
1.(2024安徽省) 一保溫杯中裝有質(zhì)量為200g,溫度為25℃的水。將一個質(zhì)量為100g,溫度為100℃的金屬塊放入杯中,一段時間后杯內(nèi)水和金屬塊的溫度穩(wěn)定在30℃,假設(shè)金屬塊放出的熱量全部被水吸收,已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),則該金屬塊的比熱容為______ J/(kg·℃)。
【答案】0.6×103
【解析】由題意知,水吸收的熱量為
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(30℃-25℃)=4.2×103J
因金屬塊放出的熱量全部被水吸收,則金屬塊放出的熱量為4.2×103J,則金屬塊的比熱容為
2. (2024福建)太陽能屬于______能源。某光伏發(fā)電站年均發(fā)電量約為,相當(dāng)于完全燃燒______kg煤炭釋放的熱量。()
【答案】 可再生
【解析】太陽能可以從自然界源源不斷地得到,根據(jù)能源的定義與分類可知屬于可再生能源。
依題意得根據(jù)燃料完全燃燒放出的熱量等于電站年發(fā)電量,由熱值計算公式可知
需要完全燃燒煤炭的質(zhì)量
3. (2024河北)風(fēng)電的開發(fā)可以有效助力我國實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)。張北一雄安特高壓交流輸變電工程投運(yùn)后,實現(xiàn)了“張家口的風(fēng)點亮雄安的燈”。從能源的視角來看,“張家口的風(fēng)”屬于____(選填“可再生”或“不可再生”)能源,它實際上來源于___________能。我國自主研發(fā)的單個陸上風(fēng)電機(jī)組功率可達(dá)107W,這樣一個風(fēng)電機(jī)組在此功率下穩(wěn)定工作___________min產(chǎn)生的電能,相當(dāng)于200kg焦炭完全燃燒放出的熱量。焦炭的熱值為3.0×107J/kg。
【答案】 可再生 太陽 10
【解析】風(fēng)能短時間內(nèi)可以再次從自然界中獲取,屬于可再生能源。
風(fēng)的形成主要是由太陽輻射熱引起的,當(dāng)太陽光照射在地球表面時,地表溫度會升高,導(dǎo)致地表的空氣受熱膨脹并變輕上升,熱空氣上升后,低溫的冷空氣會橫向流入補(bǔ)充,上升的空氣在逐漸冷卻的過程中會變重并降落,由于地表溫度仍然較高,這又會加熱空氣并使之上升,這種空氣的持續(xù)流動就形成了風(fēng),故風(fēng)能實際上來源于太陽能。
200kg焦炭完全燃燒放出的熱量為
風(fēng)電機(jī)組在此功率下穩(wěn)定工作的時間為
4. (2024黑龍江哈爾濱)完全燃燒0.1m3的天然氣放出的熱量是__________J;若這些熱量的20%被4kg的液體吸收,使其溫度升高50℃,則該液體的比熱容是__________J/(kg·℃)(q天然氣=3.0×107J/m3)
【答案】 3.0×106 3×103
【解析】完全燃燒0.1m3的天然氣放出的熱量
Q放=Vq天然氣=0.1m3×3.0×107J/m3=3.0×106J
液體吸收的熱量
Q吸= Q放η=3.0×106J×20%=6×105J
該液體的比熱容
5. (2024黑龍江龍東)樓房中的“暖氣”一般采用熱水循環(huán)的方式將熱帶到房屋中通過熱傳遞供暖,這是因為水的_________大,若暖氣中50kg的水,溫度降低2℃,放出的熱量是___________J。
【答案】 比熱容
【解析】因為水的比熱容較大,所以相同質(zhì)量的水和其他物質(zhì)相比較,放出同樣熱量的情況下,水的溫度變化小,故采用熱水循環(huán)的方式取暖。
水放出的熱量
6. (2024蘇州)如圖所示為某折疊卡式爐,采用丁烷氣體作為燃料。水壺裝入2L初溫為25℃的水,用卡式爐加熱至100℃,消耗了25g丁烷氣體(水的比熱容為,丁烷的熱值為)。求:
(1)壺中水的質(zhì)量;
