人教版九年級(jí)物理全冊(cè)專題訓(xùn)練：熱量綜合計(jì)算

1、熱量綜合計(jì)算類型1一般的吸、放熱計(jì)算1.很多有生活經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)發(fā)現(xiàn)煮好的雞蛋用涼水冷卻一下就好去殼了，如果水的質(zhì)量為0.5kg,初溫為20C,雞蛋取出時(shí)水溫為30C,水吸收的熱量為J水的比熱容為4.2X103J/(kg),雞蛋的內(nèi)能減小J,如果將水倒去一半，則剩余水的比熱容為2 .如圖1所示，重慶網(wǎng)紅“木桶魚”是在木桶里放入高溫的鵝卵石，再加入調(diào)制好的魚和湯，鵝卵石放熱使湯沸騰，則質(zhì)量為1kg的鵝卵石從300c降到250c放出的熱量是J;用鍋蓋緊密蓋住木桶，桶內(nèi)氣壓升高，則湯的沸點(diǎn)會(huì)(選填“升高”“降低"或“不變")。c鵝卵石=0.8X103J/(kgC)圖13 .用煤氣灶將

2、質(zhì)量為4kg的水，從25C加熱到50C,水吸收的熱量為J。若水吸收的熱量等于煤氣燃燒所放出的熱量，則需要完全燃燒kg的煤氣。c水=4.2X103J/(kgC),q煤氣=4.2X107J/kg4 .小明用電熱水壺來(lái)加熱水，將2kg的水溫度從20C加熱到100Co試問：(1)此過(guò)程中水需吸收多少熱量？(2)已知該電熱水壺每分鐘可以產(chǎn)生1.68X105J的熱量，若不計(jì)熱量損失，要將2kg的水溫度從20C加熱到100C,需要多長(zhǎng)時(shí)間？5 .2019年5月6日，聊城首批30輛氫燃料新能源公交車(如圖2所示)投放使用。氫燃料具有清潔無(wú)污染、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最理想的能源。求：c水=4.2X10

3、3J/(kgC),q氫=1.4X108J/kg(1)質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量。(2)若這些熱量全部被質(zhì)量為200kg、溫度為15C的水吸收，則水升高的溫度是多少。(3)某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛，如果0.3kg的氫燃料完全燃燒獲得熱量的焦耳數(shù)和公交車所做的功相等，則這些熱量能讓該公交車勻速行駛多長(zhǎng)時(shí)間。圖2類型2有關(guān)熱效率的計(jì)算6 .標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將質(zhì)量為1.0kg的水從20c加熱到沸騰，水吸收的熱量是J。小明家天然氣熱水器的熱效率是84%,他某次洗澡，耗水40kg,自來(lái)水進(jìn)熱水器時(shí)的溫度是24C,出熱水器時(shí)的溫度是40C,小明這次洗澡消耗天然氣m3。已知水

4、的比熱容是4.2X103j/(kgC),天然氣的熱值是3.2X107J/m37 .為了倡導(dǎo)低碳生活，太陽(yáng)能熱水器被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活。小明家的太陽(yáng)能熱水器吸熱板面積S=3m2,水箱內(nèi)裝有質(zhì)量m=100kg的水。小明觀察發(fā)現(xiàn)：這些水在t=10h時(shí)間內(nèi)溫度由20C升高到80C。查閱資料獲知：當(dāng)天當(dāng)?shù)氐奶?yáng)輻射平均功率Po=1.68X106J/(m2h)(太陽(yáng)輻射功率是指1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽(yáng)能),c水=4.2X103J/(kgC)。求：水箱內(nèi)所裝的水吸收的熱量Qi。(2)吸熱板吸收的太陽(yáng)輻射能量Q2o該太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率小8 一定氣壓下，某種晶體熔化成同溫度液體時(shí)所吸收的熱量與其質(zhì)

