 能轨道快运列车使用新能源的快充钛酸锂电池，电池容量为170kWh，满载时电耗为 4kWh/km，最高运行速度为 70km/h。该电池充满电储存的能量与质量是13.3kg 的汽油 完全燃烧放出的热量相同；若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为75%，则列车匀速 4 7 37 行驶过程中受到的平均阻力大小是1.0810N（汽油的热值是 4.610 J/kg） 【分析】（1）根据 W=Q=mq 求出燃料的质量； （2）已知电动机的效率和总功，可计算出所做的有用功；知道满载时电耗和电池总容量， 可计算出列车行驶的路程；列车做匀速行驶，平均阻力f 与牵引力相等，根据公式 W=Fs 可 求平均阻力大小。 【解答】解：（1）电池储存的电能即汽油完全燃烧放出的热量为：Q=W=170kWh=1703.6 106J=6.12108J， 故汽油的质量为：m=13.3kg； 47 （2）列车满载匀速行驶电动机所做的有用功：W 有用=75%W=75%6.1210 8J=4.59108J， 可行驶的路程：s= 由 f=F 牵引力，W=Fs 可知， 列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小为：f=F 牵引力= = 故答案为：13.3；1.0810 。 10（2018济宁）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图所示），通过热传递方式改 变牛奶的内能，图中乙是 250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中 吸收的热量为2.1104Jc 牛奶 4 =42.5km， =1.08104N。 =4.2103J/ （kg） 【分析】（1）改变内能的方法：一是做功，二是热传递，物体放出热量、内能减少、温度 降低； （2）知道牛奶的质量、比热容，求出温度升高值，利用吸热公式Q 吸=cmt 求牛奶吸收的 热量。 【解答】解： 5 给牛奶加热的过程中，牛奶吸收热量、内能增加，是通过热传递方式改变了牛奶的内能； 由图乙可知，牛奶升高的温度：t=4020=20， 则牛奶吸收的热量： Q 吸=cmt=4.210 J/（kg）0.25kg20=2.110 J。 故答案为：热传递；2.110 。 11（2018宿迁）在烧杯中装入500g、温度为10的水，用酒精灯给水加热、直至水温上 升到 60，水的内能增加了1.05105J；水吸收的热量小于（选填“小于”、“等 于”或“大于”）酒精燃烧放出的热量（c 水=4.210 3J/（kg） 【分析】（1）水吸收多少热量，也就增加多少内能。根据题目提供的相关数据，可以利用 热烈的计算公式 Q 吸=c水 m 水（tt0）直接求解。 （2）在热传递过程中，要考虑各种方面的散热因素， 周围的物体可能就会吸收一部分热量， 这要根据实际情况具体判断分析。 【解答】解：已知 m 水=500g=0.5kg Q 吸=c水 m 水（tt0）=4.210 J/（kg）0.5kg（6010）=1.0510 J， 由于支架、烧杯等均吸收热量，还有部分热量要散失到空气里， 所以真正被水吸收的热量小 于酒精燃烧放出的热量。 故答案为：1.0510 ；小于。 12（2018遂宁）我国于 2017 年 5 月 18 日在南海海域成功试采“可燃冰”，“可燃冰” 作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力， 在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量 可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的 10 倍，设天燃气热值为 4.2 10 J/kg，完全燃烧 0.5kg“可燃冰”放出的热量为2.110J；若在不考虑热量损失的 情况下，这些热量能使 800kg、45的水刚好达到沸点，则此时水的沸点是107.5， 水面上方的气压大于1 标准大气压。 （选填“大于”、“小于”或“等于“） （c 水=4.2 10 J/（kg） 【分析】（1）利用Q 放=mq 求出 1kg 天然气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出 的热量达到煤气的 10 倍，据此求 0.5kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量； （2）由题知， Q 吸=Q放，根据Q吸=cm水（tt0）可求出水的末温；液体的沸点与大气压有关， 气压越小沸点越低；气压越大，沸点越高。 6 3 78 5 35 4 34 【解答】解： （1）1kg 天然气完全燃烧放出的热量： Q 放=mq天然气=1kg4.2l0 7J/kg=4.2l07J， 0.5kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q 放=Q放5=4.2l0 J5=2.1l0 J； （2）由题知，Q 吸=Q放=2.1l0 J， 根据 Q 吸=cm水（tt0）可知水达到沸点时的温度为： t=t 0+ =45+=107.5 8 78 因为 1 标准大气压下水的沸点为100，液体的沸点随着表面气压的增大而升高，随气压减 小而降低，所以此时水面上方的气压大于1 标准大气压。 故答案为：2.110 ；107.5；大于。 二计算题（共 6 小题） 13（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）。