中考物理19 中考熱量計算類問題（原卷版）

專題19熱量計算類問題

用熱學(xué)規(guī)律進行有關(guān)的計算，需用吸收的熱量的公式。吸=CmL6=Cm//;放出的熱量的公式。放

=CZn(4)-/)=CRNI。燃料完全燃燒放出的熱量的計算公式：。放=mq；爐子的熱效率公式？7=Q吸/。放.而對初中

熱學(xué)綜合計算題的解決就需要把以上提到的公式或者規(guī)律中的兩個或者多個結(jié)合起來，也常常應(yīng)用熱平衡

方程為。放=Q吸.所以對于初中生，在中考時常常出現(xiàn)熱學(xué)綜合計算題,這樣的題能考查學(xué)生多個知識點，

是評價學(xué)生綜合能力的好素材.本文就初中熱學(xué)綜合計算題考法，結(jié)合多年來對全國各省市中考題的研究

進行歸納總結(jié)，對不同考題在解法上進行分析指導(dǎo).

知識點1：物體吸收或放出熱量的公式

①計算物體吸收熱量的公式為：。吸=Cm(L6=Cm

②計算物體放出熱量的公式為：Q放=Crn(ta-1)=CmZ?t.

其中，。吸表示吸收熱量，單位是J;C表示物體比熱容，單位是J∕(kg?°C);m表示質(zhì)量，單位是kg；

4)表示物體初始溫度，單位是°C；，表示物體后來的溫度，單位是°C./QL4)表示物體升高了的溫度.At=t0-t,

表示物理降低了的溫度。

知識點2：燃料完全燃燒放出熱量的公式

①燃料完全燃燒釋放出的熱量公式為：Qgnq.

②氣體燃料完全燃燒釋放出的熱量公式也可為：。放=q匕推導(dǎo)過程如下：

說明：①中的公式對固體、液體、氣體、均適用.②只對氣體適用。兩個公式的得出都是根據(jù)熱值的定義

式得到的.

其中，。放表示燃料完全燃燒放出的熱量，單位是J;q表示燃料的熱值，單位是J/kg；m表示質(zhì)量，單

位是kg.『表示體積，單位是m3.

知識點3：熱效率公式

(1)熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。熱機的效率是熱機性能的

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一個重要指標,汽車發(fā)動機的效率、飛機發(fā)動機的效率、輪船發(fā)動機的效率均屬于熱機的效率，其公式為:

Q放

(2)爐具的熱效率：天然氣燃燒放出的熱量是爐具提供的總熱量，Q總=Q放，水吸收的熱量是有用的熱量Q

在=Q吸，則77=%^-

2總

(3)電熱水器的效率：電熱絲所產(chǎn)生熱量為Q總，總=Q放，水需要吸收熱量為。有，有=。吸，則

Q總

知識點4：解答與熱量相關(guān)的綜合題的思維方法和解題技巧

首先閱題、思題，找出物體原來的溫度t.和升高到的溫度(或降低到的溫度)t,看看物體的質(zhì)量m

是多少，查查物質(zhì)的比熱容是多少，或者對常見的物質(zhì)(如水)的比熱容記住即可，有時題中或試卷前給

出.對這些物理量做到心中有數(shù).

然后對物體溫度升高的情況，可用公式Q吸=Cm(Lt。)列出方程，代入數(shù)值和單位求出物體應(yīng)吸收的熱量；

對物體溫度降低的情況，可用公式Q放=cm(t0-t)列出方程，代入數(shù)值和單位求出物體應(yīng)放出的熱量,對燃料

燃燒的問題，可用公式Q?=mq求解燃料燃燒放出的熱量.

(1)如果題中物體吸熱的多少是由電阻放熱提供，那么放出的熱量可用焦耳定律

Q放=FRt求出，利用Q吸=Q放建立方程，將把電學(xué)量與熱學(xué)量緊密聯(lián)系起來.

(2)如果題中物體吸熱只吸收了電阻放熱的80%,則可列方程Q吸=80%Q放，所求量一定在此方程中，用

電器的效率問題也可迎刃而解.

