初中物理热学计算题学习资料

1、初中物理热学计算题1、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW0若小汽车行驶的距离为100km,汽油的热值q=4.6107J/kg,小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中：(1)运动的时间；(2)发动机所做的功；(3)消耗汽油的质量。2、如图所示是家庭中所用的一种电水壶的外形及其铭牌，请你根据图中所提供的信息完成以下问题：甲乙丙(1)图乙中观察壶内水位的玻璃管利用原理来工作。(2)已知壶中装满水时水位高为10cm,此时水对水壶底的压强是多少？(3)把初温为20c的一满

2、壶水在一个标准大气压下烧开，水需要吸收多少热量？(4)在不计热量损失的情况下，电水壶正常工作时烧开一满壶水需要多长时间？(c水=4.2M03J/(kg-C)、g=10N/kg)3、肥胖是人类健康的大敌，跳绳是减肥的方法之一。某人的质量为80kg,跳起时重心升高的平均高度约为5厘米。在晨练中，他在10分钟内跳了800次，(每千克脂肪提供的能量是1.6107J,可用q1.6107J/kg表示，g=10N/kg)请问在10分钟时间内:(1)人克服重力所做的功是多少？(2)人克服重力做功的平均功率是多少？(3)假如人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，在理论上可以消耗多少脂肪？4、小丽家电热淋浴器的

3、额定功率为2000W,水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min,淋浴器上温度示数由22c上升到42C。求：c水=4.2X103J/kgC(1)此过程中水箱中水吸收的热量；(2)该电热淋浴器加热时的热效率。5、去冬今春以来，由于干旱少雨，我国多个地区发生了森林火灾，防火形势十分严重。近期在某地发生的山火中，部队及时出动直升机进行扑救，有效地抑制了火情的蔓延。直升机灭火主要靠外挂吊桶，直升机吊桶一次装满水后，飞到火头上空，把水洒下去，可直接将火头熄灭。(1)若飞机将1.5吨水竖直提升50m,水平飞行2km,飞机对水做了多少功？(2)用水灭火的过程中，水要吸收大量的热量。若1.

4、5吨水，温度从20c升高到100C,能吸收多少热量？6、婷婷家有一电热水壶，铭牌如下表所示。求：产品型号 x x颖定电压 220V额定频率 50Hz 项定功率1100W(1)电热水壶正常工作时的电阻是多少？(2)壶中装有质量为lkg,温度为20c的水，l标准大气压下，将壶中水加热至沸腾，水需要吸收的热量是多少？c水=4.2M03J/(kgC)(3)当电热水壶接入电路中且正常工作时，她家标有“3000r/kWh”的电能表在1min内转了60r,请你通过计算说明婷婷家是否还有其它用电器在同时工作？7、天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20c升高到70C。已知水的比热容为c=4

5、.2103J/(kg?C),天然气的热值为q=7.0X07J/m3o求：(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；(2)水吸收的热量Q吸；(3)燃气灶的效率小8、小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20c的水烧开(在标准大气压下)。【水的比热容c水=4.2M03J/(kg-C)(1)通过观察大燃气表得知消耗了0.01m3的天然气，如果天然气的密度为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？9、前些日子，小亮的妈妈买了一个“天际

6、”牌自动电热水壶送给爷爷，具铭牌如右表。小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法，他接水至800ml刻度，然后把壶放在加,热座上，拨开开关，5min后水烧开，水壶自动断电.已知水的初温为20Co(1)这壶水吸收的热量为多少？(2)烧水时家中电压为220V,求电热水壶的热效率.(3)在用电高峰，电路中的实际电压降为198V,这时电热水壶的实际功率为多大？10、一辆汽车，总重为1.2104N,四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2,该车在平直公路上匀速行驶1h,消耗汽油10L,汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能。(汽油的热值为4.6107J/kg,密度为0.7103kg/m3,g=10N/k

7、g)求：(1)该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？10L汽油完全燃烧放出的热量是多少？(3)这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW?(功率的计算结果保留小数点后一位)11、如图所示，是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间，其中Ri=605Q,R,2=96.8Q,电热锅的部分参数如下表所容积4L额定电压220V加热额定功率500W保温额定功率80W(1)电热锅处于保温挡正常工作时，锅内的水温度始终不变，则该电热锅的散热功率是多少？(2)电热锅处于高温挡(切换开关接“1”)正常工作，在标准

8、大气压下高温加热2kg的水，10min内消耗多少电能？设散热功率不变，水的初温为75C,则加热10min后水的最终温度是多少？12、某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)，从它的说明书上收集到如下数据及图所示的简化电路原理图.热水箱容量1L额定电压220V加热功率1000W保温功率44W(1)当S闭合，S0断开时，饮水机处于(填“加热”或“保温”)状态.(2)求：一满热水箱水的质量；保温时的电流.(1L=1X103m3)(3)将一满热水箱的水从20c加热到80c需要吸收多少热量？若加热效率为90%,需要加热多长时间?c水=4.2M03J/(kg?C),p水=1.0