(2)水吸收的熱量;
(3)卡式爐的加熱效率。
【答案】(1)2kg;(2);(3)52.5%
【解析】(1)壺中水的質(zhì)量為
(2)水吸收的熱量為
(3)丁烷放出的熱量
卡式爐的加熱效率為
(1)壺中水的質(zhì)量為2kg;
(2)水吸收的熱量為6.3×105J;
(3)卡式爐的加熱效率為52.5%。
7. (2024江蘇鹽城)如圖是我國宇航員首次在軌拍攝的以地球為背景的空間站組合體全貌照片??梢钥闯鲇詈絾T拍攝該照片時處于空間站的______位置。太陽能電池板受光面朝向照片______面。由于太空碎片速度非常大,具有很大的______能,容易造成部分電池板受損。2023年12月,航天員成功出倉修復(fù)電池板外表面。電池板每天可發(fā)電1000kW·h,相當(dāng)于______kg的焦炭完全燃燒放出的熱量。(已知)
【答案】 艙外 正 動 120
【解析】照片中能看到整個空間站,說明宇航員拍攝該照片時處于空間站的艙外位置。
太陽能電池板工作時,需要接收太陽光的照射,所以太陽能電池板受光面朝向照片正面。
動能跟質(zhì)量和速度有關(guān),太空碎片速度非常大,具有很大的動能。
電池板每天可發(fā)電
W=1000kW?h=1000×3.6×106J=3.6×109J
由Q放?=mq得,焦炭的質(zhì)量
8. (2024江蘇揚(yáng)州)拖拉機(jī)輪胎表面刻有花紋,是通過增大________來增大摩擦。選用水來冷卻拖拉機(jī)的發(fā)動機(jī),是因為水的比熱容_______(填“大”或“小”),如果水箱裝有質(zhì)量為20kg的水,水溫從20℃上升到70℃,水吸收了_______J的熱量。[]
【答案】 接觸面粗糙程度 大 4.2×106
【解析】拖拉機(jī)輪胎表面刻有花紋,是壓力不變時通過增大接觸面粗糙程度來增大摩擦。
選用水來冷卻拖拉機(jī)的發(fā)動機(jī),是因為水的比熱容大,其他條件相同時,水升高相同溫度,吸收的熱量多。
如果水箱裝有質(zhì)量為20kg的水,水溫從20℃上升到70℃,水吸收的熱量為
9. 汽油機(jī)在______沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。若某汽車的汽油機(jī)在一段時間內(nèi)所做的有用功為,效率為25%,則該汽油機(jī)在這段時間內(nèi)消耗______kg的汽油(汽油的熱值?。?br>【答案】 做功 2
【解析】汽油機(jī)在做功沖程中,燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?,燃?xì)馔苿踊钊瑢?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
汽油完全燃燒放出的熱量為
則汽油的質(zhì)量為
10.(2024天津) 使用廚房中的電熱水器將質(zhì)量為的水從加熱到,該熱水器消耗了的電能。已知,求:
(1)水吸收的熱量;
(2)該熱水器的熱效率。
【答案】(1);(2)87.5%
【解析】(1)水吸收的熱量為
(2)該熱水器的熱效率為
答:(1)水吸收熱量為6.3×105J;
(2)該熱水器的熱效率為87.5%。
11. (2024上海)質(zhì)量為2千克的水溫度升高50℃。求水吸收的熱量Q吸。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
【答案】4.2×105焦
【解析】水吸收的熱量
答:水吸收的熱量4.2×105焦。
12. (2024山東煙臺)在探究“物質(zhì)的吸熱能力與哪些因素有關(guān)”的實驗中,用質(zhì)量是0.3kg的水和甲表中等質(zhì)量的另一種物質(zhì)進(jìn)行對比,作出的圖像如圖乙所示。實驗過程中,水和另一種物質(zhì)在相同時間內(nèi)吸收的熱量相等,分析圖像可以得出圖線______(選填“a”或“b”)對應(yīng)的物質(zhì)為水,另一種物質(zhì)為______,這種物質(zhì)在0~5min內(nèi)吸收的熱量為______J。
