熱學(xué)計(jì)算題(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上類型三：利用熱量公式計(jì)算在冬天為使房間里保持一定的溫度，每小時(shí)要供給4.2×106焦的熱量，若進(jìn)入散熱器中水的溫度是80，從散熱器流出的水的溫度是72，問每小時(shí)要供給散熱器多少80的水？【分析與解答】可利用公式Q放=Cm(t0-t)變形為：求出m。解：Q放=Cm( t0-t)變式1：利用熱量公式計(jì)算質(zhì)量為0.5千克的鋁壺里裝了2千克的水。初溫度為20，如果它吸收了265.2×103焦的熱量，溫度可升高到多少攝氏度？鋁比熱容為0.88×103焦/（千克·）【分析與解答】解此類題目的關(guān)鍵是如何確定容器的初溫和末溫，只要用容器盛液體加

2、熱或冷卻，容器的初溫和末溫與液體的初溫和末溫相同。本題參與吸熱物體分別為水和鋁壺，它們初溫相同，末溫也相同可利用公式Q吸=Cm(t-t0)變形后求末溫度。解：Q=Q鋁+Q水=C鋁m鋁(t-t0)+C水m水(t-t0) 得變式2：利用熱量公式計(jì)算小明家新安裝了一臺(tái)容積為0.5m3的太陽能熱水器，加滿水后，經(jīng)過4h陽光的照射，水溫由原來的20升高到了40問：在這4h內(nèi)水吸收了多少熱量?若這些熱量由效率為20的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒多少千克焦炭?水的比熱容c水4.2×103J/(kg·)、焦炭的熱值g3.0×107J/kg【分析與解答】太陽能熱水器內(nèi)水的質(zhì)量 m

3、V1.0×103kg/m3×0.5m3500kg 需要吸收的熱量：Q吸c(diǎn)mt4.2×103J/(kg·)×500m3×(4020)4.2×107J 焦炭放出的熱量Q放m炭·q 火爐的轉(zhuǎn)化效率： 則需要燃燒7kg千克焦炭變式3：利用熱量公式計(jì)算(新加)有一款太陽能熱水器，銘牌上的部分參數(shù)如右表所示. 將它安裝在陽光充足的水平臺(tái)面上，并送滿水. 型 號(hào)JL88水 容 量/L80自身質(zhì)量/kg40(1)晴天平均每平方米的面積上，每小時(shí)接收的太陽能約為2.8×106J. 若該熱水器接受太陽能的有效面積為1.5m2

4、，每天日照時(shí)間按8h計(jì)算，則它一天中接收的太陽能（E）約為多少？若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高多少？c水=4.2×103J/(kg·)(2)若該熱水器一天中接收的太陽能，由燃燒煤氣(熱值q=4.2×107J/kg)來獲得，則需要完全燃燒多少千克煤氣？(3)請(qǐng)你：從能源和可持續(xù)發(fā)展的角度,說出提倡開發(fā)利用太陽能的兩點(diǎn)主要理由；說出當(dāng)前在利用太陽能方面所面臨的某一主要困難（可從自然因素或技術(shù)因素等方面思考）.【分析與解答】本題從新能源、環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)實(shí)問題出發(fā)，對(duì)太陽能、化石燃料（化學(xué)能燃燒獲得內(nèi)能）的放熱Qmq、生活用熱水加熱Q=cmt進(jìn)行了考

5、查。（1）E=2.8×106×1.5×8J=3.36×107 JQ吸=E=60%×3.36×106 J=2.016×106 J由Q吸=cmt得:=60（2）Q放= mq(3) 利用太陽能可節(jié)約化石類能源（或“減少煤、石油等化石類能源的消耗”、或“節(jié)約能源”）；減少環(huán)境污染（或“減少污染”、“無污染”）受天氣影響（或“受夜晚影響”）；或轉(zhuǎn)換效率低，或提供的功率小 類型四：利用熱量公式進(jìn)行比例計(jì)算銅的比熱容是鋁的比熱容的3倍，現(xiàn)有質(zhì)量相等的銅塊和鋁塊，如果供給它們的熱量一樣，銅塊溫度升高的度數(shù)是鋁塊溫度升高度數(shù)的幾倍？【分析與解

6、答】此題是運(yùn)用公式Q=Cmt中四個(gè)物理量中只要知道任意三個(gè)量的關(guān)系就可以求出另外一量的關(guān)系。解題時(shí)采用比例式最基本的方法是求哪個(gè)物理量的比就由熱量公式導(dǎo)出哪個(gè)物理量的表達(dá)式，然后相比，利用已知關(guān)系，將比例式化簡。解：從題中可知， m銅=m鋁Q吸銅=Q吸鋁 從Q=Cmt得t=則：變式1：利用熱量公式進(jìn)行比例計(jì)算（已更新）甲、乙二物體的質(zhì)量之比為2：1，吸收的熱量之比是4：3，它們升高的溫度之比是1：3，則甲、乙兩種物質(zhì)的比熱之比是 ?！痉治雠c解答】因比熱，可以把Q1：Q2=4：3，m1：m1=2：1，t1：t2=1：3代入公式進(jìn)行計(jì)算，得出C1：C2=2：1。另一種解法。因（1）/（2）得代入數(shù)