9、X03kg/m3.13、随着低碳理念的普及，学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车.通过查阅资料得知：肇庆地区太阳光垂直照射时，每平方米太阳能电池板最大可提供150W的电功率.拟设计的太阳能汽车质量是500kg，它在平直路面上最快每秒可行驶15m,行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍.该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率.若该车在平直路面上以最高速度行驶，试通过计算回答下列问题(g取10N/kg):(1)驱动电机提供的推力是多少牛？(2)驱动电机提供的机械功率是多少瓦？(3)该车的太阳能电池板面积约为多大？(计算结果小数点后保留一位数字14、从20

10、06年开始，我国就参与了国际科研合作项目国际热核聚变实验堆联合实施协定，研究可控核聚变技术。该技术可用氢的同位素笊和瓶聚合发生核聚变释放能量，并不会产生放射性污染，如图甲所示。而笊可以从海水中提取，从1Lr的海水中提取的笊参与核聚变反应放出的能量相当于300L优质汽油完全燃烧放出的热量。若这些核能用来发电的效率可以达到50%,所产生的电能可供如图乙所示的电力机车牵引功率为4800kW的“和谐号”电力动车组以252km/h的运营速度匀速行驶多少km?(计算结果保留一位小数)(汽油密度:0.71103kg/m3;汽油热值：4.6M07J/kg)甲15、小理对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范

11、围是120W2200W,(1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从20c加热至ij100C,消耗了0.22kW?h的电能.水吸收的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少？(2)小理用电磁炉煮粥.先用大火将水开，后用小火煮.这段时间电功率随时间变化如图所示问第8分钟通过电磁的电流是多少？水的比热是4.2X03J/(kg?C),家庭电路的电压为220V.1P/W2200|B005101520Vrnm16、今年“五一”期间，爸爸开车带着李兵，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8M03kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N,

12、效率为30%,汽油的热值为4.6X107j/kg(假设汽油完全燃烧，g取10N/kg).求：(1)汽车静止时对路面的压强；(2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率；(3)若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km,牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg?17、(2011内蒙古赤峰)一电饭锅铭牌上标有“220V1100W”字样。(1)电饭锅正常工作时，它的电阻是多少Q?(2)在电饭锅内倒入质量为2kg、温度为20c的水，若把这些水加热到80C,水最少需要吸收多少热量？c水=4.2M03J/(kgC)(3)为了加热这些水，电饭锅正常工作了10min,它产生了

13、多少热量？(4)是什么原因导致(2)与(3)中两个热量值不相等？(说出一条即可)参考答案：1、解析：(1)小汽车的速度v=72km/h=20m/s,运动的时间t=s/v=100M03m/20m/s=5X03s。(2)发动机做的功W=Pt=20X103W0.1m=1.0103Pa.(3)装满水时水的质量：m=pV=1.0M03kg/m3x1.2103m3=1.2kg,烧开水吸收的热量：Q=cm(tt。)=4.2103J/(kg?C)M.2kgX(100C20C)=4.032105J.W4.032xio5/(4)烧开一满壶水的时间：t=下=15口0用269s3、解析：(1)人的重力：G=mg=80

14、kgX10N/kg=800N,人克服重力做的总功：W=nGh=800800NX0.05m=32000J。W32C00/(2)人做功的平均功率：P=；号靛-53.3W(3)由题知，人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，.即：Q=W=32000J,理论上消耗脂肪质量:Q 320007 m=-=f=0.002kg .4、解析：(1)Q=c水mAt=c水m(t-t0)=4.2X103J/kgCX50kgX(42C-22C)=4.2X106J,即此过程中水箱中水吸收的热量为4.2106J。(2)该过程耗费的电能为W=Pt=2000WX40106J,该电热淋浴器加热时的热效率:4.2 106 J4.8

15、106J87.5%。5、解析：本题考查对重力做功、热量计算相关问题的理解，一定要理解做功的必要条件，即物体要受到力，而且要在力的方向上通过一定的距离。 TOC o 1-5 h z =1,5x101(1分)尔=G期=1.5乂10,Mx50期=7.5x10J(吩)(2)0=cvwA*(1分)=4.2xl03J/fe.)xl.5xl0 x80(1分)=5,04xWQJ。分)(220)244 Q1100WU额26、解析：(1)电热水壶正常工作电阻RP额(2)水需要吸收的热量是QfR=c水m(t1-t0)=4.2X03J/(kg?C)Mkgx(100C-20C)=3.36105J.1min转60r消耗总

