熱量綜合計算

熱量綜合計算第1頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六比熱容熱值及熱量計算第2頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六（一）比熱容1正確理解比熱容是物質(zhì)的一種特性。2會用圖像法比較不同物質(zhì)的比熱容。3會應(yīng)用水的比熱容大的特點解釋現(xiàn)象。第3頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六1冰在熔化的過程中,下列說法正確的是（）

A.吸收熱量，溫度不變.B.內(nèi)能不變，比熱容不變.C.比熱容，內(nèi)能，溫度都不變.D.比熱容變大內(nèi)能增加溫度升高.A第4頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六2.兩個相同的容器分別裝了質(zhì)量相同的兩種液體，用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時間關(guān)系如圖所示．根據(jù)圖線可知()A．甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容B．如果升高相同的溫度，兩種液體吸收的熱量相同c．加熱時間相同，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量D．加熱時間相同，甲液體溫度升高比乙液體溫度升高得多A第5頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六（二）熱平衡方程：Q吸＝Q放

.

溫度不相同的兩物體相互接觸，當(dāng)溫度相等時達到熱平衡狀態(tài)，這時低溫物體吸收的熱量等于高溫物體放出的熱量。（隱含條件：末溫相等）第6頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六3吃早飯時，媽媽用熱水給小雪加熱一包250克的袋裝牛奶，為了使袋裝牛奶的溫度由12℃升高到42℃，求：（1）牛奶需要吸收多少熱量？（2）媽媽至少要用60℃的熱水多少千克？【c牛奶=2.5×103J／(kg·℃)】解：m牛奶=250g=0.25kg

Δt牛奶=42℃-12℃=30℃Q牛奶吸=c牛奶m牛奶Δt=2.5x103J/(kg.℃)x0.25kgx30℃=1.875x104JQ水放=Q牛奶吸=1.875x104J

Δt水=60℃-42℃=18℃Q吸cΔtm

水==1.875×104J4.2×103J/(kg·℃)x18℃=0.248kg第7頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六（三）熱值1正確理解熱值是燃料的一種特性。2會正確應(yīng)用熱值的定義式進行熱量計算。3正確理解爐子的效率η=

Q吸Q放=x100％其中Q吸=cmΔtQ放=mq或Q放=Vq第8頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六4用燃氣灶燒水，燃燒0.5kg的煤氣，使50kg的水從20℃升高到70℃．已知水的比熱容為4．2×103J／(kg·℃)，煤氣熱值4．2×107J/kg．求：(1)0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量．(2)水吸收的熱量．(3)燃氣灶燒水效率．解：m煤=0.5kg、m水=50kg、

Δt=70℃—20℃=50

℃（2）Q水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x50kgx50℃=1.05x107J（1）Q放=m煤q煤=0.5kgx4.2×107J/kg=2.1×107Jη=

Q吸Q放=x100％1.05x107J2.1×107J=50％=第9頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六5小紅家原來用液化石油氣燒水，每天用60℃的熱水100kg,后制造一臺簡易太陽能熱水器。（1）這臺熱水器每天可將100kg的水從20℃加熱到60，這些水吸收的熱量是多少？（2）若液化石油氣燃燒放出的熱量有70%的被水吸收，他家改用太陽能熱水器后平均每天可節(jié)約液化石油氣多少kg？第10頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六第11頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六第12頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六6每到夏收季節(jié)，高淳農(nóng)村大量農(nóng)作物秸稈在田間被隨意焚燒，這不僅造成資源浪費、環(huán)境污染，而且極易引發(fā)火災(zāi)等。為解決這一問題，現(xiàn)已研制出利用秸稈生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保型燃料——稈漿煤。若燃燒稈漿煤，使50kg、20℃的水溫度升高到80℃。（熱值為2.4×107J/kg）求：（1）水需要吸收的熱量。（2）如果稈漿煤燃燒釋放的熱量有30%被水吸收，需要完全燃燒多少千克稈漿煤。第13頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六例3.2010年上海世博會通過大面積推廣應(yīng)用太陽能等以低能耗、低污染、低排放為特點的綠色環(huán)保技術(shù)，來體現(xiàn)“城市，讓生活更美好”的主題．如圖所示的太陽能熱水器，它的水箱容量為120L，熱水器上的集熱器對太陽能的利用效率為40%，在與陽光垂直的地球表面上每平方米得到的太陽輻射功率約為P=1400W．如果將整箱水的溫度從20℃加熱到70℃，需要陽光照射5h，那么：（1）一箱水需要吸收的熱量是多少？（2）熱水器上集熱器的面積至少要多大？［水的比熱容是：4.2×103J/(kg·℃)］解：V水=120L=120dm3=0.12m3t=5h=18000s、Δt=70℃—20℃=50℃(1)m水=ρ水V水=1.0x103kg/m3x0.12m3=120kgQ水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x120kgx50℃=2.52x107JQ水吸=Q太陽x40％2.52x107J=Q太陽x40％Q太陽=6.3x107JQ太陽=SPt6.3x107J=Sx1400Wx18000sS=2.5m2提示：P=1400W表示1m2的面積上1S內(nèi)吸收太陽能1400JQ太陽=SPt第14頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六1．把質(zhì)量為200g的鉛塊加熱到98℃，然后投進溫度為12℃、質(zhì)量為80g的水里，最后兩者的溫度相同，都是18℃．比較鉛塊放出的熱量和水吸收的熱量是否相同，分析原因0.13x103J/(kg.℃)解：m鉛=200g=0.2kg、m水=80g=0.08kg、