从被誉为“国之光荣”的秦山核电站 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13.0t，减排二氧化碳约40.6t，二氧化硫约0.2t，氮氧化物约 0.8t。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。下列（1）（2）题答案用科学 计数法表示 （1）13.0t 烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少J（烟煤的热值为 2.9107J/kg）。 （2）假设13.0t 烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使410 kg 的水 从 20升高到 100，求水吸收的热量为多少Jc 水=4.210 J/（kg） （3）求煤炉加热水的热效率。第（3）题结果保留两位有效数字 【分析】（1）应用热值公式 Q=mq 可以求出煤气完全燃烧释放的热量； （2）根据吸热公式 Q=cmt 就可算出水吸收的热量； （3）由效率公式可以求出煤气灶烧水的效率。 【解答】解： （1）13.0t 烟煤如果完全燃烧，放出的热量： Q 放=mq=13.010 3kg2.9107J/kg=3.771011J； 7 3 5 8 （2）水吸收的热量： Q 吸=cm水t=4.210 3J/（kg）4105kg（10020）=1.3441011J； （3）煤炉烧水的效率： =100%=100%36%。 11答：（1）13.0t 烟煤如果完全燃烧 3.7710 J； （2）水吸收的热量为 1.3441011J； （3）煤炉加热水的热效率为36%。 14（2018苏州）为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液 化气 10kg，已知液化气的热值为4.210 J/kg，水的比热容为 4.210 J/（kg）求： （1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若（1）中放出的热量有 40%被初温为 20的水吸收，在标准大气压下可将多少质量的 水烧开？ 【分析】（1）利用 Q 放=mq 求整瓶液化气完全燃烧放出的热量； （2）由题知，Q 吸=40%Q放，知道水的温度变化、水的比热容，再利用Q吸=cmt 求水的质 量。 【解答】解： （1）10kg 液化气完全燃烧释放热量： Q 放=m气 q=10kg4.210 J/kg=4.210 J； （2）由题知，Q 吸=40%Q放=40%4.210 8J=1.68108J， 1 标准大气压小水的沸点为100，即水的末温为100， 由 Q 吸=cmt 得水的质量： m 水= =500kg。 8 78 73 答：（1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是4.210 J； （2）若（1）中放出的热量有 40%被初温为 20的水吸收，在标准大气压下可将 500kg 质量 的水烧开。 15（2018聊城）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加 8 热，烧杯中盛有20、质量为100g 的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧 酒精 3g。水的比热容为 4.2103J/（kg），酒精的热值为3.0107J/kg求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）此过程中酒精灯烧水的热效率。 （3）科学研究表明：1g 100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.2610 J 的热量。水 开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了 5g，求此过程水汽化成水蒸气所 吸收的热量。 【分析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据Q 吸=cm（tt0）求出水吸 收的热量； （2）知道酒精的热值和质量，根据Q 放=mq 求出酒精完全燃烧释放的热量；水吸收的热量和 酒精完全燃烧放出热量的比值即为烧水的效率； （3）根据 1g100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量求出5g 的水完全汽化成同温 度水蒸气所需要吸收的热量。 【解答】解：（1）一个标准大气压下水的沸点为100，即需将水加热至100， 水吸收的热量： Q 吸=cm（tt0）=4.210 3J/（kg）0.1kg（10020）=3.36104J； （2）3g 酒精完全燃烧释放的热量： Q 放=mq=310 kg3.010 J/kg=910 J； 酒精灯烧水的热效率： =100%=100%37.3%； 3 374 3 （3）1g 100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.2610 J 的热量，则 5g 100的水汽 化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量： Q=5g2.2610 J/g=1.1310 J。 答：（1）水吸收的热量是 3.3610 J； （2）酒精灯烧水的热效率是37.3%； （3）5g，100的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量是1.13104J。 16（2018上海）质量为1 千克的牛奶，加热后温度升高了20，求牛奶吸收的热量。