表甲
【答案】 b 煤油
【解析】時間相等時,兩種液體放出的熱量相等,由圖示可以看出,a液體的溫度降低的快,b液體溫度降低慢;根據(jù)熱量的計算公可知,在質(zhì)量相等、初溫相同、放熱也相同的情況下,誰的溫度降低得快,它的比熱容小,所以b對應(yīng)的物質(zhì)為水。
由圖可知,在0到5分鐘時,a液體的溫度變化了40℃,b液體(水)的溫度變化了20℃,加熱相同時間,吸收的熱量相同,即
展開得
代入數(shù)據(jù)可知
解得
對比表格可知,該物質(zhì)是煤油。
這種物質(zhì)在0~5min內(nèi)吸收的熱量為
13. (2024四川達(dá)州)在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,小明用天然氣灶將質(zhì)量1kg的水,從20℃加熱到沸騰,水吸收的熱量是________J。他家天然氣熱水器的熱效率是70%,他某次洗澡,耗水20kg,熱水器進(jìn)水溫度是22℃,出水溫度是42℃,他這次洗澡消耗天然氣________m3。已知水的比熱容是,天然氣的熱值是。
【答案】 3.36×105 0.075
【解析】水吸收的熱量
洗澡時水吸收的熱量
由??得,天然氣完全燃燒放出的熱量
由Q放?=Vq得,需要天然氣的體積
14. (2024四川廣安)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明是第二次工業(yè)革命中應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的一項重大成就。如圖所示為單缸四沖程汽油機(jī)的一個沖程示意圖,若該汽油機(jī)的效率為30%,飛輪每分鐘轉(zhuǎn)動1800圈(),則下列說法正確的是( )
A. 圖中所示沖程是做功沖程
B. 若該汽油機(jī)完全燃燒5kg汽油,則汽油機(jī)做的有用功為
C. 該汽油機(jī)在1s內(nèi)做功30次
D. 汽油機(jī)消耗的燃料越少,效率一定越高
【答案】B
【解析】A.圖中所示沖程兩氣閥關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動,是壓縮沖程,故A錯誤;
B.若該汽油機(jī)完全燃燒5kg汽油,則汽油機(jī)做的有用功為
故B正確;
C.飛輪每分鐘轉(zhuǎn)動1800圈,則每秒轉(zhuǎn)動30圈,該汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)動2圈對外做功一次,則在1s內(nèi)做功15次,故C錯誤;
D.由得,汽油機(jī)消耗的燃料越少,完全燃燒釋放的熱量越少,做的有用功不知,無法比較效率高低,故D錯誤。
故選B。
15.(2024四川廣元) 隨著科技發(fā)展,人們已經(jīng)開始將氫能作為一種新能源加以利用。已知氫燃料的熱值為,水的比熱容為。如果一輛汽車平均每月消耗氫燃料30kg,這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量為________J,若這些熱量完全被水吸收,可使________kg水的溫度從20℃升高到100℃。
【答案】
【解析】這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量
這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量為。
若這些熱量完全被水吸收,水的質(zhì)量
可使水的溫度從20℃升高到100℃。
16.吃早飯的時候,媽媽用熱水給小雪加熱袋裝牛奶,使這袋質(zhì)量為250g的牛奶的溫度由12℃升高到42℃。[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),設(shè)該牛奶的比熱容為2.5×103J/(kg?℃),不計熱量損失]
(1)牛奶吸收的熱量是多少?