(3)如果物體吸收的熱量完全由另外燃料燃燒獲得，則可用Q吸=Cm(Lt(I)和Q放=mq結(jié)合

Q吸=Q放來求出所要的物理量.

(4)如果物體吸收的熱量只吸收了燃料完全燃燒的80%,則可列方程Q吸=80%Q放，燃料的熱效率問題也

可迎刃而解.

(5)其它方面與熱有關(guān)的問題按以上思路都會找到解題技巧.注意：在計算時，題中各個物理量要一一對

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應(yīng)，并且都要化為國際單位.

例題解析與對點練習(xí)

【例題1】(2020安徽)某同學(xué)家使用燃氣熱水器,平均每天需將IOOkg的水從18℃加熱到58℃。

若天然氣完全燃饒放出熱量的70%被水吸收，則熱水器平均每天消耗天然氣_______m3。匕水

-4.2×103J∕(kg?℃),q天然氣=4.0XlO,J/n?］。

【對點練習(xí)】假如完全燃燒0.2m?3天然氣放出的熱量全部被IOOkg初溫為25℃的水吸收，可以使水的溫度升

高到________℃［已知C水=4.2*103J∕(kg?°C),q天然氣=4.2XIO7JZm3］.

【例題2】(2020山東聊城)小華家使用的是天然氣熱水器，他嘗試估測該熱水器的效率，以核對銘牌上的

數(shù)值是否準確.當(dāng)只有該熱水器使用天然氣時,把50kg的水從20。C加熱到54℃,天然氣表的示數(shù)由1365.05m3

變?yōu)?365.17m3,已知水的比熱容c=4.2X103J∕(kg?℃),天然氣的熱值『7.0X107J∕m3.求：

⑴水吸收的熱量；

⑵消耗的天然氣完全燃燒故出的熱量；

⑶該熱水器的效率.

【對點練習(xí)】某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給IOkg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水

溫隨時間變化的圖線.若在6min內(nèi)完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2xl()3j∕(kg?°C),煤的熱值約為

3×107J∕kg.求：

80

70

6時間∕min

(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量;

(2)經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量;

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（3）煤爐燒水時的熱效率.

【對點練習(xí)】（2019?泰安）某載重汽車自重12t,車輪與地面的總接觸面積為0.5∏Λ汽車以72km∕h的速度

在平直公路上勻速行駛時，柴油發(fā)動機的功率為210kW,每行駛43s消耗柴油700g,柴油的熱值為4.3x

107J∕kg.下列說法中（）

①完全燃燒700g柴油放出的熱量為3.01XIO9J

②該柴油發(fā)動機效率為30%

③汽車的牽引力為1.05X10%

④若公路所能承受的最大壓強為8×IO5Pa,汽車最多能裝載40t的貨物

A.只有①②正確B.只有③④正確C,只有①③正確D.只有②③正確

例題解析與對點練習(xí)

一、選擇題

L（2018蘇州）小李家使用的燃氣熱水器，將30kg的水從20℃加熱到45℃,消耗了OJSnf的天然氣.已

知水的比熱容為4.2X103J∕（kg°C）,天然氣的熱值為4×107J∕m3,則下列與該過程有關(guān)的計算結(jié)果和分析正

確的是（）

A.水吸收的熱量與水的末溫成正比B.水吸收的熱量是3.15X105J

C.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是52.5%D.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無關(guān)

2.（2019武漢）某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9km,用時5min45s,消耗燃油1.5kg,

已知汽車的牽引力是2000N,燃油的熱值為4.6xi07j∕kg,假設(shè)燃油完全燃燒.通過計算可知，下列結(jié)果正

確的是（）

①汽車行駛速度是20km∕h②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9XIO7J

③汽車牽引力做功的功率是30kW④汽車發(fā)動機的效率是20%

A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和④D.只有②和④

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二、填空題

3.（2020黑龍江龍東農(nóng)墾森工）小明在燃氣灶上煲湯，將質(zhì)量為2kg、初始溫度為20。C的湯，升高了8（Γ3C,

湯吸收了J的熱量，這是通過方式來改變湯的內(nèi)能。［湯的比熱容為4xlθ3j∕kg.oC）

4.（2020江蘇連云港）沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差小是因為水的______質(zhì)量為IOkg的水溫度

升高20℃所吸收熱量為J（C水=4.2×103J∕（kg?℃））.