c 牛奶 4 34 =2.5103焦/（千克） 9 【分析】知道牛奶的质量、牛奶的比热容、牛奶升高的温度值，利用吸热公式Q 吸=cmt 求 牛奶吸收的热量。 【解答】解： 牛奶吸收的热量： Q 吸=cmt=2.510 J/（kg）1kg20=510 J。 答：牛奶吸收的热量为 510 J。 17 （2018桂林） 若家用天然气的热值为 4.2107J/kg 水的比热容为 4.2103J/ （kg） 。 （1）完全燃烧 0.04m3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 0.04m3天然气可使室温下 5kg 的水温 度升高多少？ 【分析】（1）知道天然气的热值和体积，利用Q 放=Vq 求天然气完全燃烧放出的热量； （2）知道天然气完全燃烧放出的热量只有40%被水吸收，即 Q 吸=Q放40%，求出水吸收的热 量，再根据吸热公式求水升高的温度值。 【解答】解： （1）完全燃烧 0.04m3天然气放出的热量： Q 放=Vq=0.04m 4.210 J/m =1.6810 J； （2）由题知，水吸收的热量： Q 吸=Q放40%=1.6810 6J50%=6.72105J， 由 Q 吸=cmt 可得水升高的温度： t= 3 3736 4 34 =32。 6故答案为：（1）完全燃烧 0.04m 天然气放出 1.6810 J 的热量； （2）完全燃烧 0.04m 天然气可使常温下 5kg 的水温度升高 32。 18（2018广安）用天然气灶给水加热，在1 标准大气压下，把体积为 10L，温度为 15 的水加热到沸腾，求： （1）水吸收了多少热量？ 水 3 =1.0103kg/m3，c 水=4.210 3J/（kg） （2）若不计热量损失，需要燃烧多少m3的天然气？（q 天燃气=4.210 7J/m3） 【分析】（1）已知水的体积求出水的质量，知道一标准大气压下水沸腾时的温度为100， 10 利用公式 Q=cm（tt 0）可以得到水吸收的热量； （2）已知热量和天然气的热值，利用公式Q 放=Vq 得出需要燃烧天然气的体积。 【解答】解： （1）由 =得，10L 水的质量： m= 水 V=1.0103kg/m310103m3=10kg， 水吸收的热量： Q 吸=c水 m 水（tt0）=4.210 3J/（kg）10kg（10015）=3.57106J； （2）不计热量损失，则Q 放=Q吸， 由 Q 放=Vq 可得，需要燃烧天然气的体积： V 天然气= =0.085m3。 答：（1）水至少需要吸收的热量为3.57106J； （2）若不计热量损失，需要燃烧0.085m 的天然气。 三解答题（共 2 小题） 19（2018广东）阅读下列短文，回答问题， “天舟一号”与“天宫二号”成功对接 我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016 年 9 月 15 日发射成功“天宫二号”在 距地面高度 380km 圆形轨道上绕地球匀速运行，绕地球一圈的运行时间是90 分钟，“天舟 一号”货运飞船于 2017 年 4 月 20 日由长征七号火箭成功发射升空，并于 2017 年 4 月 22 日与“天宫二号”首次自动交会对接成功， 如图 1 所示， 为我国建立自己的空间站迈出了坚 实的一步。 3 发射“天舟一号”货运飞船的长征七号火箭的燃料由液态煤油和液氢混合构成， 火箭点火起 飞时， 火箭内的燃料燃烧从火箭体尾部喷射出火焰几乎直击发射平台。 使得发射平台核心区 11 的温度接近 3000，足以融化绝大多数金属和非金属材料，长征七号火箭发射时与其它火 箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采取的是国际上先进的喷水降温方法， 如图 2 所示，在发射中火箭飞到 5m 高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷 水 20 余秒， 喷水量约为 400t， 一部分的水会汽化到大气中， 大部分的水则通过导流槽流走， 于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用， 防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因 高温受到影响。圆周率 =3，c 水=4.210 J/（kg） （1）设“喷水降温降噪系统”喷出400t 水的初温为 20，在喷水 20 秒内全部变成 100 的水，则水带走的热量为1.3441011J。 （2） 如图 3 所示， 设地球半径为 6370km， “天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行， 圆形轨道的半径为6750km，圆形轨道的周长为40500km“天舟一号”货运飞船成 功发射及正常入轨后， 与“天宫二号”空间实验室对接。 对接时“天舟一号”的运行速度为 7.5km/s。 （3） 长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断变大 （选 填“变大”、“变小”或“不变”），长征七号红箭燃料的化学能燃烧时转化为内能。 【分析】（1）根据 Q=cmt 可求得水带走的热量； （2）由图 3 可计算出圆形轨道的半径，由 c=2 r 计算其周长；由 v=计算对接时“天舟 一号”的运行速度； （3）分析货运飞船在上升过程中动能和重力势能的变化从而判断机械能的变化；燃料燃烧 是化学变化，并释放大量的内能，由此知能量的转化情况。 【解答】解： （1）400t 水的初温为 20，在喷水 20 秒内全部变成 100的水，所以水带走的热量： Q=cmt=4.2103J/（kg）410