16、电能：W总60r0.02kWh7.2104J7.2 104J60s1200W3000r/kWhcW总t=1min=60s,此时消耗总功率P息电热水，壶正常工作：P=P额=1100W,因为P总P壶，所以电路中有其它用电器在工，作.7、解析：(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放=qV=7.0M07J/m3X0.5m3=3.5M07J/m30(2)水吸收的热量Q=cmAt=4.2103J/(kg?C)X100kgX(70C-20C)=2.1M07JO(3)燃气灶的效率刀=Q吸/Q放=2.1M07j/3.5107J/m3=60%。8、解析：(1)消耗天然气的质量m=p0.7kg/m3X0.01

17、m3=0.007kg。(2)水需要吸收的热量Q.=cm(t10)=4.2103J/(kgC)X1kgX100C-20C)=3.36105J。(3)电能转化为内能的效率84%,即年去=84%,可得Q吸=rQ放；而电热壶放出Q放Q放=Pt;综合以上关系9、解析：(1)水的质量m=V=1g/cm3X800cm3=800g=0.8kg,水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kgC)0.8kgM100C20C)=2.7105J。(2)电热水壶消耗的电能是W=Pt=1100WA300s=3.3M05J,电热水壶的热效率为r=Q吸/W电=2.7105J/3.315J=81.8%。(3)电热

18、水壶的电阻R=U2/P=(220V)2/1100W=44Q,当家庭电路中的实际电压降为198V时，电热水壶的实际功率为P实=U2/R=(198V)2/44Q=891W。式可得：Q吸二刀Pt故通电时间t=9=既6嗯=500s。yP84%X800W10、解析：(1)知道汽车总重，又在水平路面上，可求汽车对路面的压力，又知道受力面积，利用压强公式求汽车对路面的压强。.汽车静止在水平路面：上，汽车对路面的压力:F=G=1.2X104N,汽车对路面的压强:_4105 PaF1.210N2-S0.12m(2)知道汽油的体积和汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧公式Q放=mq求10L汽油

19、完全燃烧放出的热量。V=10L=0.01m3,汽油的质量：m=pV=0.7M03kg/m30.01m3=7kg,汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=7kgX4.6M07J/kg=3.221成J。(3)根据“汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能”求出有用能量(发动机做的功)，再利用功率公式求汽车发动机的功率。发动机做的有用功：W=Q放q0%=3.22X108J30%=9.66M07J,汽车发动机的功率：c W 9.66 107 JP -t 3600s2.68 104W 26.8kW答：(1)该车静止在水平路面上时，对路面的压强是1X105Pa；(2)10L汽油完全燃烧放出的热量是3.220

20、8j；(3)这段时间内该汽车发动机的功率是26.8kW。11、解析：(1)因锅内水的温度始终不变，所以电热锅发热功率与散热功率相等，即P散=80W。(2)电热锅10min内消耗的电能W=P加t=500W(10X60s=3X105J；设水温变化了t,根据能量守恒得(P加-P散)t=cmt,代入数据有：(500W-80W)X1060s=4.2103J/(kg.C)2kgmt,解得：t=30C,t=t0+At=105C,由此可知，水最终沸腾，即水的最终温度是l00C。12、解析：本题考察电功率的计算、密度公式的应用和热量的计算等知识。(1)当S闭合，So断开时，电路中只有电阻R2,电阻相对较大，电功

21、率较小，处于保温状态，当两开关都闭合时，两电阻并联，此时电路电阻最小，电功率最大，处于加热状态.(2)一箱水的质量m=pV=103kg/m3xiX103m3=1kg;由P=UI得441V220F0.24(3)Q5=cmt=4.2M03J/(kg?C)X1kgX(80C20C)=2.52105J,Q吸=rW二刀Pt2.52X1O5/?)P0.9X10001V二280g13、解析：(1)驱动电机提供的推力F=f=0.02G=0.02mg=0.02500kg0N/kg=100N.(2)驱动电机提供的机械功率是P=Fv=100NK15m/s=1500W.(3)电功率转化率=150 PVT=90%,所以该车的太阳能电池板面积约2S=11.1m.14、解析：先计算出300L优质汽油完全燃烧放出的热量，再计算出其转化的电能，已知电能和电力机车牵引功率可计算出行驶时间，最后根据公式s=vt计算出行驶路程。由由年m/V可得汽油质量：m汽油=0汽油V汽油=0.71M03kg/m3X300M0-3m3=213kg,汽油完全燃烧放出热量：Q=qm汽油=4.6M07J/kg213kg=9.798109J,产生的电能：W=50%Q=4.899109J。由