5.（2020山東泰安）質(zhì)量相同的水、沙石和銅（已知C水＞c沙有＞c銅），放出了相同的熱量，溫度下降最大

的是______

6.（2020蘇州）某燃氣熱水器將20kg的水從10。C加熱到60℃,完全燃燒了0.21m3的煤氣。水吸收的熱量

是J.熱水器燒水的效率是。［已知水的比熱容為4.2×103J∕（kg?c5C）,煤氣的熱值為4×IO7JZm3］

7.（2019?宜賓）我們每天都在產(chǎn)生大量垃圾，合理分類和利用垃圾是我們面臨的一個重大課題.某垃圾處

理廠處理垃圾時提煉出了20Okg燃料油，若燃料油的熱值為4.0X107J∕kg,則這些燃油完全燃燒放出的熱量

為J,燃料油燃燒時發(fā)熱，燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為—能.

8.（2019?眉山）發(fā)動機是汽車的核心部件，某汽車發(fā)動機是以92號汽油為燃料的內(nèi)燃機，其一個工作循環(huán)

的四個沖程如圖所示，表中給出了發(fā)動機的相關(guān)數(shù)據(jù)（空燃比是指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比）.

Imin內(nèi)完成的2400次汽缸內(nèi)汽油和空氣1.3kg∕m3

工作循環(huán)數(shù)混合氣體的密度

汽缸的工作容積2.0L汽油的熱值4.6×IO7JZkg

發(fā)動機最大功率82.8kW空燃比12：1

單缸四沖程內(nèi)燃機完成一個工作循環(huán)時，圖中四個沖程的順序是燃料完全燃燒放出的熱量

是_________J.

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9.(2019?淄博)小紅在實驗室用酒精把質(zhì)量是150g,初溫是60℃的水加熱到100℃,則水吸收的熱量是J；

若不計熱損失，至少需要燃燒_g酒精.[c水=4.2xl03j/(kg?°C),

q酒梢=3.0xi07j∕kg].10.(2020?青島模擬)質(zhì)量之比為2：3的甲、乙兩種液體，當(dāng)它們吸收的熱量之比為

7：5時，升高的溫度之比為6：5,則甲、乙的比熱容之比為.

11.(2019?棗莊模擬)新農(nóng)村建設(shè)中正在大力推廣使用瓶裝液化氣.如果每瓶裝IOkg液化氣，液化氣的熱

值取42xi07j∕kg,則每瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是—J,若放出的熱量有40%被水吸收，在標準

大氣壓下可把kg的水從20℃加熱至沸騰.[c水=4.2XIO?”(kg?°C)].

12.(2019安徽省)假如完全燃燒0.2r∏3天然氣放出的熱量全部被IOOkg初溫為25℃的水吸收，可以使水的

溫度升高到℃[已知C水=4.2×103J∕(kg?°C),q天然氣=4.2×IO7JZm3].

13.(2019湖北濱州)用液化氣灶燒水,把1.5kg初溫為20℃的水加熱到100oC,需要吸收的熱量為J.若

上述過程中完全燃燒了0.02Ikg液化氣，且只有60%的熱量被水吸收，則液化氣的熱值為J∕kg.[c水

=4.2×103J∕(kg?oC)]

14.(2019貴州黔東南)小王路過加油站時聞到了汽油的氣味，這是汽油分子作汽油屬于(選

填“可再生”或“不可再生”)能源；將質(zhì)量為IoOkg、初溫為20。C的水加熱到40℃,水吸收了J

的熱量[c水=4.2xl()3j/(kg?°C)].

15.(2019?赤峰)利用先進工藝和科學(xué)方法，可以使垃圾變廢為寶.若從1噸垃圾中能

提煉出14Okg燃料油，燃料油的熱值為4.5XlO;J/kg,則這些燃料油完全燃燒時釋放出的

熱量為__________J,這些熱量可以使kg的水溫度升高50℃.[水的比熱容為4.2x103j∕(kg?°C)]

16.(2019?涼山州)現(xiàn)有0.028kg酒精，完全燃燒釋放的熱量為J,若這些熱量完全被水吸收，可

以使IOkg的水，溫度從20°C升高到°C[qim=3xl()7j∕kg,C水=4.2乂10可/(kg?°C)]17.(2020?濟寧

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模擬）將盛有涼牛奶的瓶子放在熱水中（如圖所示），通過一方式改變牛奶的內(nèi)能，圖中乙是250g牛奶

3o

與熱水的溫度隨時間變化的圖象，則牛奶在加熱過程中吸收的熱量為J,[cψw=4.2×10J∕（kg?C）]

甲

18.（2019?東營）汽車在平直公路上勻速行駛9.2km,消耗燃油1kg,已知汽車的牽引力是2000N,則汽車

發(fā)動機的效率是.（燃油熱值取4.6×107J∕kg）

19.（2019?荊州）2018年4月25日上午，習(xí)近平總書記來到荊州港碼頭乘船，沿江察看荊江兩岸生態(tài)環(huán)境

和發(fā)展建設(shè)情況，強調(diào)長江經(jīng)濟帶建設(shè)要“共抓大保護，不搞大開發(fā)”.合理分類和利用垃圾可以保護環(huán)境、

變廢為寶.在一定條件下，It生活垃圾能“榨”出14Okg燃料油.若燃料油的熱值為4.0xi07j∕kg,某城鎮(zhèn)

每天產(chǎn)生50t生活垃圾，則這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量為_____J.在一個標準大氣

壓下，這些熱量的30%被5000?30℃的水吸收，則水溫能升高℃.[c水=42xiθ3j/（kg?°C）,P水=

1.0X103kg∕m3]

20.（2019?蘇州）如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，

棉花被點燃.此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機的沖程相同.某效率為25%的汽油機在一次工作中消

耗了4kg汽油，該汽油機對外做的機械功為____J.（汽油熱值為4.6X107J∕kg）

三、綜合計算題

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21.(2020天津)小華在天津的家中用電熱水壺?zé)?，將質(zhì)量為2kg的水從20。C加熱到70℃。已知水的比熱

容C水=4.2xlθ3j∕(kg?t),求水吸收的熱量。

22.(2020?聊城模擬)中國可燃冰清潔無污染，儲量巨大，是一種非常理想的新型能源.可燃冰的熱值很大,

是天然氣熱值的10倍以上，若按15倍計算,［c水=4.2X103J∕(kg?°C),天然氣的熱值q=7.0X107J∕m3］?:

(1)體積為0.01m3的可燃冰完全燃燒放出的熱量為多少？

(2)若這些熱量的90%被質(zhì)量為Iookg的水吸收，則水升高的溫度是多少？

23.(2020?聊城模擬)在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗中，用酒精燈給燒杯中的水加熱，燒杯中盛

有20℃、質(zhì)量為IOOg的水，在一個標準大氣壓下加熱至沸騰，假如完全燃燒酒精3g.［水的比熱容為4.2X

103J∕(kg?°C),酒精的熱值為3.0X］的J∕kg］求:

(1)水吸收的熱量是多少？

(2)此過程中酒精燈燒水的熱效率.

(3)科學(xué)研究表明：IglOCTC的水汽化成同溫度的水蒸汽需要吸收2.26X103J的熱量,水開始沸騰后持續(xù)

觀察沸騰現(xiàn)象，同時發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量.

24.(2019內(nèi)蒙古通遼)我國自主研發(fā)的某品牌汽車進行技術(shù)測試，已知該車在某段長1.2km的水平路面做

勻速直線運動，用時40s,汽車在行駛過程中受到的阻力為400N,汽車在此過程中發(fā)動機熱機效率為48%,

汽油的熱值q=4.6×107J∕kg,在該段測試過程中：

(1)汽車的功率為多少？

(2)燃燒了多少汽油？(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))

25.(2019太原模擬題)可燃冰是一種新型能源，它是水和天然氣在高壓低溫情況下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì),

主要成分是甲烷，其開采是世界難題，據(jù)中央電視臺2017年