（2020整理）中考物理总复习小专题一热量的综合计算习题 doc

滚动小专题(一) 热量的综合计算

类型1 燃料烧水

1．(2018·衡阳)2017年6月10日，作为中国大陆核电的发源地——秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年)．被誉为“国之光荣”的秦山核电站从1991年12月15日投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0 t，减排二氧化碳约40.6 t、二氧化硫约0.2 t，氮氧化物约0.8 t．秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地．

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(1)13.0 t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少？(烟煤的热值为2.9×10 J/kg)

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(2)假设13.0 t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×10 kg的水从20 ℃升高到100 ℃，

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求水吸收的热量为多少？[c水＝4.2×10J/(kg·℃)]

(3)求煤炉加热水的热效率．(用百分数表示，结果保留两位有效数字)

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2．(2018·桂林)若家用天然气的热值为4.2×10 J/kg，水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)．

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(1)完全燃烧0.04 m天然气放出的热量是多少？

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(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧0.04 m天然气可使室温下5 kg的水温度升高多少？ 3．天然气灶使用方便、经济环保．如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃

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的水加热至沸腾，大约需要10 min，已知：水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)，天然气的热值为3.5×10 J/m.求：

(1)水吸收的热量；

(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气．

类型2 太阳能、电能(其他能)烧水

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4．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100 kg、初温为26 ℃的水，加热到46 ℃.求：

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(1)热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)] (2)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能E；

(3)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量．(天然

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气的热值为7×10 J/m)

类型2 热机效率

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5．某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上匀速行驶了36 km，用时0.5小时，车的总质量为3×10 kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g取10 N/kg.求：

(1)该汽车牵引力所做的功；

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(2)已知这一过程消耗燃油1.5×10 m，则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧，燃油密度为

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0.8×103 kg/m3，燃油热值为4.5×10 J/kg)；

(3)该汽车发动机的效率；

(4)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s，发动机牵引力为F，其发动机效率为η，汽油的热值为q，请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m＝Fs/ηq.

滚动小专题(一) 热量的综合计算

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1．(1)13.0 t烟煤如果完全燃烧，放出的热量：Q放＝mq＝13.0×10 kg×2.9×10 J/kg＝3.77×10 J (2)

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水吸收的热量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×10 J/(kg·℃)×4×10 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.344×10 J (3)煤炉烧水

Q吸1.344×1011 J3373

的效率：η＝＝≈36% 2.(1)完全燃烧0.04 m天然气放出的热量：Q放＝Vq＝0.04 m×4.2×10 J/m11

Q放3.77×10 J665

＝1.68×10 J (2)由题知，水吸收的热量：Q吸＝Q放×40%＝1.68×10 J×40%＝6.72×10 J 由Q吸＝cmΔt可得

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Q吸6.72×10 J

水升高的温度：Δt＝＝＝32 ℃ 3.(1)在一个标准大气压下，水沸腾时的温度tcm4.2×103 J/（kg·℃）×5 kg

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＝100 ℃水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×10 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.008×10 J (2)由

3

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Q吸Q吸1.008×106 J6

η＝得，天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝1.68×10 J 由Q放＝Vq得，烧开这壶水需要天

Q放η60%

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Q放1.68×10 J－233

然气的体积：V＝＝ m 4.(1)水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×10 73＝4.8×10

q3.5×10 J/m

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J/(kg·℃)×100 kg×(46 ℃－26 ℃)＝8.4×10 J (2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能：E＝

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5×4.2×10 J＝2.1×10 J (3)根据题意知Q放＝E＝2.1×10 J

Q放2.1×107 J33

由Q＝Vq得，需要完全燃烧的天然气的体积：V＝＝m 5.(1)车重：G＝mg＝3×10 kg×10 73＝0.3

q7×10J/m

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N/kg＝3×10 N 车受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×3×10 N＝3×10 N 因为车匀速行驶，所以牵引力：F＝f＝3×10

m348

N 则牵引力做功：W有用＝Fs＝3×10 N×3.6×10 m＝1.08×10 J (2)由ρ＝得消耗燃油的质量：m＝ρV＝

V33－237

0.8×10 kg/m×1.5×10 m＝12 kg 燃油完全燃烧放出的热量(消耗的总能量)：Q放＝mq＝12 kg×4.5×10 J/kg

＝5.4×10 J (3)汽车的牵引力所做的功就是有用功，燃油完全燃烧放出的热量就是总功，则发动机的效率：η＝W有1.08×108 JW有WFs＝＝20% (4)因为Q＝mq，W＝Fs，又因为η＝＝所以η＝，由此可得：该汽车在这段路程内8Q放5.4×10 JQ放Qmq消耗汽油质量的表达式：m＝ ηq

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Fs 3