小专题(二)热量的综合计算

1、小专题(二)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 等设备热效率的计算.解答此类计算题时，首先要明确热量计算的有关公式：(1)物体升温吸热公式：Q吸=cmAt= cm(tto)(2)物体降温放热公式：Q放=cmA cm(to t)(3)燃料燃烧释放热量公式：Q放=mq或QVqW(4)热机效率的计算公式：r=-X 100%Q放、一Q吸cmi A t锅炉效率：片或X100%= m2q (或Vq) X 100%(6)太阳能集热器效率：Q吸cmA t ,、 ，、一二 金二" 100%="POST*

2、loo%其中P0表示照射功率's表示照射面积't表示照射时间)其次要明确解答的基本步骤：一是找温度变化，利用 Q吸=cm A t列出式子；二是利用公式 Q放=qm或Q放=qV列出式子；三是如果涉及效率问题，则有公式 Q吸=yQ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比热容、热值的相关计算1.将200 g、80 面热水和20 勺水相混合，混合后的水温为40 C,不计热量损失，c水=4.2 X 3 J/(kg . c )求：(1)混合过程中热水放出的热量为多少？(2)混合时加入的冷水是多少克？解：(1)热水放出的热量 Q 放=c 水 m1(t0 1) = 4.2

3、x 3J/(kg C ) x 0.2 kg44(80C 荚 3.36 x 4J(2)不计热量损失，所以 Q吸=Q放=3.36 X 41 0CQ 吸=cm(t 10)Q吸C冷水的质量 m2= c (tt2)第1页/共4页= 0.4 kg = 400 g3.36 x 4J4.2 X 3J/ (kg C X (40 U 20 Q2 .将装有热牛奶的奶瓶放入室温下盛有温度约为20 C质量约为1 kg水的容器中，热奶的温度约为90 C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 C若牛奶放出的热量全部被水吸收，则牛奶的比热容为多少？c水= 4.2 X 3J/(kg C

4、 )解：水吸收的热量 Q吸 = c水m水At水=4.2 X 3J/(kg C ) X 1 kg 1440 C形8.4 X 4J牛奶释放的热量Q放=Q吸 = 8.4 X1J由Q放=cm(t0 t)得牛奶的比热容:Q 8.4 X f0J3c牛奶m牛奶(1冲奶一忤奶)0.5 kg*90 °C- 40 0 '优” "佃 °)3 .(济宁中考)在一标准大气压下，将 50 L水从40 口热到沸腾.求：c水=4.2 X1j/(kg . C )(1)水需要吸收的热量.(2)提供这些热量，需要完全燃烧焦炭的质量(q焦炭=3.0 X 7 J/kg).解：(1)水的体积 V=5

5、0 L = 50 dm3=0.05 m3由 P= V得，水的质量：m= P 丫= 1.0 X3 0kg/m3x 0.05 m3= 50 kg在一标准大气压下，水的沸点t=100 c则水需要吸收的热量：Q吸=c水 m(t-t0)=4.2 X 130J/(kg C ) X 50 kg >c(400 C获 1.26X7J(2)由题意知，焦炭完全燃烧放出的热量：Q放= Q吸=1.26 X10J,由Q放 = mq得，需要完全燃烧焦炭的质量：Q 放 1.26 X 彳Jm 焦炭=0 c7ci“ = 0.42 kgq焦炭 3.0 x 7J/kgv类型2热效率的相关计算4 .(安徽中考)某家庭用燃气热水器

6、将质量为100 kg、温度为20 1勺自来水加热到 50 C消耗的天然气体积为1 m3(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为 4.2 x 3J/(kg 戢然气的热值为 3.2 x 7J/m3.求：(1)天然气完全燃烧放出的热量；(2)水吸收的热量；(3)该热水器工作的效率.解：(1)天然气完全燃烧放出的热量：Q 放=丫4 = 1 m3x 3.2 x71JJm3= 3.2 x 7J(2)水吸收的热量：Q吸 = cm(t10)=4.2 X 3J/(kg C ) X 100 kg *20。C卷 1.26 X 7 J第2页/共4页(3)燃气热水器的效率:Q吸1.26 X 7J100* T0T *10

7、0%- 39.4%5 .(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25C的水，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 q= 8.4 X 1j/m3,水的比热容c水=4.2X3Q/(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天然气？解：(1)由题意可知水的体积 V水=1 L=1X103 m3由 p= V可得，水的质量：m 水=p水 V 水=1.0 x 3 kg/m3x 1 x 10 m3= 1 kg1标准大气压下水的沸点是100 C则水吸收的热量：Q 吸=c水 m 水(t-t0)=

8、4.2 X 3J/(kg C ) X 1 kg 4(200 )= 3.15 X 50 JQ吸(2)由刀=丁得，天然气灶具燃烧放出的热量:Q放Q吸Q放=一3.15 X 5030%= 1.05 X 10 J由Q放=4丫得，需要燃烧天然气的体积:_Q£_ 1.05 X 6J _12, . 12 3V 天然气=q =8.4 x®m3= 1.25 * 10 m6 .(蚌埠部分学校联考)如图所示，甲图是质量为 200 g的固体的熔化实验装置，乙图是根据实验数据绘制出的 曲线图.(1)根据图象和相关知识计算，该物质从第6 min至第8 min共吸收多少热量(该物质的液态比热容为3X10J/(kg C )?(2)如果第6 min开始到第8 min,完全燃烧了热值为3.0 x 7J/kg的酒精1.25 g.可估算出此过程中，热转化效率是多少？解：(1)由图象可知，该物质从第6 min至第8 min,温度从t0= 50/高到t= 90 C则该物质吸收的热量：Q吸 = cm(t t0)=3X 10J/(kg C ) x 0.2 kg -X5(90C美2.4 x