(2)媽媽所用熱水的質(zhì)量為0.3kg,則水的初始溫度至少為多少度?(結(jié)果保留1位小數(shù))
【答案】(1)18750J;(2)56.9℃
【解析】(1)牛奶吸收的熱量
Q吸=c牛奶m牛奶(t﹣t0牛奶)=2.5×103J/(kg?℃)×0.25kg×(42℃﹣12℃)=18750J
(2)不計熱損失,水吸收的熱量
Q吸=Q放=18750J
由Q放=cm(t0﹣t)可得熱水的溫度降低值
水的末溫t=42℃,熱水的初溫
t0水=t+Δt水=42℃+14.9℃=56.9℃
17.為了測量某種液體的比熱容,把質(zhì)量為1kg的鐵塊加熱到80℃后,迅速投入質(zhì)量為2kg、溫度為20℃的待測液體中,混合后的共同溫度是30℃,不計熱量損失,鐵的比熱容c鐵=0.46×103J/(kg?℃)。求:
(1)鐵塊降低的溫度;
(2)鐵塊放出的熱量;
(3)這種液體的比熱容。
【答案】(1)50℃;(2)2.3×104 J;(3)1.15×103J/(kg?℃)
【解析】(1)鐵塊降低的溫度
(2)鐵塊放出的熱量
(3)不計熱損失,液體吸收的熱量
由得,這種液體比熱容
18.某人用天然氣灶燒水,在水壺中加入2L水,水的初溫是20 ℃,然后將水燒開,用了0.05m3天然氣,天然氣的熱值為3.2×107 J/m3,水的比熱容c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3,氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。求:
(1)水吸收的熱量;
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量;
(3)天然氣灶的效率η。
【答案】(1)2 kg;(2)6.72×105 J;(3)42%
【解析】(1)水的體積為
水的質(zhì)量為
在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點為100 ℃,即水的末溫為100 ℃,水吸收的熱量
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量
天然氣灶的效率
19.期中)小偉家的太陽能熱水器中裝有質(zhì)量為120kg的水,在陽光的照射下,水的溫度從20℃上升到70℃。[干木柴的熱值為1.2×107J/kg,水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]求:
(1)熱水器中的水吸收的熱量是多少?
(2)這些水若放在鐵鍋內(nèi)用燃燒的干木柴加熱,需要完全燃燒10kg的干木柴才能使其溫度從20℃上升到70℃,則鐵鍋燒水的效率是多少?
(3)請你提出一條提高鐵鍋燒水效率的合理化建議。
【答案】(1)2.52×107J;(2)21%;(3)可以增加送氧量,使木柴充分燃燒,減小熱損失
【解析】(1)水吸收的熱量
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×120kg×(70℃﹣20℃)=2.52×107J
(2)干木柴完全燃燒放出的熱量
Q放=m干木柴q=10kg×1.2×107J/kg=1.2×108J
鐵鍋燒水的效率
(3)可以增加送氧量,使木柴充分燃燒,減小熱損失。
20.已知水的比熱容為,燃?xì)獾臒嶂禐?.2×107J/m3。求:
(1)完全燃燒體積為0.5m3燃?xì)饪梢苑懦龅臒崃浚?br>(2)某燃?xì)鉄崴鳠男适?0%,完全燃燒體積為0.5m3的燃?xì)?,可將多少千克的水?0℃加熱到100℃?
【答案】(1)2.1×107J (2)可將25kg的水從20℃加熱到100℃
【解析】(1)根據(jù)題意可知,完全燃燒0.5m3燃?xì)夥懦龅臒崃繛?br>Q放=Vq=0.5m3×4.2×107J/m3=2.1×107J
(2)根據(jù)效率公式可知,水吸收的熱量為
Q吸=40%Q放=40%×2.1×107J=8.4×106J
根據(jù)
可得,水的質(zhì)量為
21.目前我國農(nóng)村中建造了大量的沼氣池產(chǎn)生沼氣,據(jù)測算,平均每立方米大小的沼氣池一天產(chǎn)生沼氣量是0.2立方米;而每立方米的沼氣可以供6口之家三餐的烹調(diào)所用,可以使3噸的卡車運(yùn)行3千米,可以點亮60瓦電燈工作6小時(沼氣的熱值約1.9×107J/m3);請問
(1)每立方米沼氣池每天產(chǎn)生的沼氣完全燃燒可產(chǎn)生多少焦的熱量?
