人教版九年级物理-第13章-内能-计算题训练(一)解析版

第13章内能计算题训练（一）1．天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，完全燃烧0.042m3的天然气放出多少J的热量？若这些热量完全被水吸收，能使多少kg的水温度升高50℃？【水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值取q＝4×107J/m3】2．无烟煤的热值是3.4×107J/kg，完全燃烧20kg的无烟煤放出的热量是多少？这些热量的84%被水吸收，能把多少kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）？（C水＝4.2×103J/kg•℃）3．热量的计算公式为Q吸＝cm（t﹣t0），Q放＝cm（t0﹣t）。已知铁的比热容为0.46×103J/（kg•℃），铝的比热容为0.88×103J/（kg•℃）。（1）一根烧红的铁钉，质量为2g，温度从800℃降低到700℃，放出多少热量；（2）相同质量的铁和铝，吸收相同的热量，上升温度较高的是（选填“铁”或“铝”）。4．攀枝花市被誉为“阳光花城”，阳光资源丰富。某同学将装有0.35kg、28℃的水的瓶子放在阳光照射的水平地面上。经过一段时间后，测得水温为38℃．已知水面距瓶底的高度为0.16m，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg。求：（1）水对瓶底的压强；（2）瓶中的水吸收的热量。5．大山将质量为20kg的水从25℃加热到75℃，[水的比热容为4.2×103J/（Kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3]求：（1）这些水吸收的热量是多少？（2）若这些热量由完全燃烧天然气获得，则需要多少m3天然气？6．质量为500g的冰，温度从﹣10℃降低到﹣30℃，放出的热量是2.1×104J，求冰的比热容是多少？（请写出计算过程）7．现在我国许多地方天然气被普遍使用。小明家正在用天然气给初温20℃、质量为30kg的水加热，已经用掉了0.28m3的天然气。已知天然气烧水的热效率为60%，其热值为3.6×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），求：（1）0.28m3的天然气完全燃烧所放出来的热量；（2）30kg的水的末温。8．将装有温度约为90℃，质量约为0.5kg热牛奶的奶瓶放入室温下盛有温度约为20℃，质量约为1kg水的容器中，经过一段时间后，再测量容器中的水和奶瓶中的奶的温度均为40℃，若牛奶放出的热量全部被水吸收，则牛奶的比热容为多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]9．质量为10g、初温为20℃的铁钉加热至270℃，求：铁钉吸收的热量是多少？[c铁＝0.46×103J/（kg•℃）]10．某油电混合动力小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶了50km，用了半小时，受到的阻力为2×103N，求：（1）若在这一过程中消耗燃油5×10﹣3m3，求这一过程中燃油燃烧放出的热量（已知燃油密度为0.8×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）（2）小汽车行驶100km发动机做的功为多少？（3）若该车改用电动力行驶，若每行驶100km消耗电能100kW•h，求此过程的效率。11．2018年1月19日，在我国酒泉卫星发射中心，长征十一号固体运载火箭“一箭六星”发射任务圆满成功。如图所示，航天燃料从液态变为固态，是一项技术突破。铍是一种高效率的火箭材料，铍在燃烧时释放出巨大的能量（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q铍＝6.3×107J/kg），求：（1）1kg的铍完全燃烧放出的热量为多少焦耳？（2）若这些热量全部被水吸收，可以使750kg的水温度升高多少摄氏度？12．某小组同学用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/kg．求：（1）此过程中水吸收的热量；（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；（3）酒精灯烧水时的热效率。13．小华家使用沼气作为生活燃料，在某一次给温度为20℃、100kg的水进行加热，用去了0.1m3沼气。按照沼气完全燃烧计算，在这一次给水加热过程中有30%被水吸收，则水的温度升高多少℃？（沼气的热值为2.5×107J/m3，四舍五入，保留1位小数）14．小明家每天所消耗的天然气能将1标准气压下30kg、20℃的水烧开，通过燃气计量表，查出每天消耗的天然气约0.5m3，天然气的热值为3.6×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），求小明家（1）烧水时有效利用的热量；（2）每天消耗天然气放出的热量；（3）所用烧水炉具的能量利用效率。15．天然气具有价格实惠、污染少、热值高等优点。小东用天然气灶将一锅质量为2kg、温度为20℃的水加热到80℃，用时约为6min。已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3．求：（1）在这个过程中水吸收的热量是多少？（2）若这个过程中天然气完全燃烧放出的热量80%被水吸收，则需要多少m3的天然气？16．质量为500g的某液体放出了3×104J的热量后，温度下降了30℃；若此液体放出的热量有60%被一质量为2kg的铁球吸收，求：（1）某液体的比热容（2）铁球升高的温度（c铁＝0.45×103J/（kg•℃））17．若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，现要在标准大气压下把5L的水从20℃加热至沸腾。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q天然气＝4×107J/m3．求：（1）在这个过程中水吸收的热量；（2）需完全燃烧天然气的体积。18．被誉为“国之光荣”的秦山核电站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2×104kg，那么：（1）2×104kg烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少J？（烟煤的热值为3.36×107J/kg）（2）假设2×104kg烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使5×105kg的水从20℃升高到100℃，求水吸收的热量为多少J．