热值练习题

试卷第1页，总2页一、选择题（题型注释）1．热机在工作过程时，能量的转化过程是（）A．内能→化学能→机械能B．化学能→内能→机械能C．化学能→机械能→内能D．化学能→机械能→化学能二、填空题（题型注释）2．在比较水和煤油吸热能力的实验中，使用了相同的酒精灯、相同的设备，在实验室，首先分别对质量相同的水和煤油加热相同的时间，然后分析温度的变化量得出结论，这种实验探究方法叫做，该实验是利用（选填“热传递”或“做功”）的方法来改变水的内能，若被加热水的质量为0．2kg，加热时间长5min，温度升高了50℃，则水吸收的热量是，已知c水=4．2×103J/（kg•℃），若某同学测出了加热前、后酒精灯质量的变化量为m，并利用上面测出的水吸收的热量Q，通过公式q=Q/m计算出了酒精的热值，则该热值与实际酒精的热值相比（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．3．家用热水器有用天然气为燃料给水加热的．已知天然气的热值为4．0×107J/m3，完全燃烧2．1m3的天然气可以获得_________J的热量；不计热量损失，这些热量可以使500kg的水温度升高_________℃．【c水=4．2×103J/（kg·℃）】4．如图所示是一个同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，根据测量结果描绘的温度﹣时间图象．由图可知，甲物质的比热容（填“＞”“=”或“＜”）乙物质的比热容，其中物质是晶体．5．2015南京国际马拉松赛11月29日上午开跑，来自20多个国家的跑友一起进行了体力与毅力的角逐．（1）有的运动员戴着智能运动手环来记录运动情况．以佩戴者手腕为参照物，手环是（选填“运动”或“静止”）的；手环是利用蓝牙技术通过向手机发送数据的．（2）参加一次马拉松长跑，身体消耗的能量约为1.26×107J，这些能量相当完全燃烧kg的干木柴放出的热量；若这些能量全部被100kg、20℃的水吸收，可使水温升高℃．[c水=4.2×103J/（kg•℃），q干木柴=1.2×107J/kg]．6．目前我国研发出一款新型空气动力汽车，它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力．（1）汽车散热水箱中的冷却剂中主要含有水、酒精和一些添加剂，以防冻、防沸、防腐蚀。以水为主要成份这是利用了水的较大的性质；（2）寒冷的冬天，坐在暖气十足的封闭汽车内，会发现汽车上的窗户玻璃的内侧有很多小水珠，这是空气中的水蒸气形成的；（3）这种车在开车时将空气的能转化为汽车的机械能；（4）这种车与汽油机相比优点是（说出一点）．试卷第2页，总2页三、计算题（题型注释）7．小兵同学想知道一辆小汽车的实际功率是多少，他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7kg，从书上查得汽油的热值q=4.6×107J/kg，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进（空气阻力不计）求：（1）该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？（2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？（3）该小汽车的效率是多少？8．汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．[汽油热值为4.6×107J/kg，汽油密度为0.7×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.6kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？（2）15L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧40min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×104W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到0.1%）9．2014成都“西博会”展示的某型号的房车测试时，在一段平直公路上匀速行驶了36km，用时半小时，车的总质量为3×103kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g=10N/kg。求：（1）该房车的行驶速度；（2）该房车牵引力所做的功；（3）已知这一过程消耗燃油1.5×10-2m3，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0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg）；（4）该房车发动机的热机效率。10．水壶里装有2kg、20℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3，大气压强为1标准大气压，c水=4.2×103J/（kg•℃），求：（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？（2）若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，则天然气炉具的效率是多少？本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第1页，总3页参考答案1．B【解析】试题分析：热机工作时，燃料燃烧把化学能转化为内能，推动活塞和飞轮转动，带动机械工作，内能转化为热机的机械能，选B。考点：能量的转化点评：解决本题的关键是熟知热机工作时的能量的转化：化学能转化为内能，内能转化为机械能。2．控制变量法；热传递；4．2×104J；偏小【解析】试题分析：水和煤油的质量和加热时间都相同，通过分析温度的变化量得出水和煤油吸热能力的大小，这种实验探究方法叫做控制变量法；水、煤油从火焰吸收热量、温度升高、内能增大，是利用热传递的方法来改变内能；水吸收的热量：Q吸=cm△t=4．