（课标通用）安徽省2019年中考物理总复习 第一编 知识方法固基 专项突破5 热量的综合计算课件

专项突破(五)热量的综合计算安徽近几年中考关于热量的计算几乎每年都考,一般出现在填空题和综合题中。包括热传递过程中吸热与放热的计算,燃料燃烧释放热量的计算,热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用热量的计算。类型一类型二类型一一般吸热计算一般可以直接利用公式求解,应牢记公式。吸热公式:Q吸=cmΔt=cm(t-t0)。放热公式:Q放=cmΔt=cm(t0-t)。燃料燃烧放热公式:Q放=mq或Q=Vq。类型一类型二例1(2018·安徽六安月考)某品牌太阳能热水器装满100kg水,在太阳的照射下水温从10℃的升高到20℃,不计热量的散失。则热水器中的水吸收的热量是要完全燃烧m3的煤气可以产生相同的热量。(煤气的热值q=4.0×107J/m3)答案解析解析关闭水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(20℃-10℃)=4.2×106J;由于不计热量的散失,则Q放=Q吸=4.2×106J;由Q放=qV可得煤气的体积:V=𝑄放𝑞=4.2×106J4.0×107J/m3=0.105m3。答案解析关闭0.105类型一类型二方法归纳解答有关热量计算问题,应熟练掌握吸热公式Q吸=cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq、Q放=mq,计算时注意Δt指的是温度的变化量,注意固体燃料热值单位(J/kg)与气体燃料热值单位(J/m3)的区别。类型一类型二类型二热量的利用效率问题物理学中,把有效利用的能量在总能量中的比例称为效率。解题时要分清哪部分是用来作为有效利用的能量。在计算化学能转化为内能的工具时,η=Q吸Q放×100%,如锅炉、燃气灶;在计算电能转化为内能的工具时,η=Q吸W电×100%,如电热器;在计算太阳能转化为内能的工具时,η=Q吸W太阳×100%,如太阳能热水器;在计算内能转化为电能的工具时,η=W电Q放×100%,如火力发电。类型一类型二例2(2017·江苏宿迁中考)2017年5月18日,我国实现全球首次海域可燃冰试采成功。可燃冰与石油一样都是(选填“可再生”或“不可再生”)能源。1m3可燃冰可以释放出175m3的天然气,这些天然气完全燃烧释放出的热量是J;若这些热量被10吨的水吸收,水的温度能够上升75℃,则热量的利用率是%。〔q天然气=3.6×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)〕答案解析解析关闭可燃冰的总量是有限的,属于不可再生能源;1m3的“可燃冰”相当于天然气的体积为:V=1×175m3=175m3。这些天然气完全燃烧产生热量:Q放=Vq=175m3×3.6×107J/m3=6.3×109J;水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10×103kg×75℃=3.15×109J,η=𝑄吸𝑄放=50%。答案解析关闭不可再生6.3×10950类型一类型二方法归纳本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用,关键是对公式和公式变形的理解和应用。123456789101112131.(2018·安徽滁州期末)我省许多城市都修建了人工湖,这是利用了水的比热容较大的性质来调节气候。若人工湖湖水的质量为1×107kg,水温升高2℃,则湖水吸收的热量是J。〔水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)〕答案解析解析关闭水吸收的热量为:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1×107kg×2℃=8.4×1010J。答案解析关闭8.4×1010123456789101112132.(2017·湖北黄石期中)小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2,经太阳垂直照射15min,温度升高了5℃。请计算:实验时6kg的水吸收了J热量,若地表植物接收太阳能的能力与水相等,每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为J。答案解析解析关闭6kg的水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×6kg×5℃=1.26×105J;由题意可得,每平方米水面1s吸收的太阳能:Q吸'=1.26×105J0.1×15×60=1400J。由题知,地表植物接收太阳能的能力与水相等,所以每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为1400J。答案解析关闭1.26×1051400123456789101112133.(2018·重庆中考)小薇在“探究水的沸腾”实验中,所用水的质量为0.5kg,初温为58℃,测出水沸腾时的温度为98℃,则当地大气压比一个标准大气压(选填“高”或“低”),本实验中水加热至沸腾至少吸热J。〔已知c水=4.2×103J/(kg·℃)〕答案解析解析关闭测出水沸腾时的温度小于100℃,这是因为当时当地的大气压小于1个标准大气压造成的;水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(98℃-58℃)=8.4×104J。答案解析关闭低8.4×104123456789101112134.(2018·山东济宁中考)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图甲所示),通过方式改变牛奶的内能,图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为J。〔c牛奶=4.2×103J/(kg·℃)〕答案解析解析关闭给牛奶加热的过程中,牛奶吸收热量,内能增加,是通过热传递方式改变了牛奶的内能;由图乙可知,牛奶升高的温度:Δt=40℃-20℃=20℃,则牛奶吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.25kg×20℃=2.1×104J。答案解析关闭热传递2.1×104123456789101112135.(2018·福建中考)合理分类和利用垃圾可以变废为宝。在一定条件下,1吨垃圾能“榨”出170kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为J,燃烧时燃料油的化学能转化为能。