5、量之比叫該晶體的熔化熱，用字母人表示。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用一個(gè)熱效率為40%的酒精爐作為熱源，將50g初溫為0C的冰全部熔化為0C的水，共燃燒了14g酒精，酒精的熱值為3X107J/kg。求：(1)冰熔化過(guò)程中吸收的熱量。(2)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔化熱入冰。類型3有關(guān)熱機(jī)效率的計(jì)算9 參加2019年國(guó)慶閱兵的運(yùn)20是我國(guó)自主發(fā)展的大型運(yùn)輸機(jī)，它的發(fā)動(dòng)機(jī)是一種熱機(jī)，通過(guò)航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得向前的推力。若運(yùn)20在高空中飛行時(shí)在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向勻速航行1h，需要燃燒航空煤油4800kg。已知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械功率是3.2

6、X107W,航空煤油的熱值為4X107J/kg。試求，在這1h內(nèi)：(1) 航空煤油完全燃燒放出的熱量是多少。(2) 發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的水平推力F是多大。(3) 該飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率是多大。10我國(guó)自主研制的某型新一代戰(zhàn)斗機(jī)，具備超音速巡航、電磁隱身、超機(jī)動(dòng)性、超視距攻擊等優(yōu)異性能，該飛機(jī)最大起飛質(zhì)量為3.7X104kg,最大飛行高度達(dá)2X104m,最大航行速度達(dá)2.5倍聲速，最大載油量為104kg。飛機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見下表：速度v/(ms1)100200300400500阻力f/N0.3x1041.2X1042.7X1044.8X1047.5X104已知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能

7、量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是30%,飛機(jī)使用的航空燃油的熱值為5X107J/kg。(1)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒6.4X103kg燃油放出的熱量為多少焦？(2)當(dāng)飛機(jī)以400m/s的速度巡航時(shí)，這些燃油可以讓飛機(jī)飛行多少千米？飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是多少千瓦？答案1.2.1X1042.1X1044.2X103j/(kg.C)2.4X104升高3.4.2X1050.014.(1)水吸收的熱量:Q吸=cm(tt0)=4.2X103J/(kgC)X2kgX(100C-20C)=6.72X105J。(2)不計(jì)熱量損失，則電熱水壺產(chǎn)生的總熱量:q=q吸=6.72X105J,且電熱水壺每分鐘可以產(chǎn)生1.68X105J的

8、熱量，則加熱時(shí)間:6.72X105J/.t=：=4min。1.68X105J/min5.(1)0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量:Q=m氫q氫=0.3kgx1.4X108J/kg=4.2X107J。(2)水吸收的熱量：Q吸=Q放=4.2X107J,由Q吸=cmt得水升高溫度:Q吸At=c水m水4.2X107J4.2X103J/(kg：C)X200kg=50C。(3)公交車所做的功：W=Q放=4.2X107J,由P=W導(dǎo)公交車行駛時(shí)間:W4.2X107Jonnt=一=z=300s。P1.4X105W6.3.36X1050.17.(1)水吸收的熱量:Q1=c水mAt=4.2X103J/(kgC)

9、X100kgX(80C-20C)=2.52X107J。(2)經(jīng)過(guò)10h陽(yáng)光的照射接收的太陽(yáng)能:Q2=P0St=1.68X106J/(m2-h)x3m2x10h=5.04x107Jo該太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率：Q12.52X107JV-4=q=504x107J=0.5=50%°8. (1)14g酒精完全燃燒放出的熱量:Q放=qm酒精=3X107J/kgx0.014kg=4.2X105J,Q由肝可得，冰熔化成水共吸收熱量:Q吸=Q放X刀=4.2X105JX40%=1.68X105J。(2)冰的熔化熱：Q吸1.68X105J6入冰=nnc.=3.36*(1)燃油完全燃燒放出的熱量:Q=m

10、q=6.4X103kgx5X107J/kg=3.2X1011J。(2)有用功：W=rQ=30%X3.2X1011J=9.6X1010J；當(dāng)飛機(jī)以400m/s的速度巡航時(shí)，由表格中的數(shù)據(jù)可知，受到的阻力為f=4.8X104N；由于飛機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則5=匕由亞=5$可知，飛機(jī)飛行的距離:W9.6X1010Js=4-=2X106m=2000km；F4.8X104N'飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率:J/kg。m冰0.05kg”9. (1)航空煤油完全燃燒放出的熱量:Q放=qm=4X107J/kgX4800kg=1.92X10P=Fv=4.8X104NX400m/s=1.92X107W=1.92X104kW。J。(2)該飛機(jī)水平勻速飛行的速度v=720km/