小专题热量的综合计算

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=cmiAcm(t10)(2) 物体降温放热公式：Q放=cmiAcm(tot)燃料燃烧释放热量公式：Q放=mq或Q放=Vq，W、热机效率的计算公式：X100%Q吸cm1At一，锅炉效率：寥X100%=福(或Vq)X100%太阳能集热器效率:Q吸cmAt._忏厂*100%=曲*100%(其中P。表小照射功率，S表小照射面积，t表小照射时间)其次要明确解答的基本步骤：一

2、是找温度变化，利用Q吸=cnt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=门。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200g、80C的热水和20C的水相混合，混合后的水温为40C,不计热量损失，c水=4.2X103J/(kgC)求：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m(t0t)=4.2X103j/(kgC)X0.2kgX(80C40C)=3.36X104J(2)不计热量损失，所以Q吸=Q放=3.36X104J'Q吸=cm(t10

3、)冷水的质量m23.36x104Jc(tt2)4.2X103J/(kgC)X(40C20C)一°，4kg400g将装有热牛奶的奶瓶放入室温下盛有温度约为20C,质量约为1kg水的容器中，热奶的温度约为90C,质量约为0.5kg,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40C,若牛奶放出的热量全部被水吸收，贝叶奶的比热容为多少？c水=4.2X103j/(kgC)解：水吸收的热量Q吸=c水m水4.2X103j/(kgC)X1kgX(40C20C)=8.4X104J牛奶释放的热量Q放=Q吸=8.4X104j8.4X104J由Q放=cm(t°t)得牛奶的比热容:c牛奶

4、=7；=3.36X103j/(kg°C)m牛奶(t0牛奶t牛奶)0.5kgX(90C40C)*'2. (济宁中考)在一标准大气压下，将50L水从40C加热到沸腾.求：c水=4.2X103J/(kgC)(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=3.0X107J/kg).解：(1)水的体积V=50L=50dm3=0.05m3由p=V得，水的质量：m=pV=1.0x103kg/m3x0.05m3=50kg在一标准大气压下，水的沸点t=100C,则水需要吸收的热量:Q吸=c水m(t10)=4.2x103J/(kgC)x50kgX(100C40C)

5、=1.26x107J(2)由题意知，焦炭完全燃烧放出的热量：Q放=Q吸=1.26X107J,由Q放=mq得，需要完全燃烧焦炭的质量:Q放1.26X107J八小,m焦炭=q=3.0X107J/kg=0.42kg类型2热效率的相关计算3. (安徽中考)某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20C的自来水加热到50C，消耗的天然气体积为QQ721m(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2X10J/(kgC)，天然气的热值为3.2X10J/m.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=Vq=1m3x3.2

6、X107j/m3=3.2X107j水吸收的热量：Q吸=cm(t1°)=4.2X103J/(kgC)X100kgX(50C20C)=1.26X107J(3)燃气热水器的效率:Q吸一一x100%=Q放1.26x107J3.2X107Jx100%39.4%4. (营口中考)小亮家有一个容积为2L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大然气炉具对水进行加热.已知天然气的热值q=8.4X107J/m3,水的比热容c水=4.2X103J/(kgC)求：(1) 烧开1L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1L水需要完全燃烧多少天然气？解：(1)由题

7、意可知水的体积V水=1L=1X103m3由p=§可得，水的质量：m水=p水V水=1.0x103kg/m3x1X103m3=1kg1标准大气压下水的沸点是100C则水吸收的热量：Q吸=c水m水(t10)=4.2X103J/(kgC)X1kgX(100C25C)=3.15X105JQ吸一(2)由门=¥得，天然气灶具燃烧放出的热重：Q吸3.15X105J_6Q放=cuw=1.05X10JT30%由Q放=qV得，需要燃烧天然气的体积:Q放1.05X106J.cl-“23V天然气=84x107j/_3=1.25X10m(蚌埠部分学校联考)如图所示，甲图是质量为200g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.根据图象和相关知识计算，该物质从第6min至第8min共吸收多少热量(该物质的液态比热容为3X103J/(kgG)?如果第6min开始到第8min,完全燃烧了热值为3.0X107J/kg的酒精1.25g.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6min至第8min,温度从t°=50C升高到t=90C,则该物质吸收的热量：Q吸=cm(t-10)=3x103J/(kgC