(2)垃圾被譽(yù)為“放錯了地方的資源”,由莒縣光大環(huán)保能源有限公司運(yùn)營的莒縣環(huán)保能源發(fā)電項目,一期總投資2.98億元,項目規(guī)模為日入爐處理垃圾600噸,莒縣光大環(huán)保能源有限公司靠垃圾當(dāng)燃料,利用焚燒爐的火焰加熱鍋爐,所產(chǎn)生的蒸汽可以帶動發(fā)電機(jī)組;據(jù)計算,每燃燒1噸垃圾,可以得到6.72×108J的電能,若這些電能全部轉(zhuǎn)化成熱量被水吸收,1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下最多能將多少kg初溫為20℃的水燒開?(c水=4.2×103J/(kg?℃))
【答案】(1)3.8×107J;(2)2000kg
【解析】(1)根據(jù)題意可知,每立方米大小的沼氣池一天產(chǎn)生沼氣量V=0.2m3,則每立方米沼氣池每天產(chǎn)生的沼氣完全燃燒可產(chǎn)生的熱量
(2)根據(jù)題意可知,水吸收的熱量
一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點是100℃,由
可知,水的質(zhì)量
答:(1)每立方米沼氣池每天產(chǎn)生的沼氣完全燃燒可產(chǎn)生的熱量為3.8×107J;
(2)能將2000kg初溫為20℃的水燒開。
22. (2024河北)風(fēng)電的開發(fā)可以有效助力我國實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)。張北一雄安特高壓交流輸變電工程投運(yùn)后,實現(xiàn)了“張家口的風(fēng)點亮雄安的燈”。從能源的視角來看,“張家口的風(fēng)”屬于____(選填“可再生”或“不可再生”)能源,它實際上來源于___________能。我國自主研發(fā)的單個陸上風(fēng)電機(jī)組功率可達(dá)107W,這樣一個風(fēng)電機(jī)組在此功率下穩(wěn)定工作___________min產(chǎn)生的電能,相當(dāng)于200kg焦炭完全燃燒放出的熱量。焦炭的熱值為3.0×107J/kg。
【答案】 可再生 太陽 10
【解析】風(fēng)能短時間內(nèi)可以再次從自然界中獲取,屬于可再生能源。
風(fēng)的形成主要是由太陽輻射熱引起的,當(dāng)太陽光照射在地球表面時,地表溫度會升高,導(dǎo)致地表的空氣受熱膨脹并變輕上升,熱空氣上升后,低溫的冷空氣會橫向流入補(bǔ)充,上升的空氣在逐漸冷卻的過程中會變重并降落,由于地表溫度仍然較高,這又會加熱空氣并使之上升,這種空氣的持續(xù)流動就形成了風(fēng),故風(fēng)能實際上來源于太陽能。
200kg焦炭完全燃燒放出的熱量為
風(fēng)電機(jī)組在此功率下穩(wěn)定工作的時間為
23.(2024天津) 使用廚房中的電熱水器將質(zhì)量為的水從加熱到,該熱水器消耗了的電能。已知,求:
(1)水吸收的熱量;
(2)該熱水器的熱效率。
【答案】(1);(2)87.5%
【解析】(1)水吸收的熱量為
(2)該熱水器的熱效率為
答:(1)水吸收熱量為6.3×105J;
(2)該熱水器的熱效率為87.5%。
24. (2024上海)質(zhì)量為2千克的水溫度升高50℃。求水吸收的熱量Q吸。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
【答案】4.2×105焦
【解析】水吸收的熱量
答:水吸收的熱量4.2×105焦。
25. (2024四川廣安)某地區(qū)的居民常用太陽灶來燒水,太陽灶所利用的太陽能來源于太陽內(nèi)部原子核的______(選填“聚變”或“裂變”)。如果把質(zhì)量為1.2kg、溫度為25℃的水加熱到75℃,至少需要給水提供______J的能量。[]
【答案】 聚變
【解析】在太陽內(nèi)部時刻發(fā)生由“氫”聚變成“氦”的原子核反應(yīng),即核聚變,不停地釋放出巨大的能量。
如果把質(zhì)量為1.2kg、溫度為25℃的水加熱到75℃,需要的熱量為
26.國慶節(jié)后,天氣轉(zhuǎn)涼,氣溫逐漸降低,小明喝牛奶前,需要用熱水燙一下加溫,如圖所示。小明用60℃的熱水加熱200g的袋裝牛奶,使牛奶的溫度由15℃升高到45℃。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),牛奶的比熱容為2.5×103 J/(kg·℃)。若不計包裝袋吸熱及其它熱損失,求:
(1)牛奶吸收的熱量是多少焦?