7、據(jù)得類型四：熱學(xué)綜合計(jì)算（熱平衡的問題已經(jīng)刪除，已更換為2005中考的新題，熱量與電的綜合計(jì)算已在電學(xué)部分）地?zé)豳Y源越來越被人們所重視,并得到廣泛利用,例如,廣西某地的溫泉很早就被開發(fā)和利用.若該處地下熱水每日開采量為3×105Kg,平均水溫為66.問(1)如果改用鍋爐燃燒無煙煤來供給熱水,則每日將等量的冷水由16加熱到66,水需要吸收多少熱量?(2)若無煙煤完全燃燒放出的熱量全部被水吸收,則每日需要多少無煙煤?已知水的比熱容為4.2×103J/(Kg·),無煙煤的熱值為3.4×107J/Kg【分析與解答】(1)Q吸c(diǎn)m(t-t0)=4.2×1

8、03×3×105×(6616)J=6.3×1010J(2)Q放=qm=Q吸變式1：熱學(xué)綜合計(jì)算用煤氣灶既方便又環(huán)保一般的煤氣灶正常工作時(shí)，15分鐘可使4千克、23的水沸騰，該城市水的沸點(diǎn)為93求：（1）水吸收的熱量；（2）若煤氣灶放出的熱量65%被水吸收，煤氣灶實(shí)際放出的熱量【分析與解答】（1）cmt4.2×103焦/（千克·）×4千克×701.2×106焦（2）65%變式2：熱學(xué)綜合計(jì)算先閱讀下面材料，然后回答問題：地?zé)豳Y源是目前全球倡導(dǎo)的綠色安全資源，它不受晝夜和季節(jié)變化的限制，不僅可為人們生活供熱，

9、還可以用于旅游、溫泉保健、養(yǎng)殖熱帶魚等（1)李強(qiáng)同學(xué)家每天用的熱水若全部按50的熱水計(jì)算，若將50kg的水從10加熱到，50需要吸收多少熱量？已知水的比熱容是4.2 x103J（kg·）(2)若李強(qiáng)家用額定功率為1500W的電熱水器燒水，在正常工作狀態(tài)下燒熱(1)問中的這些水需要多長時(shí)間？(3)若用效率為50%的煤氣爐燒水，燒熱(1)問中的這些水需要多少m3煤氣？（煤氣的熱值是39×107J/m3）【分析與解答】（1）Q=cm(tt0)=4.2×103×50×(5010)J=8.4×106J(2) (或93.3min；或1.56h)(

10、3)Q=qV×50% 所以：變式3：熱學(xué)綜合計(jì)算物理興趣小組的同學(xué)們做了這樣的實(shí)驗(yàn)：取500 g水放在燒杯中，測(cè)得水的溫度為20 ，然后點(diǎn)燃酒精燈給燒杯加熱，并將溫度計(jì)插在水中，觀察水溫的變化，當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)恰為70 時(shí)，消耗了10 g酒精.水的比熱容為4.2×103 J/(kg·)（1）請(qǐng)計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中水吸收了多少熱量？（2）有的同學(xué)試圖用水吸收的熱量來計(jì)算酒精的熱值.請(qǐng)你回答這種做法是否可以？并說明理由.【分析與解答】（1）Q=cm(tt0)=4.2×103×0.5×(7020)J=1.05×105J（2）假設(shè)燃燒10 g

11、酒精完全燃燒，并且燃燒時(shí)所放出的熱量全部被水吸收，則q=但實(shí)際燃燒時(shí)，酒精所放出的熱并沒有被水全部吸收，同時(shí)酒精也并不能夠做到完全燃燒，上面所計(jì)算出的酒精熱值將比實(shí)際偏小。所以該同學(xué)利用這種方法來計(jì)算酒精的熱值是不妥的。類型五：熱量公式與函數(shù)圖像綜合某液體和水的質(zhì)量相同、初溫相同，每分鐘吸收的熱量均為1260J，根據(jù)圖中的圖象計(jì)算：該液體的比熱為多少？該液體的質(zhì)量為多少？【分析與解答】該圖象反映的是液體和水吸熱后溫度升高的過程，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示溫度。由圖象可知，水溫12分鐘升高了30，而某種液體溫度升高為50。列吸熱方程，用比例法求解，具體如下：（1）由圖象可知，水和某液體每分鐘溫度的變化分別為t水=2.5/min；t液=/min；水和某液體每分鐘吸熱為Q水=c水m水t水；Q液= c液m液t液；由于Q水= Q液 m水=m液 ，所以 解得（2）液體質(zhì)量【解題方法歸納與提升】解圖像類類型的題目上，首先應(yīng)弄清圖像中橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)表示的是什么物理量，分析出圖像中包含的物理過程，圖像的物理意義，物理量間滿足什么函數(shù)關(guān)系，然后才能正確解題。部分同學(xué)由于對(duì)相關(guān)學(xué)科間的知識(shí)遷移能力較弱，不能把數(shù)學(xué)上的有關(guān)知識(shí)運(yùn)用到物理解題中來，因此在解題時(shí)感到無從下手，找不到恰當(dāng)?shù)慕忸}方法，出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況。20小明的爸爸從商店買回一只電磁爐，并