2020年中考物理一輪復(fù)習(xí)新突破專題14熱量計(jì)算-精品

1、專題14熱量計(jì)算熱量計(jì)算的考點(diǎn)有物體吸收或放熱、燃料完全燃燒放出熱量、熱平衡方程及其熱效率。中考物理試卷 中題型.涉及選擇題、填空題和綜合應(yīng)用題。特別是近幾年中考涉及的熱量計(jì)算試題難度不大，但今后 解決創(chuàng)新試題就需要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還需要掌握一些科學(xué)方法，復(fù)習(xí)過(guò)程中知道?？嫉闹R(shí) 點(diǎn)，?？嫉念}型的解析是非常重要的。一、熱量計(jì)算?？键c(diǎn)考點(diǎn)1 ：物體吸收或放出熱量的公式計(jì)算物體吸收熱量的公式為：Q®=cm( t -10)= cmd t。計(jì)算物體放出熱量的.公式為：Q放=cmt0-t)=cmdt。其中，Q吸表示吸收熱量，單位是 J； c表示物體比熱容，單位是 J/(kg C)； m表

2、示質(zhì)量，單位是kg； t0表不'物體初始溫度，單位是C ;t表不物體后來(lái)的溫度，單位是C。/t =t -10表不'物體升Wj了的溫度。/t=to-t,表示物理降低了的溫度?？键c(diǎn)2:燃料完全燃燒放出熱量的公 式燃料完全燃燒釋放出的熱量公式為：Q放=mq氣體燃料完全燃燒釋放出的熱量公式也可為：Q放=qV。推導(dǎo)過(guò)程如下：說(shuō)明：中的公式對(duì)固體、液體、氣體、均適用。只對(duì)氣體適用。兩個(gè)公式的得出都是根據(jù)熱值的定義式得到的。其中，Q放表示燃料完全燃燒放出的熱量，單位是 J; q表示燃料的熱值，單位是 J/kg ; m表示質(zhì)量， 單位是kg。V表示體積，單位是m 3。考點(diǎn)3:熱平衡方程熱平衡方

3、程為：QxQ吸。高溫物體和低溫物體混合達(dá)到熱平衡時(shí)，高溫物體溫度降低放出的熱量等于低溫物體溫度升高吸收的熱量。這時(shí) Q放=cm(t0i-t), Q®=c2m2(t -to2)o燃料完全燃燒放.出的熱量等于另外物體吸收的熱量。這 時(shí)Q放=qm,或者Q® =qV, Q®=cm2( t - t o) o電熱器通電流放出的熱量等于另外物體吸收的熱量，這時(shí) Q 放=I2Rt (焦耳定律公式)，Q/cmt-t"。利用熱平衡方程可以求解很多問(wèn)題，有時(shí)結(jié)合比例式，解題 更簡(jiǎn)單?？键c(diǎn)4:熱效率公式(1)熱機(jī)的效率：用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。熱機(jī)

4、的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、輪船發(fā)動(dòng)機(jī)的效率均屬于熱機(jī)的效率，其公式為： T = 9-。Q放(2)爐具的熱效率：天然氣燃燒放出的熱量是爐具提供的總熱量，QuQ放，水吸收的熱量是有用的熱量Q*Q吸，則t =QL。Q總(3)電熱水器的效率：電熱絲所產(chǎn)生熱量為Q總，總=Q放,水需要吸收熱量為 Q有，wQ吸，則刀=9豆。Q總二、熱量計(jì)算題的思維方法和解題技巧首先閱題、思題，找出物體原來(lái)的溫度to和升高到的溫度(或降低到的溫度)t,看看物體的質(zhì)量 m是多少，查查物質(zhì)的比熱容是多少，或者對(duì)常見的物質(zhì)(如水)的比熱容記住即可，有時(shí)題中或試卷 前給出。對(duì)這些物理量做到心

5、中有數(shù)。然后對(duì)物體溫度升高的情況，可用公式Q吸=cm(t-t o)列出方程，代入數(shù)值和單位求出物體應(yīng)吸收的熱量；對(duì)物體溫度降低的情況，可用公式Q放=cm(to-t)列出方程，代入數(shù)值和單位求出物體應(yīng)放出的熱量。對(duì)于燃料燃燒的問(wèn)題，可用公式Q放=mq求解燃料燃燒放出的熱量。(1)如果題中物體吸熱的多少是由電阻放熱提供，那么放出的熱量可用焦耳定律Q放=I2Rt求出，利用Q®=Q放建立方程，將把電學(xué)量與熱學(xué)量緊密聯(lián)系起來(lái)。(2)如果題中物體吸熱只吸收了電阻放熱的80%則可列方程 Q吸=80%Qs,所求量一定在此方程中，用電器的效率問(wèn)題也可迎刃而解。(3)如果物體吸收的熱量完全由另外燃料燃燒