(2)加熱牛奶至少需要多少千克60℃的熱水?
【答案】(1)1.5×104J;(2)0.238kg
【解析】(1)牛奶的質(zhì)量為
m牛奶=200g=0.2kg
牛奶吸收的熱量為
(2)若不計包裝袋吸熱及其它熱損失,所以熱水放出的熱量為
Q放=Q吸=1.5×104J
由Q放=c水m水(t02﹣t)得至少需要熱水的質(zhì)量為
27.如圖是某太陽能熱水器,向其中注入50kg水,陽光照射一段時間后,水溫從10℃升高到50℃。水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)。試求:
(1)這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少?
(2)如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×107J,則這段時間該熱水器的效率是多少?
(3)若用煤燃燒來提供2.8×107J的熱量,需完全燃燒多少千克煤?(煤的熱值約為3.5×107J/kg)
【答案】(1);(2)30%;(3)0.8kg
【解析】(1)這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是
(2)這段時間該熱水器的效率是
(3)若用煤燃燒來提供2.8×107J的熱量,需完全燃燒煤的質(zhì)量為
28.如圖是以天然氣為燃料的公交車。該公交車具有節(jié)能、環(huán)保等特點,若公交車發(fā)動機(jī)的效率為40%,某段時間內(nèi)該公交車消耗了2.7m3的天然氣。(q天然氣=4×107J/m3,ρ天然氣=0.8kg/m3)
(1)這段時間內(nèi)該公交車消耗天然氣的質(zhì)量為多少?
(2)這些天然氣完全燃燒放出的熱量為多少?
(3)這段時間內(nèi)該車發(fā)動機(jī)輸出了多少機(jī)械能?
【答案】(1)2.16kg;(2)1.08×108J;(3)4.32×107J
【解析】(1)2.7m3的天然氣的質(zhì)量
m天然氣=ρ天然氣V=0.8kg/m3×2.7m3=2.16kg
(2)這些天然氣完全燃燒放出的熱量
Q放=q天然氣V=4×107J/m3×2.7m3=1.08×108J
(3)這段時間內(nèi)該車發(fā)動機(jī)輸出的機(jī)械能
W=ηQ放=40%×1.08×108J=4.32×107J
29.為了比較水和某種液體的吸熱能力,某同學(xué)在兩個完全相同的燒杯中分別裝有0.5kg的水和某種液體,將兩個規(guī)格相同的電加熱器放在燒杯中分別對水和某種液體加熱,并用相同的兩支溫度計分別測量水和某種液體的溫度,如圖甲所示;它們溫度隨時間變化的圖象如圖乙所示,已知水的比熱容。請根據(jù)圖像有關(guān)信息,試求:
(1)水在6min內(nèi)吸收的熱量;
(2)某種液體的比熱容c液。
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由表中數(shù)據(jù),加熱6分鐘,A升高的溫度為
50℃-20℃=30℃
B液體升高的溫度為
80℃-20℃=60℃
故A的吸熱能力強(qiáng),即比熱容大,故A為水。水在6min內(nèi)吸收的熱量為
(2)加熱相同的時間,則兩種物體吸收的熱量相同,由可知,在吸收熱量和質(zhì)量相同時,物體升高的的溫度與比熱容成反比,則
B的比熱容為
答:(1)水在6min內(nèi)吸收的熱量為;
(2)某種液體的比熱容c液為。
30.如圖所示,網(wǎng)紅“木桶魚”是在木桶里放入高溫的鵝卵石,再加入質(zhì)量為2kg、初溫為60℃的魚湯,鵝卵石放熱能使魚湯沸騰[在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,魚湯的比熱容和沸點視為和水相同c湯=4.2×103J/(kg·℃)]。氣壓看作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。求:
(1)魚湯所吸收的熱量為多少;