Δt鉛=98℃-18℃=80℃、Δt水=18℃-12℃=6

℃Q鉛放=c鉛m鉛Δt鉛=0.13x103J/(kg.℃)x0.2kgx80℃Q水吸=c水m水Δt水=4.2x103J/(kg.℃)x0.08kgx6℃=2.08x103J=2.016x103J不相同，因為：是由于鉛塊降溫放出的熱量沒有完全被水吸收，存在熱量的散失。第15頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六2.太陽能熱水器內(nèi)盛有40kg的水，在陽光照射下，水的溫度升高了25℃，求:(1)水吸收的熱量；(2)這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的焦炭放出的熱量。[q焦炭=3×107J／kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)]解：m水=40kg、Δt=25℃（1）Q水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x40kgx25℃=4.2x106J（2）Q炭放=Q水吸=4.2x106Jm炭=Q炭放q炭=4.2x106J3×107J/kg=0.14kg第16頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六3.小星家的太陽能熱水器，水箱容積是200L．小星進行了一次觀察活動：某天早上，他用溫度計測得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45℃．請你求解下列問題：（1）水箱中水的質(zhì)量；水吸收的熱量【c水=4.2×103J／(kg·℃)】（2）如果水吸收的這些熱量，由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為40％，求至少需要燃燒多少煤氣（煤氣的熱值為q=4.2×107J／kg）解：V水=200L=200dm3=0.2m3

、Δt=45℃-20℃=25

℃(1)m水=ρ水V水=1.0x103kg/m3x0.2m3=200kgQ水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x200kgx25℃=2.1x107JQ水吸=Q煤放x40％2.1x107J=Q煤放

40％Q煤放=5.25x107J=5.25x107J4.2×107J/kg=1.25kgm煤=Q煤放q煤第17頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六4.2010年4月20日夜間，位于墨西哥的鉆井平臺安生爆炸，造成原油大量泄漏，載至5月27日已漏出的原油約7×107L，給該地區(qū)造成巨大的生態(tài)災(zāi)難和經(jīng)濟損失，已知原油的密度為0.9×103Kg/m3，熱值為4.4×107J/Kg，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。求：（1）假設(shè)這些泄漏的原油完全燃燒，放出的熱量約為多少？(2)假設(shè)放出的這些熱量全部被水吸收，可以使多少質(zhì)量的水從10℃升高到100℃？解：V油=7×107L

=

7×107dm3=7×104m3

Δt=100℃-10℃=90℃(1)m油=ρ油V油=0.9x103kg/m3x7×104m3=6.3x107kgQ放=m油q油=6.3x107kgx4.4×107J/kg=2.772×1015JQ吸cΔtm水

==7.33x109kg（2）

Q水吸=Q煤放=

2.772×1015J2.772×1015J4.2×103J/(kg·℃)x90℃=第18頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六5.小星用燃氣灶將質(zhì)量為2㎏，溫度為25℃的水加熱到100℃，則水需要吸收多少熱量？該燃氣灶的熱效率是25％，則加熱這些水需要燃氣多少千克？【水的比熱容4.2×103J/(㎏·℃),燃氣熱值4.5×107J/㎏】解：m水=2kg、

Δt=100℃-25℃=75℃Q水吸=cm水Δt=4.2x103J/(kg.℃)x20kgx75℃=6.3x106JQ水吸=Q煤放x25％6.3x106J=Q煤放

x25％Q煤放=2.52x107J=2.52x106J4.5×107J/kg=0.056kgm煤=Q煤放q煤第19頁，共21頁，2023年，2月20日，星期六6.某物理興趣小組為了探究地球表面水吸收太陽能的本領(lǐng)，做了如下實驗：用一臉盆裝6kg的水，水的表面積為0.1m2，經(jīng)過太陽光垂直照射15min，水溫升高了5℃.問：（1）實驗時6kg的水15min內(nèi)吸收了多少熱能？（2）平均每分鐘1m2水面吸收的熱量是多少？（3）若用加熱的方式使同質(zhì)量的水升高相同的溫度，至少需要燃燒多少m3的液化氣？（假設(shè)液化氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，液化氣的熱值是5.0×107J/

m3）（Q氣放=Vq氣）解：m水=6kg、

Δt=5℃(1)Q水吸=cm