6、獲得，則可用 Q"i=cm(t-t o)和Q放=mq結(jié)合Q®=Q放來(lái)求出所要的物理量。(4)如果物體吸收的熱量只吸收了燃料完全燃燒的80%則可列方程 Q吸=80%Q,燃料的熱效率問(wèn)題也可迎刃而解。(5)其它方面與熱有關(guān)的問(wèn)題按以上思路都會(huì)找到解題技巧。注意：在計(jì)算時(shí)，題中各個(gè)物理量要一一對(duì)應(yīng)，并且都要化為國(guó)際單位。三、考點(diǎn)典型實(shí)例及其解析1 .利用物體吸熱公式 Q®=cm(t-t o)解決的熱學(xué)計(jì)算題【例題1】當(dāng)今太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)在廣安城鄉(xiāng)用得非常普遍了，如圖所示。已知某太陽(yáng)能熱水器在冬季有效日照時(shí)段里， 能將8 C、100 L水加熱到38 C。請(qǐng)解答：在此過(guò)程中

7、，水吸收了多少熱量？水 的比熱容為 4.2 X 103 J/ (kgC),水的密度為 1.0 X 103 kg/m32 .利用物體吸放熱公式 Q放=cm(t o-t)解決的熱學(xué)計(jì)算題【例題2】夏天，小紅將一瓶質(zhì)量為 0.5 kg的礦泉水放入電冰箱的冷藏室，礦泉水的溫度由37 C降至7 C,此瓶礦泉水 熱量(選填“吸收”或“放出”)，熱量為 J 。水的比熱容 c=4.2 X 103 J/(kg C )3 .利用熱值公式 Q放=qm,或者Q放=qV解決的熱學(xué)綜合計(jì)算題【例題3】用煤氣灶燒水時(shí)，燃燒 1kg的煤氣，使100kg的水從20c升高到70 C,則水吸收的熱量是 J,煤氣完全燃燒放出的熱量是

8、 J (q煤氣=4.2 X107j/kg )4 .利用熱效率公式y(tǒng) = Q巴解決的熱學(xué)綜合計(jì)算題 Q放【例題4】燃?xì)庠顭畷r(shí)，把質(zhì)量為2kg、初溫為20 c的水加熱到100 C,共燃燒了 0.02m3天然氣(假 設(shè)天然氣完全燃燒)。已知水的比熱容為 4.2 X 103J/ ( kg. C),天然氣的熱值為 8.4 X 107J/mio求：(1)水吸收的熱量；(2)天然氣完全燃燒放出的熱量；(3)燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率。5 .利用圖像結(jié)合熱學(xué)公式解答的熱學(xué)綜合計(jì)算題【例題5】某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給10kg的水加熱，同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化的圖線。若在6min內(nèi)完全燃燒

9、了 2kg的煤，水的比熱容為4.2 X103J/ (kg C),煤的熱值約為3X 107J/kg 。求：(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量；(2)經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量；(3)煤爐燒水時(shí)的熱效率。6 .熱學(xué)綜合計(jì)算題【例題6】某款新型電動(dòng)轎車，每充電一次，鋰離子電池儲(chǔ)存的能量為50kW?h可供該車連續(xù)行駛300km,其最高車速可達(dá) 120km/h。(1)電動(dòng)轎車的頂部向上凸起，當(dāng)它高速行駛時(shí)，車頂?shù)臍鈮罕溶嚨椎臍鈮?。(2)若該車以108km/h的速度勻速行駛10min,通過(guò)的路程是多少？(3)該車連續(xù)行駛100km消耗的電能相當(dāng)于完全燃燒多少升柴油產(chǎn)生的熱量。(q柴油=4.3 X 10

10、7 J/kg ,P柴油=0.85 X 103 kg/m 3,計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))熱量計(jì)算專題同步訓(xùn)練題及其解析1 .水的比熱容為4.2 X103J/ (kg-C) , 1kg水溫度從50c降低到20 C,放出的熱量是()A. 4.2 X 103JB . 8.4 X 104JC . 1.26 X 105JD . 2.1 X 105J2 .截止到2018年，全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10億輛。每輛汽車每年耗油1.8t ,這些汽油完全燃燒放出的熱量為J (q汽油=4.6 x 107J/kg)。當(dāng)汽車從身邊經(jīng)過(guò)時(shí)，我們會(huì)聞到汽油味，說(shuō)明汽油分子在不停地做 。3 .在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把體積為2L

