【专项练习12】燃料的热值、热量的相关计算题（含解析）-浙教版科学九年级上册

【专项练习12】燃料的热值、热量的相关计算题（含解析）一、综合题1．（2023九上·拱墅期末）如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了0.02m3的天然气。已知该燃气灶的效率为40%，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为8.4×107J/m3。求：（1）0.02m3的天然气完全燃烧所放出的热量；（2）水壶中水吸收的热量；（3）水壶中水的质量。2．植树造林既可以优化生态环境，又可以调节气温。假设10000米2的森林每秒钟吸收的太阳能约为1.2×105焦，如果这些太阳能被初温为25℃、质量为50千克的干泥土全部吸收，可使这些干泥土的温度升高到多少摄氏度？[干泥土的比热容为0.8×103焦/(千克·℃)]3．某太阳能热水器的水箱内装有50千克的水，太阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃，则水吸收的热量是多少焦耳？[已知水的比热容c水=4.2×103焦/(千克·℃)]4．（2020九上·西湖期末）近年来，我国多个城市成功实现氢燃料新能源公交车投放使用。某氢能源公交车(如图所示)在一次行驶过程中消耗了3kg的氢燃料，已知水的比热是4.2×103J/(kg·℃)、氢燃料的热值为1.4×108J/kg，求：（1）3kg的氢燃料完全燃烧，放出J热量；（2）若该3kg氢燃料完全燃烧放出的热量全部被质量为4000kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度；5．将2kg水的温度升高30℃，至少需完全燃烧多少千克的煤？[c水＝4.2×103J/(kg·C)，煤的热值为3.0×107J/kg]6．（2025九上·杭州月考）工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，天然气的热值为4.0×107J/m3．（ρ水＝1.0×103kg/m3）请根据以上信息计算：（1）检测过程中，水吸收的热量是多少？（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？（3）该页岩气样品的热值为多少？7．（2025九上·金华月考）小华同学外出郊游时携带一个轻质合金钢、一台便携式燃气炉如图所示，内置一瓶燃气罐(参数如表所示)，其中的主要成分丁烷C4燃气罐规格(尺寸/容量)净质量主要成分热值250g丁烷C5×10（1）燃气罐中的主要成分丁烷(C4H10)(填“是”或“不是”)有机物。（2）整罐燃气完全燃烧放出的热量为多少?（3）郊游地水的沸点为100∘C,加热前水温为2（4）关于便携式燃气炉的安全性使用，下列说法正确的是____。(选填字母)A．使用时保持通风，防止不完全燃烧产生的CO等有害气体积聚B．燃气罐不能放置在高温环境下，防止过度受热发生爆炸C．便携式燃气炉有安全隐患，应禁止使用8．（2024九上·义乌月考）用燃气灶烧水，燃烧0.5千克的煤气，能使50千克的水从20℃升高到70°C(不计热散失)。已知水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃)，煤气的热值为4.2×10（1）0.5千克煤气完全燃烧放出的热量。（2）燃气灶烧水的效率9．（2024九上·萧山月考）氢燃料新能源具有清洁无污染、效率高等优点，其热值为q2（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?（2）用这些热量给质量为400kg，温度为15℃的水加热(不计热量损失)，水的末温是多少摄氏度?已知水的比热容为c10．（2023九上·玉环月考）如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃，水的比热容是4.2×103J/kg/℃，求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少?（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）11．（2022九上·长兴月考）小科家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小科在水壶中加入4L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/(kg·C)，当地大气压为标准大气压。求：（1）水吸收的热量Q吸(不计水的热量损失)；（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；（3）天然气灶的效率η。12．（2020九上·余杭月考）某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能，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直照射的面积始终是2米，太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经8750s时间后上升到45℃[C水=4.2×103)/(kg·℃)]。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1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？13．（2025九上·杭州期中）新能源油电混合动力汽车工作模式为：纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量；混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶100km消耗12L的燃料。已知燃料的密度ρ=0.75×10（1）若燃料的热值为4.6×10（2）若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热，加热效率为50%，使防冻液温度从20℃升高到70℃，求防冻液的质量?[防冻液的比热容为4×114．（2025九上·杭州期中）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10（1）热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容c=4.2×1（2）热水器的效率η；（3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气(q15．（2025九上·杭州期中）如图甲所示为大家常见的普通煤炉，通过燃烧煤将壶中的水进行加热。现在1标准大气压下，壶中装有质量为5kg温度为20℃的水，已知q（1）计算烧开壶中的水需要吸收的热量；（2）已知图甲煤炉烧水效率为30%，若用该煤炉烧开壶中的水，计算需要完全燃烧煤的质量；（3）小组将普通煤炉（如图甲所示）设计成了双加热煤炉（如图乙所示），在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热。双加热煤炉相对于普通煤炉有利于。A.提高煤的热值B.煤的充分燃烧C.提高炉子的热效率16．（2024九上·杭州期中）用燃气灶烧水时，把2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了40g天然气（假设天然气完全燃烧）.已知天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。（1）水的内能增加了J。（2）燃气灶烧水的效率为。（结果保留1位小数）17．（2023九上·杭州期中）在杭州地区，已知与太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k=1.2×103W/m2。一个太阳能热水器，控制其接收太阳光垂直照射的面积始终为2m2，设太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。太阳能热水器内的水的质量为100kg，水的初温为20℃，经过t时间后上升到30℃[c水=4.2×103J/（kg·℃）]。请计算：（1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少?（2）使水的温度由20℃升高到30℃所用时间t是多少?