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）（3）若将这些烟煤完全燃烧获得的内能全部转化为机械能而对外做功，则用这些功可将3×103kg的货物匀速举高多少米？（g＝10N/kg）19．在西部大开发中，国家提出“退耕还林”的伟大举措，这对改善西部生态环境有着重要意义。大量植树选林，可调节气温。据某新闻媒体报道，一万平方米的森林每秒钟吸收的太阳能约为1.2×105J，（1）如果这些能量被50kg的干泥土所吸收，那么，可使温度为7℃的干泥土的温度升高到多少℃？[c干泥土＝0.8×103J/（kg•℃）]。（2）一万平方米的森林每分钟吸收的太阳能相当于完全燃烧多少千克煤气产生的热量（q煤气＝3.6×107J/kg）20．一个质量为250g的钢刀，加热到560℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃，这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？若把这把钢刀放到30℃质量为0.5kg的水中，水温可以升高到多少？假设钢刀没有热量的损失，钢的比热容c＝0.46×103J/（kg•℃）第13章内能计算题训练（一）参考答案与试题解析1．【分析】（1）根据Q放＝Vq求出完全燃烧0.042m3的天然气释放的热量；（2）知道水的比热容和温度的变化量以及吸收的热量，根据Q吸＝cm△t求出加热水的质量。【解答】解：（1）完全燃烧0.042m3的天然气放出的热量：Q放＝Vq＝0.042m3×4×107J/m3＝1.68×106J；（2）由题意可知，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝1.68×106J；由Q吸＝cm△t可得，加热水的质量：m＝＝＝8kg。答：（1）这些天然气完全燃烧放出1.68×106J的热量；（2）这些热量能使8kg的水温度升高50℃。【点评】本题考查了燃料完全燃烧释放热量公式、吸热公式的应用，是一道较为简单的计算题。2．【分析】（1利用热值公式Q＝qm求解燃烧无烟煤放出的热量；（2结合热量公式Q＝cm△t的变形公式m＝求解烧开水的质量。【解答】解：（1）完全燃烧20kg的无烟煤放出的热量：Q放＝qm＝3.4×107J/kg×20kg＝6.8×108J；（2）由η＝得水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝84%×6.8×108J＝5.712×108J；由Q吸＝cm△t得水的质量：m水＝＝＝1.7×103kg；答：完全燃烧20kg的无烟煤放出的热量是6.8×108J，能把1.7×103kg的20℃的水烧开。【点评】本题考查学生对热量公式的掌握和运用。3．【分析】（1）知道铁钉的质量、铁的比热容、铁钉的温度变化值，利用放热公式计算铁钉放出的热量；（2）物体吸收热量后升高的温度可以结合热量的变形公式△t＝进行求解。【解答】解：（1）铁钉的质量m＝2g＝2×10﹣3kg，铁钉的温度从800℃降低到700℃，放出的热量：Q放＝c铁m（t0﹣t）＝0.46×103J/（kg•℃）×2×10﹣3kg×（800℃﹣700℃）＝92J。（2）已知铁和铝的质量相同，并且吸收相同的热量，因为铁的比热容小于铝的比热容，所以由公式△t＝可知，铁升高的温度较高。答：（1）一根烧红的铁钉，质量为2g，温度从800℃降低到700℃，放出92J的热量；（2）铁。【点评】本题考查了热量计算公式的应用，知道铁和铝比热容的大小关系是突破口，用好吸热公式是解本题的关键。4．【分析】（1）知道水面距瓶底的高度，根据p＝ρgh求出水对瓶底的压强；（2）知道水的质量、初温和末温以及比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出瓶中的水吸收的热量。【解答】解：（1）水对瓶底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m＝1.6×103Pa；（2）瓶中的水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.35kg×（38℃﹣28℃）＝1.47×104J。答：（1）水对瓶底的压强为1.6×103Pa；（2）瓶中的水吸收的热量为1.47×104J。【点评】本题考查了液体压强公式和吸热公式的应用，是一道较为简单的计算题。5．【分析】（1）知道水的比热容、质量和初温，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）这些热量由完全燃烧天然气获得，再根据Q放＝Vq求烧开这壶水需要天然气的体积；【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（75℃﹣25℃）＝4.2×106J。（2）这些热量由完全燃烧天然气获得，则Q吸＝Q放＝4.2×106J。由Q放＝Vq得，烧开这壶水需要天然气的体积：V＝＝＝0.12m3。答：（1）这些水吸收的热量是4.2×106J。（2）若这些热量由完全燃烧天然气获得，则需要0.12m3天然气。【点评】本题考查了吸热公式及燃料完全燃烧释放热量公式的掌握和应用，熟练运用公式及变形公式即可正确解题。6．【分析】根据热传递过程中的放热公式Q＝Cm△t可计算该金属的比热容。【解答】解：水的质量为m＝500g＝0.5kg，由Q放＝cm（t0﹣t）得：冰的比热容：c＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。答：冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃）。【点评】本题考查了冰的比热容，应用热量公式即可正确解题，本题是一道基础题。7．【分析】（1）由Q放＝Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量；（2）已知天然气烧水的热效率为60%，可求得水吸收的热量，然后利用Q＝cm△t可求得升高的温度，然后可知水的末温。【解答】解：（1）0.28m3的天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.28m3×3.6×107J/m3＝1.008×107J；（2）由η＝×100%可得，30kg的水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝60%×1.008×107J＝0.6048×107J；由Q吸＝cm△t可得，水升高的温度：△t＝＝＝48℃。则水的末温：t＝t0+△t＝20℃+48℃＝68℃。答：（1）0.28m3的天然气完全燃烧所放出来的热量为1.008×107J；（2）30kg的水的末温为68℃。【点评】本题主要考查了密度公式。燃料完全燃烧放热公式Q放＝Vq、Q吸＝cm△t