人教版九年级物理小专题(一)热量综合计算

金戈铁骑制作金戈铁骑制作小专题一)热量综合计算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，燃烧燃料释放热量的计算，热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用热量的计算•所用到的公式有：Q=cmAt、q=Q/m、n=Q用/Q总•具体步骤是：一是找温度变化，利用Q吸=cmAt列出式子；二是利用公式Q放二mq或Q放二qV列出式子；三是如果涉及效率问题，则有公式Q吸=nQ放•由三放放吸放个所列的式子即可得出所求的问题.02专题训练类型1一般吸放热问题1•完全燃烧1kg柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20C?已知柴油的热值是4.2x107J/k，水的比热容是4.2x103〕/(•©)，假定放出的热量被水完全吸收]()A.2kgB.20kgC.50kgD.500kg2•滨州中考)西气东输工程让滨州市民用上了物美价廉的天然气在标准大气压下，将质量为2kg温度为20©的水加热至沸腾，水至少要吸廿J热量，这需要完全燃攵m3天然气•((水=4.2x103〕/(•©)，天然气的热值为8x107J/m)3.常德中考)“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的很大•若以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使kg的水升高40C.(c水=4.2x103〕/(•©)，q煤气=4.2x107J/kg).水煤气4•临沂中考)人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等•江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领，做了如下探究：天气晴朗时，江涛测得太阳能热水器1h内使质量为50kg的水从20C升高到30C，问：(1冰吸收了多少热量？[c亲4.2x103〕/(•©)](2若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，则至少需要燃烧多少m3的液化气？(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0x107J/m)5•常州中考)阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”在牛背上装有一个塑料袋，通过导管收集牛体内排出的气体•从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21k甲烷•若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使多少质量的水从20C升高到70C?[q甲烷=5.6x107J/k，c水=4.2x103J/(k^C)].TOC\o"1-5"\h\z甲烷水类型2热量的利用效率问题6•木炭的热值是3.4x107J/kg完全然烧500g木炭，能放出J的热量•柴油机是工农业生产中常用的热机•已知某型号柴油机的效率为n，柴油的热值为q，将质量为m的柴油完全燃烧，能放出的热量0=，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功W=•7•南通中考)建筑工地上有一台大型汽车吊，把100健筑材料从地面吊到15m高处，汽车吊做的有用功为J.在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg，则完全燃烧2.0kg柴油释放的内能为J该过程中汽车吊的效率为%•柴油的热值为q=4.3x107J/kg,取10N/kg)&苏州中考）燃气灶烧水时，把质量为2kg初温为20©的水加热到100共燃烧了0.02n3天然气（假设天然气完全燃烧）已知水的比热容为4.2x103J/（k*C）,天然气的热值为8.4x107J/m.求：（1）水吸收的热量；（2庆然气完全燃烧放出的热量;（3燃气灶烧水时的效率.9.本溪中考）如图所示为FDP30C型柴油水泵机组水泵机组动力由柴油机提供），它的优点是重量轻、体积小、功率大；省时、省油、省心•该水泵机组的效率为40%,正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处，请计算这个过程中：（g取10N/kgq柴油=4.3x107J/kg）.（1）水泵机组对水做了多少功?（2）水泵机组的有用功功率是多少?（3冰泵机组消耗多少柴油？结果保留两位小数）10.（杭州中考）某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1m2表面上，每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验•经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2m2,太阳能热水器内的水的质量为100kg水的初温为20C，经8750时间后上升到45C，c水=4.2X103j/(kg・C).请计算：(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？(2)垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳？11•阅读下列材料，并解答问题：“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源•科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年•我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一•可燃冰的主要成分是甲烷，1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8n3的水，已知甲烷气体的热值为3.6x107J/m3.桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成分就是甲烷.如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？参考答案1.D2.6.72<105&4x10-33.热值25004.(1水吸收的热量：Q=cm(七-衲=4.2><103J/(kfC)x50kgx(30C-20C)=2.X106J(2由Q放=qV可知，需要燃烧的液化气的体积：V=细=丄单=4.2x10-2m3q5107Jm35•甲烷完全燃烧放出的热量：Q放=皿4=0.21k<5.6x107J/kg=1.17X107J由题知，Qm=Q放=1.176x107J因为Q放丄吸放Q1.171107J“Ijcm(t-p，所以m=吸==56kg吸0c(tt0)4.2103J(kgC)(70C-20C)6.1.x107qmnqm7.1.x107&6x10717.4&(1在此过程中，水吸收的热量：Q=cm(t-t)=4.x103吸水0J/(k*C)x2kx(100C-20C)=6.7x105J(2天然气完全燃烧放热:Q.=Vq=8.4x107J/mx0.02n3=1.68x106J,放(3燃气灶烧水时的热效率n=2吸x100%=6.72105Jx100%=40%9.(1)1所抽送的水的体积为：V=54m3，这些%1.68106J水的重力大小：G=mg=pVg=1.0x103kg/m3x54m3x10N/kg=5.x105N，这些水被提升的高度为h=20m，所做的水有用功为:W右「Gh=5.4x105Nx20m=1.08x107J(2冰泵机组的有用功功率:P=D0810J=3000W⑶有用t3600s因为水泵的机械效率是n=40%，则总功为：Q=W总=沖瓷严=2・7x107J消耗的柴油为

总m=Q=2.710J=0.63kg10.(1)Q=cm(t-t)=4.2x103J/(kg・"C)X100kgx(45-20)©=1.05x107Jq4.3107JKg0总200J/(•s)所以1m21.0X107J/0%=2.1x107J2.1x107200J/(•s)所以1m2总表面上每秒接收到的太阳能是1200J.11.1n3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出热量Q=q甲烷V=3.6中烷x107J/mx164m3=5.904x109J发动机的实际功率P=Q/t=5.904x109卩(164x60s)=6.0x104W36km/h=10m/s公交车行驶路