答案解析部分1．【答案】（1）由Q=Vq可得，Q放=Vq=0.02m3×8.4×107J/m3=1.68×106J（2）水吸收的热量为：Q吸=ηQ放=40%×1.68×106J=6.72×105J（3）由Q吸=cm△t得，水的质量为Q【知识点】能量利用效率；比热容；燃料的热值【解析】【分析】（1）根据热值公式的推导式Q放=qV计算天然气完全燃烧放出的热量；

（2）根据公式Q吸=ηQ放计算水吸收的热量；

（3）根据公式m=Q2．【答案】干泥土升高的温度△t=Qcm=1.2×10【知识点】热量的计算【解析】【分析】首先根据公式△t=Qcm计算干泥土升高的温度，再根据t=t3．【答案】水吸收的热量是Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J。【知识点】热量的计算【解析】【分析】根据公式Q=cm△t计算水吸收的热量。4．【答案】（1）4.2×108（2）水升高的温度：△t=Q【知识点】热量的计算；燃料的热值【解析】【分析】（1）根据Q=mq计算出氢燃料放出的热量；

（2）根据公式△t=Q【解答】（1）3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q=mq=1.4×108J/kg×3kg=4.2×108J；

（2）水升高的温度：△t=Q5．【答案】2kg水的温度升高30℃，需吸收热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×30℃＝252000J；由Q吸＝Q放＝mq得，m＝Q吸q=252000J3.0×【知识点】热量的计算【解析】【分析】首先根据Q吸＝c水m水Δt水计算出水吸收的热量，再根据Q吸＝Q放计算煤放出的热量，最后根据m=Q6．【答案】（1）水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×5℃＝2.1×104J。答：检测过程中，水吸收的热量是2.1×104J；（2）页岩气样品所释放的热量：Q放=Q吸η答：检测过程中，页岩气样品所释放的热量是3×104J；（3）1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，所以该页岩气样品的热值：q=Q放V=3×1答：该页岩气样品的热值是3×107J/m3。【知识点】比热容；热量的计算；燃料的热值【解析】【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水升高的温度，利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量；

（2）根据公式Q放=Q吸η7．【答案】（1）是（2）解：根据题意可知，丁烷的热值5×107J/kg，燃气净质量m=250g=0.25kg，

则整罐燃气完全燃烧放出的热量为Q放=0.25kg×5×107J/kg=1.25×107J。（3）解：根据题意可知，水吸收的热量为Q吸=cm（t-t0）可得：Q吸=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J；

燃气完全燃烧放出的热量Q放=0.028kg×5×107J/kg=1.4×106J。

则加热效率η=Q（4）A；B【知识点】比热容；燃料的热值；机械效率【解析】【分析】（1）有机物是含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等氧化物除外）或碳氢化合物及其衍生物的总称。

（2）根据Q放=mq进行计算燃气放出的热量；

（3）根据Q吸=cm（t-t0）计算水吸收的热量，根据Q放=mq计算燃气燃烧放出的热量，根据η=Q吸Q放×100%计算加热效率。

（4）根据便携式燃气炉的安全性使用注意事项进行分析。

【解答】（1）根据化学式C4H10可知，丁烷含有碳元素，属于有机物。

（4）A.丁烷不完全燃烧会产生一氧化碳等有毒气体，使用时保持通风可防止一氧化碳等有害气体积聚，故A正确；

8．【答案】（1）煤气完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.2×107J/kg×0.5kg=2.1×107J（2）水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（70℃-20℃）=1.05×107J；

