中考物理试题分类汇编专题24热量与热值含解析

专题24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4.2×104J的热量，水的温度降低了203℃[c水=4.2×10J/（kg?℃）]。【剖析】知道水的质量、放出的热量、比热容，利用Q放=cm△t求水温度降低值。【解答】解：由Q放=c水m△t可得，水降低的温度：△t===20℃。故答案为：20。2．（2018?福建）合理分类和利用垃圾能够变凌为宝。在必定条件下，1吨垃圾能”榨”出170kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完整焚烧开释出的热量为6.8×109J，焚烧时燃料油的化学能转变为内能。【剖析】（1）利用Q放=mq求燃料油完整焚烧开释出的热量；（2）燃料在焚烧时，发生化学变化，把燃料的化学能转变为内能。【解答】解：（1）燃料油完整焚烧开释出的热量：Q放=mq=170kg×4.0×107J/kg=6.8×109J；2）燃料油焚烧过程中，将燃料油的化学能转变为内能。故答案为：6.8×109；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℃高升到70℃汲取的热量是4.2×104J；水沸腾过程中，温度计示数将不变。【c水=4.2×103J/（kg?℃）】【剖析】（1）知道水的质量、水的比热容、水的初平和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水汲取的热量；2）水沸腾时，汲取热量、温度不变。【解答】解：1）水汲取的热量：1Q吸=c水m△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×104J；2）水沸腾过程中，汲取热量、温度不变，温度计示数将不变。故答案为：4.2×104；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。汽车内行驶过程中耗费了2kg汽油，若汽油完整焚烧则放出的热量为9.2×107J（汽油的热值为4.6×107J/kg）。【剖析】（1）同样质量的水和其余物质比较，汲取或放出同样的热量，水的温度高升或降低的少；高升或降低同样的温度，水汲取或放出的热量多。2）知道汽油的质量和热值，利用Q放=mq求汽油完整焚烧产生的热量。【解答】解：1）因为水的比热容较大，同样质量的水和其余物质比较，高升同样的温度，水汲取的热量多，水能带走许多的热量，冷却成效好，因此用水做汽车发动机的冷却剂。2）2kg汽油完整焚烧产生的热量：77Q放=mq=2kg×4.6×l0J/kg=9.2×l0J。7故答案为：比热容；9.2×l0。5．（2018?连云港）天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃，水的内能增添了3.36×106J，水的内能增添是经过热传达方式实现的，若天然气焚烧放出的热量有84%被水汲取，需要耗费0.1kg的天然气。已知c水=4.2×103J/（kg?℃），q天然气=4×107J/kg。【剖析】（1知道水的质量、水的比热容、水的初平和末温（在一个标准大气压下，水的沸点为100℃），利用吸热公式Q吸=cm△t求水汲取的热量；（2）改变物体内能的方法：做功和热传达；（3）利用η=求天然气完整焚烧放出的热量，再利用Q放=mq求需要天然气的质量。【解答】解：（1）水汲取的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（42℃﹣22℃）=3.36×106J；2）水从火汲取热量，内能增添、温度高升，是利用热传达改变水的内能；3）由η=得，天然气完整焚烧放出的热量：Q放===4×106J，由Q放=mq得，需要天然气的质量：m===0.1kg。故答案为：3.36×106；热传达；0.1。26．（2018?重庆）小薇在“研究水的沸腾”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起码吸热8.4×104J．[已知c水=4.2×103J/（kg?℃）]【剖析】（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）依据Q吸=cm△t求出汲取的热量。【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）水汲取的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（98℃﹣58℃）=8.4×104J。故答案为：低；8.4×104。7．（2018?淮安）质量为50kg的水温度从20℃高升到50℃汲取的热量是6.3×106J，这些热量假如完整由煤气焚烧来供给，起码需0.15kg的煤气。（水的比热容为4.23×10J/（kg?℃），煤气的热值4.2×107J/kg）。【剖析】（1）知道水的质量、水的比热容、水温度初平和末温，利用吸热公式Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；2）由题意可知，煤气完整焚烧放出的热量Q放=Q吸，再依据Q放=mq求出焚烧煤气的质量。【解答】解：1）水汲取的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃﹣20℃）=6.3×106J；（2）由题意可知，煤气完整焚烧放出的热量：Q放=Q吸=6.3×106J，由Q放=mq可得完整焚烧煤气的质量：m′===0.15kg。故答案为：6.3×106；0.15。8．（2018?