中考物理专练重难点30 热学计算（解析版）

3.0 envi 2025-02-17 25 4 353.8KB 8 页 3知币

侵权投诉

专项七计算题

重难点 30 热学计算

【知识梳理】

一、热学综合计算题，主要有：

1.比热容与热值综合。

2.热传递的效率。

3.热功转化效率。

二、热学综合主要涉及的公式

1. 燃料燃烧产生的热量：

（1） q 值以“J/kg”为单位：Q=mq。

（2） Q 值以“J/m3”为单位：Q=Vq。

2. 物体吸收或放出热量

（1）吸热：Q=cm(t 末温-t 初温)。

（2）放热：Q=cm(t 初温-t 末温)。

（3）统一公式：Q=cm△t。

（4）热传递效率公式：η= ×100%。

（5）热平衡方程式：Q 吸=Q 放（条件：在热传递过程中无热量损失）。

通常应用它的展开公式：c1m1(t1 末温-t1 初温)= c2m2(t2 初温-t2 末温)。

3.热功转化效率：η= ×100%。

【易混淆点】

1.“升高”、“升高了”指的是温度变化量△t。“升高到”指末温。

2.将 η= ×100%和 η= ×100%的变形公式写错。

3.“在一个标准大气压下”隐藏了条件“沸水的温度为 100℃”。

【典例分析】

【例 1】(2020 德州 25)国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他

家天然气烧水的热效率，将 2kg 的水倒入烧水壶中，并测出水温为 20℃，在一个标准大气

压下，把水刚加热到 100℃ 时，测出消耗天然气 0.048m3，已知水的比热容 c水＝

4.2×103J/（kg•℃），天然气热值约为 q＝4.0×107J/m3。求：（1）将这些水烧开，需吸收多

少热量；（2）在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；（3）他家天然气灶的效率。

【答案】（1）6.72×105J （2）1.92×106J （3）35%

【分析】（1）水吸收的热量：

Q吸＝c 水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J。

（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.048m3＝1.92×106J。

（3）他家天然气灶的效率：η= ×100%= ×100%=35%。

【思路小结】

1.在运用公式 η= ×100%时，一般用公式计算 Q=cm(t 末温-t 初温)计算 Q 吸，根据 q 的单

位灵和选用 Q=mq 或 Q=Vq 求 Q 放。

2.在运用公式 η= ×100%时，求 Q 放与上面的方法一样，求 W 时，一般有 W=FS=fS=Pt.即

用机械做功的常用公式进行计算。

3.注意正确对公式进行变形。

【真题操练】

1.（2020 广元 15）可燃冰作为一种新型燃料。是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰

状的结晶物质，可直接点燃，1m3可燃冰在常温常压下可释放 160m3的天然气。根据以上

信息可知，可燃冰是（选填“可再生”或“不可再生”）能源。1m3的可燃冰释放

的天然气完全燃烧放出的热量为 J，若该热量全部被水吸收，可将 kg 的水从

10℃加热到 90℃。[c水=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值 q =4.2×107J/m3，环境为标准大

气压]

【答案】不可再生 6.72×109 2×104

【解析】由题知，可燃冰在短时间之内不可再生，所以可燃冰是不可再生能源。

1m3可燃冰在常温常压下可释放出 160m3的天然气，完全燃烧 160m3的天然气可放出的热量：

Q放=Vq=160m3×4.2×107J/m3=6.72×109J。

天然气完全燃烧放出热量全部被水吸收，则有 Q 吸=Q 放=6.72×109J；这些热量可加热水的

质量：m= = = 2×104kg。

2.（2020 巴中 22）一台汽油机飞轮的转速为 3600 r/min，在1s 内汽油机对外做了次功。

如果汽油机在一段时间内消耗了 0.5kg 汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量 J。

汽油机用水作冷却液，是利用水的大的特点。（q汽油=4.6×107J/kg）

【答案】 30 2.3×107 比热容

【解析】四冲程汽油机的飞轮转速为：3600r/min=60r/s，即

在

1s 内飞轮转 60r，汽油机完成

了120 个冲程，对外做功 30 次。

这些汽油完全燃烧，可放出热量：Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J

水比热容大，其他条件相同的情况下，可吸收更多的热量，冷却效果更好。

3.(2020 甘孜 25)如图所示的一种学生饮用奶，在饮用前加热的过程中，温度升高，内

能（选填“增大”或“减小”）；若其中奶的质量为 0.25kg，奶的比热容是

4.0×103J/（kg.℃），当把它从 10°C 加热到 40°C 需要吸收 J 的热量。

【答案】增大 3×104

【解析】学生饮用奶，在饮用前加热的过程中，不断吸收热量，温度升高，内能增大。

需要吸收的热量为：Q 吸=cm△t=4.0×103J/（kg.℃）×0.25kg×（40℃-10℃）=3×104J。

4.(2020 苏州 19)某燃气热水器将 20kg 的水从 10℃加热到 60℃，完全燃烧了 0.21m3的煤气。

水吸收的热量是　　 J．热水器烧水的效率是　　。[已知水的比热容为 4.2×103J/（kg•

℃），煤气的热值为 4×107J/m3]

【答案】4.2×106 50%

【解析】水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（60℃﹣10℃）＝

4.2×106J。

这些煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝qV＝4×107J/m3×0.21m3＝8.4×106J。

热水器烧水的效率：η= ×100%= ×100%=50%。

5.(2020 盐城 18)小华在燃烧皿中放入5g 酒精，对 300g 水加热，待酒精燃尽后水温升高了

50℃。已知水的比热容为 4.2×103J/（kg·℃），酒精的热值为 3.0×107J/kg 此过程中，酒精燃

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

中考物理专练重难点30 热学计算（解析版）.doc

共8页,预览3页

还剩页未读，继续阅读

中考物理专练重难点30 热学计算（解析版）

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: