初中物理计算题提高训练——比热容、热量和热机效率(附答案)

九年级物理期末训练专题——比热容、热量和热机效率

1、质量为2kg的某种物质，吸收8.4×104J的热量，温度升高20℃，它的比热容为多少J/(kg·℃)？

2、某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]

3、福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的热值q＝3.3×107J/kg）

4、据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，（ρ水=1.0×103kg／m3，c水=4.2×103J／(kg·℃)，q焦碳=3.0×107J／kg）问：

（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?

（2）1.176×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾?

5、小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃。求：c3

水=4.2×10J/kg·℃

（1）此过程中水箱中水吸收的热量； （2）该电热淋浴器加热时的热效率

6、天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4 .2×103J/（kg?℃），天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求：

（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放； （2）水吸收的热量Q吸； （3）燃气灶的效率η。

7、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L。在夏季光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳能加热，温度可达到65℃。已知水的比热容为4.2

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×10J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×10J/kg。求：（1）10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量？（3分）（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？（2分）

8、如图是某太阳能热水器，向其中注入50 kg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·℃)。试求：

(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?[来源:21世纪教育网]

(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×l07J／kg）

参考答案

1、解析：根据Q吸=cmΔt可得，它的比热容为c=Q吸/mΔt=8.4×104J/2kg×20℃=2.1×103J/（kg·℃）。

2、 解析：Q 吸=cm（t-t0）=4.2×103J/(kg ·℃)×50kg ×（45-25）℃=4.2×106J

3、解析：Q放=mq=26kg×3.3×107J/kg=8.58×108J，即这些柴油完全燃烧放出的热量是8.58×108J。

Q1.176?1010J4、解析：（1）m???392kg

q焦炭3?107J/kg（2）根据Q=c水mΔt可得，1.176×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少kg的水由据m=ρ

水

Q1.176?1010J20℃加热到沸腾 m?根??3.5?104kg ，3c水?t4.2?10J（/kg?℃）?80℃V可得，被加热水的体积为

m3.5?104kgV???35m3。 33ρ水1.0?10kg/m5、解析：（1）Q吸=c水mΔt=c水m（t-t0）=4.2×103J/kg·℃×50kg×（42℃

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-22℃）=4.2×10J，即此过程中水箱中水吸收的热量为4.2×10J。

（2）该过程耗费的电能为W=Pt=2000W×40×60s=4.8×106J，该电热淋浴器加热时的热效率：

η

Q吸4.2?106J??87.5％。 =W4.8?106J6、解析：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放=qV=7.0×107J/m3×

0.5m3=3.5×107J/m3。

（2）水吸收的热量Q吸=cmΔt=4 .2×103J/（kg?℃）×100kg×（70℃-20℃）

7

=2.1×10J。

（3）燃气灶的效率η=Q吸/Q放=2.1×107J/3.5×107J/m3=60%。 7、解析：（1）一台热水器的水箱能容纳的水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3

×200×10-3m3=200kg，

1台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃，所吸收的热量为

Q吸=c水m(t2－t1) = 4.2×103J/（kg·℃）×200kg×（65℃-15℃）=4.2×107J，

那么，10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收的热量为Q总=10Q8

吸=4.2×10J。

（2）设10台热水器获得的太阳能相当于质量为 M 的天然气完全燃烧放出的热量，则Mq=QQ总4.2?108J=??5kg。即若这些热量由完全燃烧总，所以，M q8.4?107J/kg的天然气提供，需要5千克天然气。

8、解析：（1）Q吸=cm水(t – t0)=4.2×103 J／(kg·℃)×50kg×(50℃ - 10℃)=8.4×106 J

（2）η=Q吸/Q总=8.4×106J／2.8×107 J=30％

（3）根据Q放=m煤q可得，需完全燃烧煤：m煤=Q放／q=2.8×107J／3.5×107J／kg=0.8 kg

答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106 J。(2)这段时间该热水器的效率是30％。 (3)需完全燃烧0.8 kg的煤。