邵阳）蓄水量为1吨的太阳能热水器此刻装满了30℃的水，经过光照后高升了20℃，则水吸收的热量是8.2×107J．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]【剖析】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=cm△t求水汲取的热量。【解答】解：汲取的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1000kg×20℃=8.2×107J。故答案为：8.2×107。39．（2018?绵阳）2018年5月8日，全世界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170kW?h，满载时电耗为4kW?h/km，最高运转速度为70km/h。该电池充满电储藏的能量与质量是13.3kg的汽油完整焚烧放出的热量同样；若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为75%，则列车匀速行驶过程中遇到的均匀阻力大小是1.08×104N．（汽油的热值是4.6×107J/kg）【剖析】（1）依据W=Q=mq求出燃料的质量；（2）已知电动机的效率和总功，可计算出所做的实用功；知道满载时电耗和电池总容量，可计算出列车行驶的行程；列车做匀速行驶，均匀阻力f与牵引力相等，依据公式W=Fs可求均匀阻力大小。【解答】解：（1）电池储藏的电能即汽油完整焚烧放出的热量为：Q=W=170kW?h=170×3.6×106J=6.12108J，故汽油的质量为：m==≈13.3kg；（2）列车满载匀速行驶电动机所做的实用功：W=75%W=75%×88实用可行驶的行程：s==42.5km，由f=F牵引力，W=Fs可知，列车匀速行驶过程中遇到的均匀阻力大小为：f=F牵引力===1.08×104N。故答案为：13.3；1.08×104。10．（2018?济宁）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如下图），经过热传达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汲取的热量为2.1×104J．[c牛奶=4.2×103J/（kg?℃）]【剖析】（1）改变内能的方法：一是做功，二是热传达，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，求出温度高升值，利用吸热公式Q吸=cm△t求牛奶汲取的热量。【解答】解：给牛奶加热的过程中，牛奶汲取热量、内能增添，是经过热传达方式改变了牛奶的内能；由图乙可知，牛奶高升的温度：△t=40℃﹣20℃=20℃，则牛奶汲取的热量：34Q吸=cm△t=4.2×10J/（kg?℃）×0.25kg×20℃=2.1×10J。4故答案为：热传达；2.1×104。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、直至水温上涨到60℃，水的内能增添了5小于（选填“小于”、“等于”或“大于”）酒精燃1.05×10J；水汲取的热量烧放出的热量（c水=4.2×103J/（kg?℃）【剖析】（1）水汲取多少热量，也就增添多少内能。依据题目供给的有关数据，能够利用热情的计算公式Q吸=c水m水（t﹣t0）直接求解。（2）在热传达过程中，要考虑各样方面的散热要素，四周的物体可能就会汲取一部分热量，这要依据实际状况详细判断剖析。【解答】解：已知m水=500g=0.5kgQ吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（60℃﹣10℃）=1.05×105J，因为支架、烧杯等均汲取热量，还有部分热量要消散到空气里，因此真实被水汲取的热量小于酒精焚烧放出的热量。故答案为：1.05×105；小于。12．（2018?遂宁）我国于2017年5月18日在南海海疆成功试采“可燃冰”，“可燃冰”作为新式能源，有着巨大的开发使用潜力，在同样条件下，“可燃冰”完整焚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4.2×107J/kg，完整焚烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为2.1×108J；若在不考虑热量损失的状况下，这些热量能使800kg、45℃的水恰好达到沸点，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=4.2×103J/（kg?℃））【剖析】（1）利用Q放=mq求出1kg天然气完整焚烧放出的热量，“可燃冰”完整焚烧放出的热量达到煤气的10倍，据此求0.5kg“可燃冰”完整焚烧放出的热量；2）由题知，Q吸=Q放，依据Q吸=cm水（t﹣t0）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。【解答】解：（1）1kg天然气完整焚烧放出的热量：Q放=mq天然气=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，0.5kg“可燃冰”完整焚烧放出的热量：Q放′=Q放×5=4.2×l07J×5=2.1×l08J；8（2）由题知，Q吸=Q放′=2.1×l0J，依据Q吸=cm水（t﹣t0）可知水达到沸点时的温度为：t=t0+=45℃+=107.5℃因为1标准大气压下水的沸点为100℃，液体的沸点跟着表面气压的增大而高升，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：2.1×108；107.5；大于。