2×103J/（kg•℃）×0．2kg×50℃=4．2×104J；由于存在热损失，酒精完全燃烧放出的热量不能全被水或煤油吸收，使得热量值偏小，根据公式q=Q/m可知测量的热值偏小。【考点定位】控制变量法；改变内能的方法；热量的计算3．8．4×10740【解析】试题分析：完全燃烧2．1m3的天然气可以获得Q=qV=4．0×107J/m3×2．1m3=8．4×107J的热量；根据公式Q=cmΔt可得，可使水升高的温度为Δt=Q/cm=8．4×107J/[4．2×103J/（kg·℃）×500kg]=40℃。【考点定位】热量的计算4．＜；甲【解析】试题分析：（1）用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，在相同时间内，甲物质比乙物质的温度升高的快，根据吸热公式Q=Cm△t，可知甲物质的比热小于乙物质的比热．（2）由图象可看出，甲物质升高到一定温度时不再升高，此时间段内甲物质在熔化．故答案为：＜；甲．5．（1）静止；电磁波；（2）1.05；30【解析】试题分析：（1）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物．研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化．由此来解答第一个空．微波是指频率为300MHz﹣300GHz的电磁波，WiFi在2.4Ghz频段工作，属于微波．（2）利用公式Q=qm的变形公式，可求出燃烧木柴的质量，根据热量的计算公式计算出水的温度．解：（1）以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环相当于手腕的位置没有发生变化，智能运动手环是静止的；智能运动手环还是通过电磁波以无线的方式向手机发送运动的统计数据．（2）由公式Q=qm得，需要完全燃烧木柴的质量：m===1.05kg．本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第2页，总3页可使水升高的温度为：由Q=cm△t得△t===30℃；故答案为：（1）静止；电磁波；（2）1.05；30．6．（1）比热容；（2）液化；（3）内；（4）环保、节能（合理即可）【解析】试题分析：（1）水的比热容大，在同样吸放热的情况下，其温度变化小，以水为冷却剂的主要成份就是利用了水的比热容较大的性质；（2）汽车上的窗户玻璃的内侧有很多小水珠，这是空气中的水蒸气液化形成的；（3）这种车工作时，压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，是内能转化为机械能；（4）由题意可知，这种车与汽油机相比优点有节能、环保，无污染。考点：水的比热容的特点及应用；液化及液化现象7．（1）该小汽车行驶100km，消耗的总能量是3.22×108J；（2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是6.44×107J；（3）该小汽车的效率是20%【解析】试题分析：（1）汽油完全燃烧放出的热量：Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J；（2）做的有用功：W=Fs=644N×100×103m=6.44×107J；（3）小汽车的效率：η=×100%=×100%=20%．8．（1）1.26×106J；（2）29.8%．【解析】解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×6kg×50℃=1.26×106J；（2）消耗汽油的体积V=15L=0.015m3，由ρ=得，消耗汽油的质量：m=ρV=0.7×103kg/m3×0.015m3=10.5kg，汽油燃烧放出的热量：Q放=mq=10.5kg×4.6×107J/kg=4.83×108J，发动机做有用功：W=pt=6×104W×40×60s=1.44×108J，发动机的效率：η=×100%=×100%=29.8%．答：（1）水吸收的热量为1.26×106J；（2）汽车发动机的效率是29.8%．【点评】第二问还可以先计算出输出的能量，然后再利用效率公式计算效率．9．（1）20m/s(2)1.08×108J(3)5.4×108J(4)20﹪【解析】试题分析：（1）该房车的行驶速度v=s/t=36000m/1800s=20m/s(2)由于房车做匀速直线运动，则F=f=0.1mg=0.1×3×103kg×10N/kg=3000N本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第3页，总3页该房车牵引力所做的功W=Fs=3000N×36000m=1.08×108J(3)热机在这一过程中消耗的总能量Q放=mq=ρVq=0.8×103kg/m3×1.5×10-2m3×4.5×107J/kg=5.4×108J(4)η=（W/Q放）×100%=（1.08×108J/5.4×108J）×100%=20﹪考点：速度；热量；热机的效率10．（1）烧开这壶水，水需要吸收热量为6.3×107J。（2）若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，则天然气炉具的效率是30.9%。【解析】试题分析：根据Q吸＝cm(t－t0)得Q吸＝cm1(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(100℃－25℃)＝6.3×107J.(2)根据Q放＝mq得Q放＝m2q＝6kg×3.4×107J/kg＝2.04×108J.(3)锅炉的效率JJQQ871004.2103.6放吸×100%＝30.9%.答：（1）烧开这壶水，水需要吸收热量为6.3×107J。（2）若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，则天然气炉具的效率是30.9%。考点：热机效率