(2)若天然氣完全燃燒放出的熱量被鵝卵石全部吸收,而鵝卵石放出熱量的80%被魚湯吸收。求此過程需要燃燒多少m3天然氣?(q天然氣=3.5×104J/m3)
【答案】(1)3.36×105J;(2)0.012m3
【解析】(1)魚湯所吸收的熱量為
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量
此過程需要燃燒天然氣的體積為
答:(1)魚湯所吸收的熱量為;
(2)此過程需要燃燒0.012m3天然氣。
31.小明同學(xué)從說明書中了解到她家汽車內(nèi)燃機(jī)的能量流向如圖所示。某段時間內(nèi),汽車消耗了70g汽油。(汽油的熱值q=4.6×107J/kg水的比熱容)求:
(1)求70g汽油完全燃燒放出的熱量;
(2)內(nèi)燃機(jī)的工作效率;
(3)使用時需不斷地對氣缸周圍進(jìn)行水冷卻,如果流入氣缸周圍的冷卻水溫度是60℃,從氣缸周圍流出的冷卻水溫度達(dá)到83℃,則這段時間內(nèi)流過氣缸周圍冷卻水的質(zhì)量是多少千克?
【答案】(1)3.22×106J;(2)30%;(3)10kg
【解析】(1)70g汽油完全燃燒放出的熱量
(2)內(nèi)燃機(jī)的工作效率
(3)水的質(zhì)量
答:(1)70g汽油完全燃燒放出的熱量為3.22×106J;
(2)內(nèi)燃機(jī)的工作效率為30%;
(3)水的質(zhì)量為10kg。
32.如圖所示,某同學(xué)用燃?xì)庠顭o餐具消毒。已知密閉鍋內(nèi)水的質(zhì)量為5kg,水的初溫為25℃,當(dāng)水剛好燒開時,共消耗了0.05m3的天然氣,該燃?xì)庠顭臒嵝蕿?4%。[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),天然氣的熱值為4.0×107J/m3]求:
(1)0.05m3的天然氣完全燃燒所放出的熱量;
(2)以上過程中,水吸收的熱量;
(3)密閉的鍋內(nèi)水燒開時的溫度。
【答案】(1)2×106J;(2)1.68×106J;(3)105℃
【解析】(1)0.05m3的天然氣完全燃燒放出的熱量
(2)水吸收的熱量
(3)根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)可知,密閉的鍋內(nèi)水燒開時的溫度為
答:(1)0.05m3的天然氣完全燃燒所放出的熱量為2×106J;
(2)以上過程中,水吸收的熱量為1.68×106J;
(3)密閉的鍋內(nèi)水燒開時的溫度為105℃。
33. (2022梧州)氫燃料具有清潔、效率高等優(yōu)點,被認(rèn)為是理想的能源之一,目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。(已知c水=4.2×103J/(kg℃),q氫=1.4×108J/kg。)問:
(1)質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少?
(2)若這些熱量全部被質(zhì)量為500kg、溫度為15℃的水吸收,水升高的溫度是多少?
(3)若這些熱量恰好能供某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛5min,則該氫能源公交車的效率是多少?
【答案】(1)8.4×107J;(2)40℃;(3)50%
【解析】(1)0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量
Q放=m氫q=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
(2)水吸收的熱量
Q吸=Q放=8.4×107J
水升高的溫度
Δt===40℃
(3)公交車做功
W=Pt=140×103W×5×60s=4.2×107J
公交車的效率
η=×100%=×100%=50%
物質(zhì)
比熱容c/[J/(kg·℃)]
水
酒精
煤油
蓖麻油
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