5二．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起源地﹣﹣秦山核电基地安全运转100堆年（一座核反响堆运转一年为一堆年）。从被誉为“国之荣耀”的秦山核电站1991年12月15日投入运转开始，秦山核电基地向来保持安全稳固运转，当前每分钟的安全发电量相当于少耗费烟煤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。秦山核电基地当前共有9台运转机组，年发电量约500亿千瓦时，是当前我国核电机组数目最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。[以下（1）（2）题答案用科学计数法表示]（1）13.0t烟煤假如完整焚烧，放出的热量为多少J．（烟煤的热值为2.9×107J/kg）。（2）假定13.0t烟煤在煤炉中完整焚烧，放出的热量部分被水汲取，能够使4×105kg的水从20℃高升到100℃，求水汲取的热量为多少J．[c水=4.2×103J/（kg?℃）]（3）求煤炉加热水的热效率。[第（3）题结果保存两位有效数字]【剖析】（1）应用热值公式Q=mq能够求出煤气完整焚烧开释的热量；2）依据吸热公式Q=cm△t便可算出水汲取的热量；3）由效率公式能够求出煤气灶烧水的效率。【解答】解：1）13.0t烟煤假如完整焚烧，放出的热量：Q放=mq=13.0×103kg×2.9×107J/kg=3.77×1011J；（2）水汲取的热量：3511Q吸=cm水△t=4.2×10J/（kg?℃）×4×10kg×（100℃﹣20℃）=1.344×10J；η=×100%=×100%≈36%。答：（1）13.0t烟煤假如完整焚烧3.77×1011J；11（2）水汲取的热量为1.344×10J；14．（2018?苏州）为了减少环境污染，部分乡村地域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4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）求：1）这瓶液化气所有完整焚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℃的水汲取，在标准大气压下可将多少质量的水烧开？【剖析】（1）利用Q放=mq求整瓶液化气完整焚烧放出的热量；（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=cm△t求水的质量。【解答】解：（1）10kg液化气完整焚烧开释热量：Q放=m气q=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J；62）由题知，Q吸=40%×Q放=40%×4.2×108J=1.68×108J，1标准大气压小水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，由Q吸=cm△t得水的质量：m水===500kg。答：（1）这瓶液化气所有完整焚烧放出的热量是4.2×108J；（2）若（1）中放出的热量有40%被初温为20℃的水汲取，在标准大气压下可将500kg质量的水烧开。15．（2018?聊城）在“研究水沸腾时温度变化的特色”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，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，若是完整焚烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：（1）水汲取的热量是多少？（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。（3）科学研究表示：1g100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要汲取2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续察看沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所汲取的热量。【剖析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，依据Q吸=cm（t﹣t0）求出水汲取的热量；2）知道酒精的热值和质量，依据Q放=mq求出酒精完整焚烧开释的热量；水汲取的热量和酒精完整焚烧放出热量的比值即为烧水的效率；（3）依据1g100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要汲取的热量求出5g的水完整汽化成同温度水蒸气所需要汲取的热量。【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℃，水汲取的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×104J；（2）3g酒精完整焚烧开释的热量：Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J；酒精灯烧水的热效率：η=×100%=×100%≈37.3%；（3）1g100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要汲取2.26×103J的热量，则5g100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要汲取的热量：Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。