燃气灶烧水的效率：η=Q【知识点】热量的计算；燃料的热值；机械效率的计算【解析】【分析】（1）根据Q放=qm计算煤气完全燃烧放出的热量Q放；

（2）水吸收的热量和，根据Q吸=cm（t-t0）计算水吸收的热量，然后根据η=Q吸9．【答案】（1）Q放=mq氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J（2）水吸收的热量：Q吸=Q放=4.2×107J，

由Q吸=cmΔt得水升高温度：Δt=Q吸c【知识点】热量的计算；燃料的热值【解析】【分析】（1）根据Q=mq求出这些燃料完全燃烧放出的热量；

（2）由题知Q吸=Q放，再利用Q吸=cmΔt求水升高的温度和末温。

【解答】（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放=mq氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J。10．【答案】（1）解：Q吸=cm△t=4.2×103J/kg/℃×50kg×（50℃-10℃）=8.4×106J（2）解：热水器的效率为：8.4×10（3）解：m=Q放q=【知识点】能量利用效率；热量的计算；燃料的热值【解析】【分析】（1）根据公式Q=cm△t计算水吸收的热量；

（2）热水器的效率=η=Q水吸Q太阳×100%11．【答案】（1）V水=4L=0.004m3m=ρV水=1.0×103kg/m3×0.004m3=4kgQ吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(100℃-20℃)=1.344×106J（2）Q放=qV=3.2×107J/m3×0.1m3=3.2×106J（3）η=Q吸Q放【知识点】热量的计算；燃料的热值【解析】【分析】（1）首先根据m=ρV计算出水的质量，再根据公式Q吸=cm△t计算水吸收的热量；

（2）根据公式Q放=qV计算天然气燃烧放出的热量；

（3）根据公式η=Q12．【答案】（1）解：水吸收的热量：Q=cm△t=cm(t2-t1)=4.2×103J(kg·℃)×100kg×(45℃-20℃)=1.05×107J（2）解：Q光=Q/η=1.05×107J/50%=2.1×107J垂直于太阳光的1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能：Q光/St=2.1×107J/2m2×8750s=1200J/(m2·s)【知识点】热量的计算【解析】【分析】（1）根据公式Q=cm△t计算出水吸收的热量；

（2）首先根据Q光=Qη计算出热水器接受到的太阳能，再根据13．【答案】（1）解：已知燃料的密度ρ=0.75×103kg/m3,

燃料的质量为：m=ρV=0.75×103（2）解：已知加热效率为50%，则防冻液吸收的热量为：Q吸=Q放η'故防冻液的质量：m液=Q【知识点】热量的计算；燃料的热值【解析】【分析】（1）热值‌是指‌单位质量‌的燃料‌完全燃烧‌时所释放出的热量。对于固体或液体燃料，通过热值计算热量的公式为Q=mq。

（2）当物体温度发生变化，但不发生物态变化时，热量计算公式为Q=cmΔT。14．【答案】（1）Q（2）η=（3）m=【知识点】能量利用效率；比热容；热量的计算；燃料的热值【解析】【分析】（1）根据Q=cm∆t计算水吸收的热量。

（2）效率等于水吸收的热量与吸收的太阳能的比值。

（3）根据Q=mq的变式计算煤气的质量。15．【答案】1.68×106J；0.2kg；C【知识点】比热容；热量的计算【解析】【分析】（1）根据公式Q吸=c水m水△t1计算水吸收的热量；

（2）根据Q放=Q吸=c水m（2）燃料完全燃烧放出的热量为Q放则完全燃烧煤的质量为m煤=Q（3）根据题意可知，煤的热值只与燃料种类有关，故A不合题意；

煤的燃烧程度不会受到是否双锅炉的影响，故B不合题意；

双加热煤炉，可有效的防止热量的散失，使燃料的有效率提高，故C符合题意。故选C。16．【答案】（1）6.72×105（2）38.2%【知识点】比热容；热量的计算【解析】【分析】（1）根据Q吸=cm(t-t0)计算水吸收的热量，也就是水增大的内能；

（2）根据Q放=mq计算天然气放出的热量，然后根据η=Q吸Q放×100%计算燃气灶的效率。

【解答】（1）根据题意可知，水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J。

答：水的内能增加了6.72×105J。

（2）根据题意可知，天然气完全燃烧放出的热量Q放=mq=40×10-3kg×4.4×107J/kg=1.76×106（1）水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