11、,溫度為20c的水燒至沸騰，水至少需要吸收 J 的熱量。若不計(jì)熱量損失，需要燃燒 kg 干木柴(q干木柴=1.2 x 107J/kg )。4 .若某家庭使用功率為 2000VV容積為100L的電熱水器，加滿水后，把初溫是10c的水加熱到70C, 這些水需要吸收的熱量是 J ,若該電熱水器的效率為 70%則需要加熱白時(shí)間為 sL c水 =4.2 X 103J/ (kg?C)。5 .我國(guó)實(shí)現(xiàn)了全球首次海域可燃冰試采成功.可燃冰與石油一樣都是 (填“可再生”或“不可 再生”)能源.1m3可燃冰可以釋放出 175m3的天然氣，這些天然氣完全燃燒釋放出的熱量.是 J;若這些熱量有 50W 10噸的水吸收

12、，水的溫度能夠上升 C . (q天然氣=3.6 X 107J/m3, c水=4.2 X 103J/ (kg?C)6 .我國(guó)在南海進(jìn)行的可燃冰試采獲得成功.可燃冰是一種固態(tài)晶體，在常溫壓下會(huì)迅速 (填物態(tài)變化)為氣態(tài).它的熱值約為1.4 X 1010J/m3, 2ms的可燃冰完全燃燒后可放出 J的熱量，若這些 3熱量60水吸收，可以將 kg的水從0c加熱到100c. (C水=4.2X10 J/ (kg?C)7 .菜油最適宜的烹飪溫度在 150c至180c之間.用天然氣將質(zhì)量為 0.02kg的菜油從室溫20c加熱 到170C,天然氣燃燒釋放出的熱量有 60%被菜油吸收.則菜油吸收了 J熱量，燃燒了

13、 m的天 然氣.(取c菜油=2.0 X103J/ (kg?C),天然氣的熱值為 4X107J/m3)8 .質(zhì)量為50kg的水溫度從2QC升高到50c吸收的熱量是 J,這些熱量如果完全由煤氣燃燒來(lái)提供，至少需 kg的煤氣。(水的比熱容.為4.2 x 103J/ (kg?C),煤氣的熱值4.2 X107J/kg )。9 .汽車用水作為冷卻劑，是因?yàn)樗?較大。汽車在行駛過(guò)程中消耗了 2kg汽油，若汽油完全燃 燒則放出的熱量為 J (汽油的熱值為 4.6 x 107J/kg )。10 .某太陽(yáng)能熱水器裝有質(zhì)量為 200kg的水，在陽(yáng)光的照射下，該熱水器中的水的溫度從15c升高到65C,求這些水吸收的

14、熱量是多少？水的比熱容為4.2X103J/ (Kg?C)。11 .可燃冰是一種新型能源，它是水和天然氣在高壓低溫情況下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)，主要成分是甲烷，其開采是世界難題，據(jù)中央電視臺(tái)2017年5月18日?qǐng)?bào)道，我國(guó)可燃冰已試采成功，技術(shù)處于世界領(lǐng)先，用燃?xì)忮仩t燒水時(shí)，把質(zhì)量為500kg,初溫為20c的水加熱到100C,共燃燒了 12m天然氣，已知水的比熱容 c 7k=4.2 X103J/ (kg?C),天然氣的熱值 q=4.2 x 107J/m3,可燃冰的熱值為同體 積天然氣的160倍，求：(1)水吸收的熱量；(2)燃?xì)忮仩t燒水時(shí)的效率；(3)若換用可燃冰，應(yīng)使用多少m3可燃冰.12 .某汽

15、車的最低油耗可達(dá) 0.2kg/ ( kW?h).最低油耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量.(溫馨提示：0.2kg/ (kW?h)表示獲得1kW?h的能量需要消耗 0.2kg汽油).已知汽油的熱值為 4.6 x 107J/kg , 請(qǐng)你通過(guò)這些數(shù)據(jù)寫出判斷該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最高效率的辦法.13 . (2018?城)在 探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，用酒精燈給燒杯中的水加熱，燒杯中盛有20C、質(zhì)量為100g的水，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰，假如完全.燃燒酒精3g。水的比熱容為 4.2x 103j/ (kg?C),酒精的熱值為 3.0X 107J/kg求:( 1 )水吸收的熱量是多少？( 2