答：（1）水汲取的热量是3.36×104J；（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汲取的热量是1.13×104J。16．（2018?上海）质量为1千克的牛奶，加热后温度高升了20℃，求牛奶汲取的热量。[c牛奶=2.5×1037焦/（千克?℃）]【剖析】知道牛奶的质量、牛奶的比热容、牛奶高升的温度值，利用吸热公式Q吸=cm△t求牛奶汲取的热量。【解答】解：牛奶汲取的热量：Q吸=cm△t=2.5×103J/（kg?℃）×1kg×20℃=5×104J。答：牛奶汲取的热量为5×104J。17．（2018?桂林）若家用天然气的热值为4.2×107J/kg水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）。1）完整焚烧0.04m3天然气放出的热量是多少？2）若某新式天然气灶烧水的效率为40%，完整焚烧0.04m3天然气可使室温下5kg的水温度高升多少？【剖析】（1）知道天然气的热值和体积，利用Q放=Vq求天然气完整焚烧放出的热量；2）知道天然气完整焚烧放出的热量只有40%被水汲取，即Q吸=Q放×40%，求出水汲取的热量，再依据吸热公式求水高升的温度值。【解答】解：1）完整焚烧0.04m3天然气放出的热量：Q放=Vq=0.04m3×4.2×107J/m3=1.68×106J；（2）由题知，水汲取的热量：65Q吸=Q放×40%=1.68×10J×50%=6.72×10J，△t===32℃。故答案为：（1）完整焚烧0.04m3天然气放出1.68×106J的热量；（2）完整焚烧0.04m3天然气可使常温下5kg的水温度高升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）水汲取了多少热量？[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃）]（2）若不计热量损失，需要焚烧多少373m的天然气？（q天燃气=4.2×10J/m）【剖析】（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℃，利用公式Q=cmt﹣t0）能够获得水汲取的热量；2）已知热量和天然气的热值，利用公式Q放=Vq得出需要焚烧天然气的体积。【解答】解：1）由ρ=得，10L水的质量：m=ρ水V=1.0×103kg/m3×10×10﹣3m3=10kg，8水汲取的热量：Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（100℃﹣15℃）=3.57×106J；（2）不计热量损失，则Q放=Q吸，由Q放=Vq可得，需要焚烧天然气的体积：V天然气====0.085m3。答：（1）水起码需要汲取的热量为3.57×106J；（2）若不计热量损失，需要焚烧0.085m3的天然气。三．解答题（共2小题）19．（2018?广东）阅读以下短文，回答以下问题，“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转，绕地球一圈的运转时间是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”初次自动交会对接成功，如图1所示，为我国成立自己的空间站迈出了坚固的一步。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淆组成，火箭点火腾飞时，火箭内的燃料焚烧从火箭体尾部发射出火焰几乎直击发射平台。使得发射平台核心区的温度靠近3000℃，足以消融绝大部分金属和非金属资料，长征七号火箭发射时与其余火箭不一样的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采纳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高此后，“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，大部分的水则经过导流槽流走，于是大流量喷水能够带走大批的热起到降温作用，防备了火箭发射台内部的仪器设施可能因高温遇到影响。[圆周率π=3，c水=4.2×103J/（kg?℃）]（1）设“喷水降温降噪系统”喷出400t水的初温为20℃，在喷水20秒内所有变为100℃的水，则水带走的热量为1.344×1011J。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转，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”的运转速度为7.5km/s。（3）长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上涨过程中的机械能不停变大（选填“变大”、9“变小”或“不变”），长征七号红箭燃料的化学能焚烧时转变为内能。【剖析】（1）依据Q=cm△t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=2πr计算其周长；由v=计算对接时“天舟一号”的运转速度；3）剖析货运飞船在上涨过程中动能和重力势能的变化进而判断机械能的变化；燃料焚烧是化学变化，并开释大批的内能，由此知能量的转变状况。【解答】解：1）400t水的初温为20℃，在喷水20秒内所有变为100℃的水，因此水带走的热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×4×105kg×（