答案解析解析关闭燃料油完全燃烧释放出的热量:Q放=mq=170kg×4.0×107J/kg=6.8×109J;燃料油燃烧过程中,将燃料油的化学能转化为内能。答案解析关闭6.8×109内123456789101112136.(2018·湖南怀化中考)汽车用水作为冷却剂,是因为水的较大。汽车在行驶过程中消耗了2kg汽油,若汽油完全燃烧,则放出的热量为J(汽油的热值为4.6×107J/kg)。答案解析解析关闭因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,水能带走较多的热量,冷却效果好,所以用水做汽车发动机的冷却剂。2kg汽油完全燃烧产生的热量:Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J。答案解析关闭比热容9.2×107123456789101112137.(2018·江苏南通中考)小芳探究水沸腾的特点,用热水做实验,这是为了;小芳发现水沸腾时继续加热,水温保持不变,停止加热,水很快停止沸腾,这说明水沸腾时需要,烧杯中水的质量为100g,停止加热后,水温从100℃降至40℃,水放出的热量为J,相当于完全燃烧g酒精放出的热量。〔c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3.0×107J/kg〕答案解析解析关闭小芳探究水沸腾的特点,用热水做实验,可以更快地使水沸腾,即可以节省时间;在实验过程中,停止加热,水很快停止沸腾,这说明水沸腾时需要吸收热量;水放出的热量:Q放水=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(100℃-40℃)=2.52×104J;由题知,酒精完全燃烧放出的热量:Q放酒精=Q放水=2.52×104J。由Q放=mq可得,完全燃烧酒精的质量:m酒精=𝑄放酒精𝑞酒精=2.52×104J3.0×107J/kg=0.00084kg=0.84g。答案解析关闭节省时间吸收热量2.52×1040.84123456789101112138.(2018·安徽五河一模)用两个相同的电热水器给质量同为2kg的物体甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为〔c水=4.2×103J/(kg·℃)〕()A.0.84×105JB.1.2×105JC.2.52×105JD.条件不足,不能计算答案解析解析关闭由图象可知,用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,水的温度升高60℃需要20min,物质甲的温度升高60℃需要10min。所以,质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q水吸=2Q甲吸。由Q吸=cmΔt可得:c=𝑄吸𝑚Δ𝑡,所以c水=2c甲,而c水=4.2×103J/(kg·℃),则c甲=2.1×103J/(kg·℃)。甲物质10min升高了60℃,吸收的热量:Q吸=c甲m甲Δt甲=2.1×103J/(kg·℃)×2kg×60℃=2.52×105J。所以C正确,ABD都不正确。答案解析关闭C123456789101112139.(2018·安徽安庆模拟)质量相同的甲乙两个物体由于吸热而升温,若它们的比热容之比为1∶2,升高的温度之比为3∶2,则它们吸收的热量之比是()A.3∶1B.4∶3C.1∶3D.3∶4答案解析解析关闭因Q吸=cmΔt,m甲∶m乙=1∶1,Δt甲∶Δt乙=3∶2,c甲∶c乙=1∶2。所以两物体吸收热量:𝑄甲𝑄乙=𝑐甲𝑚甲Δ𝑡甲𝑐乙𝑚乙Δ𝑡乙=12×11×32=34。答案解析关闭D1234567891011121310.(2018·安徽定远一模)质量相同的两球,已知甲球的比热容是乙球比热容的2倍,乙球吸收的热量是甲球吸收热量的2倍,那么甲球升高的温度与乙球升高的温度之比为()A.1∶2B.1∶1C.2∶1D.1∶4答案解析解析关闭因Q=cmΔt,所以甲球升高的温度与乙球升高的温度之比Δ𝑡甲Δ𝑡乙=𝑄甲𝑐甲𝑚𝑄乙𝑐乙𝑚=𝑄甲𝑐乙𝑚𝑄乙𝑐甲𝑚=𝑄甲𝑐乙𝑚2𝑄甲×2𝑐乙𝑚=14。答案解析关闭D1234567891011121311.(2018·广西贵港中考)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?答案解析解析关闭(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,需要天然气的体积:V=𝑄放𝑞=4.2×106J3.5×107J/m3=0.12m3。答案解析关闭(1)4.2×106J(2)0.12m31234567891011121312.(2018·江苏苏州中考)为了减少环境污染,部分农村地区改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液化气10kg,已知液化气的热值为4.2×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求:(1)这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少?(2)若(1)中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收,在标准大气压下可将多少kg的水烧开?答案解析解析关闭(1)10kg液化气完全燃烧释放热量:Q放=m气q=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J;(2)由题知,Q吸=40%×Q放=40%×4.2×108J=1.68×108J,1标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,由Q吸=cmΔt得水的质量:m水=𝑄吸𝑐Δ𝑡=1.68×108J4.2×103J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=500kg。答案解析关闭(1)4.2×108J(2)500kg1234567891011121313.(2017山东聊城中考)2017年5月18日,中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功。实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大,是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大,是天然气热值的10倍以上,若按15倍计算。〔c水=4.2×103J/