热量综合计算

•比热容热值及热量计算•（一）比热容•1正确理解比热容是物质的一种特性。•2会用图像法比较不同物质的比热容。•3会应用水的比热容大的特点解释现象。1冰在熔化的过程中,下列说法正确的是（）•A.吸收热量，温度不变.•B.内能不变，比热容不变.•C.比热容，内能，温度都不变.•D.比热容变大内能增加温度升高.A2.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示．根据图线可知()A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同c．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多A（二）热平衡方程：Q吸＝Q放.温度不相同的两物体相互接触，当温度相等时达到热平衡状态，这时低温物体吸收的热量等于高温物体放出的热量。（隐含条件：末温相等）3吃早饭时，妈妈用热水给小雪加热一包250克的袋装牛奶，为了使袋装牛奶的温度由12℃升高到42℃，求：（1）牛奶需要吸收多少热量？（2）妈妈至少要用60℃的热水多少千克？【c牛奶=2.5×103J／(kg·℃)】解：m牛奶=250g=0.25kgΔt牛奶=42℃-12℃=30℃Q牛奶吸=c牛奶m牛奶Δt=2.5x103J/(kg.℃)x0.25kgx30℃=1.875x104JQ水放=Q牛奶吸=1.875x104JΔt水=60℃-42℃=18℃Q吸cΔtm水==1.875×104J4.2×103J/(kg·℃)x18℃=0.248kg•（三）热值•1正确理解热值是燃料的一种特性。•2会正确应用热值的定义式进行热量计算。•3正确理解炉子的效率η=Q吸Q放=x100％其中Q吸=cmΔtQ放=mq或Q放=Vq4用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4．2×103J／(kg·℃)，煤气热值4．2×107J/kg．求：(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量．(2)水吸收的热量．(3)燃气灶烧水效率．解：m煤=0.5kg、m水=50kg、Δt=70℃—20℃=50℃（2）Q水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x50kgx50℃=1.05x107J（1）Q放=m煤q煤=0.5kgx4.2×107J/kg=2.1×107Jη=Q吸Q放=x100％1.05x107J2.1×107J=50％=•5小红家原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100kg,后制造一台简易太阳能热水器。•（1）这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60，这些水吸收的热量是多少？•（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70%的被水吸收，他家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg？20．(2009中考变式题)“热”字有着多种含义，有时表示温度，有时表示热量，有时还表示内能．请说明以下例子中“热”所表示的物理量．(1)两手摩擦会感到发热________；(2)物体吸热温度会升高________；(3)燃料燃烧产生热________；(4)沸腾的开水很热________．23．(2010·广东)改变内能有不同的方式，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来．这是通过____________方式使玻璃筒内的空气____________增加，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧．乙图是通过____________方式把试管里的水加热至沸腾．6每到夏收季节，高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤，使50kg、20℃的水温度升高到80℃。（热值为2.4×107J/kg）求：（1）水需要吸收的热量。（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤。例3.2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现“城市，让生活更美好”的主题．如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W．如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：（1）一箱水需要吸收的热量是多少？（2）热水器上集热器的面积至少要多大？［水的比热容是：4.2×103J/(kg·℃)］解：V水=120L=120dm3=0.12m3t=5h=18000s、Δt=70℃—20℃=50℃(1)m水=ρ水V水=1.0x103kg/m3x0.12m3=120kgQ水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x120kgx50℃=2.52x107JQ水吸=Q太阳x40％2.52x107J=Q太阳x40％Q太阳=6.3x107JQ太阳=SPt6.3x107J=Sx1400Wx18000sS=2.5m2提示：P=1400W表示1m2的面积上1S内吸收太阳能1400JQ太阳=SPt1．把质量为200g的铅块加热到98℃，然后投进温度为12℃、质量为80g的水里，最后两者的温度相同，都是18℃．比较铅块放出的热量和水吸收的热量是否相同，分析原因0.13x103J/(kg.℃)解：m铅=200g=0.2kg、m水=80g=0.08kg、Δt铅=98℃-18℃=80℃、Δt水=18℃-12℃=6℃Q铅放=c铅m铅Δt铅=0.13x103J/(kg.℃)x0.2kgx80℃Q水吸=c水m水Δt水=4.2x103J/(kg.℃)x0.08kgx6℃=2.08x103J=2.016x103J不相同，因为：是由于铅块降温放出的热量没有完全被水吸收，存在热量的散失。2.太阳能热水器内盛有40kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了25℃，求:(1)水吸收的热量；(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量。[q焦炭=3×107J／kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)]解：m水=40kg、Δt=25℃（1）Q水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x40kgx25℃=4.2x106J（2）Q炭放=Q水吸=4.2x106Jm炭=Q炭放q炭=4.2x106J3×107J/kg=0.14kg3.小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量；水吸收的热量【c水=4.2×103J／(kg·℃)】（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少煤气（煤气的热值为q=4.2×107J／kg）解：V水=200L=200dm3=0.2m3、Δt=45℃-20℃=25℃(1)m水=ρ水V水=1.0x103kg/m3x0.2m3=200kgQ水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x200kgx25℃=2.1x107JQ水吸=Q煤放x40％2.1x107J=Q煤放40％Q煤放=5.25x107J=5.25x107J4.2×107J/kg=1.25kgm煤=Q煤放q煤4.2010年4月20日夜间，位于墨西哥的钻井平台安生爆炸，造成原油大量泄漏，载至5月27日已漏出的原油约7×107L，给该地区造成巨大的生态灾难和经济损失，已知原油的密度为0.9×103Kg/m3，热值为4.4×107J/Kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求：（1）假设这些泄漏的原油完全燃烧，放出的热量约为多少？(2)假设放出的这些热量全部被水吸收，可以使多少质量的水从10℃升高到100℃？解：V油=7×107L=7×107dm3=7×104m3Δt=100℃-10℃=90℃(1)m油=ρ油V油=0.9x103kg/m3x7×104m3=6.3x107kgQ放=m油q油=6.3x107kgx4.4×107J/kg=2.772×1015JQ吸cΔtm水==7.33x109kg（2）Q水吸=Q煤放=2.772×1015J2.772×1015J4.2×103J/(kg·℃)x90℃=5.小星用燃气灶将质量为2㎏，温度为25℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？该燃气灶的热效率是25％，则加热这些水需要燃气多少千克？【水的比热容4.2×103J/(㎏·℃),燃气热值4.5×107J/㎏】解：m水=2kg、Δt=100℃-25℃=75℃Q水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x20kgx75℃=6.3x106JQ水吸=Q煤放x25％6.3x106J=Q煤放x25％Q煤放=2.52x107J=2.52x106J4.5×107J/kg=0.056kgm煤=Q煤放q煤6.某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水，水的表面积为0.1m2，经过太阳光垂直照射15min，水温升高了5℃.问：（1）实验时6kg的水15min内吸收了多少热能？（2）平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少？（3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/m3）（Q气放=Vq气）解：m水=6kg、Δt=5℃(1)Q水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x6kgx5℃=1.26x105JQ吸St(2)Q1==8.4x104kg1.26×105J0.1m2x15min=Q气放q气V气==2.52x10-3m31.26×105J5.0×107J/m3=(3)Q气放=Q水吸=1.26x105J