人教版初中物理热学计算题复习题含答案解析.docx
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人教版初中物理热学计算题复习题含答案解析
2020年人教版初中物理热学计算题复习题
1.用燃气灶烧水,燃烧的煤气,使50kg的水从升高到已知水的比热容为,煤气的热值为。
求:
煤气完全燃烧放出的热量。
水吸收的热量。
燃气灶烧水的效率。
【答案】解:
煤气完全燃烧放出的热量:
;
水吸收的热量:
;
煤气灶的效率:
。
答:
煤气完全燃烧放出的热量为;
水吸收的热量为;
燃气灶烧水的效率为。
【解析】已知煤气的质量和热值,可利用公式计算这些煤气完全燃烧放出的热量总能量。
知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温,利用公式计算水吸收的热量有用能量。
求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量,利用公式计算煤气灶的效率。
本题考查学生对热传递过程中的吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用,知道哪些是有用能量、哪些是总能量是关键。
2.可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为的水加热到,共燃烧了天然气,已知水的比热容,天然气热值,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
水吸收的热量;
燃气锅炉烧水时的效率;
若换用可燃冰,应使用多少可燃冰。
【答案】解:
水吸收的热量:
;
天然气完全燃烧放出的热量:
;
燃气锅炉烧水时的效率:
;
可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,
则可燃冰的热值:
,
若换用可燃冰燃烧放出相同的热量,应使用可燃冰的体积:
。
答:
水吸收的热量为;
燃气锅炉烧水时的效率为;
若换用可燃冰,应使用可燃冰。
【解析】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式、和效率公式的掌握和运用,难度不大,属于基础题目。
由热量公式可以求出水吸收的热量;
由燃烧值公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量,由效率公式求出燃气灶烧水的效率;
换用可燃冰,根据可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,可知可燃冰的热值,再利用可求得应使用多少可燃冰。
3.小芳家浴室里使用天然气提供热水。
已知水进入热水器前的温度是,洗澡时热水器输出热水的温度设定为,如果小芳洗一次澡用热水,水的比热容是求:
所用热水的质量为多少?
这些水从热水器中吸收多少热量?
若天然气完全燃烧释放热量的被水吸收,则需要消耗多少立方米的天然气?
天然气的热值
【答案】解:
由可得,
热水的质量:
;
热水吸收的热量:
;
天然气完全燃烧释放热量:
,
由,可得,
需要天然气的体积:
。
答:
所用热水的质量为60kg;
水从热水器中吸收的热量;
若天然气完全燃烧释放热量的被水吸收,需要消耗的天然气。
【解析】由可以求出热水的质量;
由可以求出热水吸收的热量;
据热水吸收的热量和天然气完全燃烧释放热量的吸收率,可得出天然气释放的热量,再利用就能计算出天然气的体积。
此题是一综合型的题目,涉及的力学、热学,包括质量的计算、热量的计算等,考查学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力,体现了物理与生活相联系的思想,属于中档题。
4.某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。
他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了、消耗了酒精。
已知:
水的比热容为,酒精的热值为。
求:
此过程中水吸收的热量;
酒精完全燃烧放出的热量;
酒精灯烧水时的热效率。
【答案】解:
,
水吸收的热量:
;
酒精完全燃烧产生的热量:
;
酒精灯烧水时的热效率:
。
答:
此过程中水吸收的热量是;
酒精完全燃烧放出的热量是;
酒精灯烧水时的热效率是。
【解析】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,熟记相关的计算公式是本题的关键。
知道水的质量、比热容和温度变化,利用吸热公式求水吸收的热量;
已知酒精的质量和热值,利用可求酒精完全燃烧产生的热量;
烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
5.某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为的自来水加热到,消耗的天然气体积为假设天然气完全燃烧。
已知水的比热容为,天然气的热值为求:
天然气完全燃烧放出的热量;
水吸收的热量;
该热水器工作时的效率。
【答案】解:
天然气完全燃烧放出的热量:
;
水吸收的热量:
;
该热水器的效率:
。
答:
天然气完全燃烧放出的热量为;
水吸收的热量为;
该热水器工作时的效率为。
【解析】知道消耗天然气的体积和热值,根据求出天然气完全燃烧放出的热量;
知道水的质量、初温、末温以及比热容,根据求出水吸收的热量;
水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于热水器的效率。
本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式、和效率公式的掌握和运用,属于基础题目。
6.2017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。
,天然气的热值求:
体积为的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少?
若这些热量的被质量为100kg的水吸收,则水升高的温度是多少?
【答案】解:
由题意可得,可燃冰的热值:
;
“可燃冰”完全燃烧放出的热量:
;
由得被水吸收的热量:
;
由可得,
水升高的温度:
。
答:
“可燃冰”完全燃烧放出的热量为;
水升高度的温度是。
【解析】知道“可燃冰”体积和热值,利用,求“可燃冰”完全燃烧放出的热量;
知道加热效率,利用求被水吸收的热量;再根据求出水升高的温度。
本题考查了燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用,属于常见题目。
7.福建新龙马汽车有限公司是一家大型的专用汽车生产基地。
该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5km,受到的平均阻力是,消耗燃油假设燃油完全燃烧。
若燃油的热值,求:
专用车牵引力所做的功;
燃油放出的热量;
该专用车的热机效率。
【答案】解:
因为专用车匀速行驶,在水平方向上受平衡力的作用,
所以。
牵引力所做的功:
;
消耗燃油的质量:
,
燃油完全燃烧放出的热量:
;
该专用车的热机效率:
。
答:
专用车牵引力所做的功为;
燃油完全燃烧放出的热量为;
该专用车的热机效率是。
【解析】专用车匀速运动,车受到的牵引力和阻力为一对平衡力,知道阻力可求牵引力大小;又知道车行驶的路程,利用求专用车牵引力所做的功有用能量;
已知燃油的热值和燃油的质量,利用燃料完全燃烧放热公式求燃油放出的热量总能量;
利用效率公式求该专用车的热机效率。
本题涉及的物理知识多,有力学知识二力的平衡、力做功,热学知识热量的计算以及效率等知识点,学生要熟练掌握物理公式,并灵活的运用到计算中去。
8.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是100mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为,飞轮lmin转动3600周,当汽油机满负荷工作时不计摩擦,若1min消耗汽油。
汽油的密度;汽油的热值为。
求:
做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
汽油机的功率.
该汽油机的效率.
【答案】解:
燃气对活塞的平均压力:
;
一个做功冲程中燃气对活塞做的功:
;
曲轴每转两圈对外做功一次,所以1min转动3600周,要做功1800次,所以;
该汽油机1min消耗汽油质量:
,
该汽油机的效率:
。
答:
做功冲程中燃气对活塞的平均压力是5400N;
一个做功冲程中燃气对活塞做的功是540J;
汽油机的功率是16200W;
该汽油机的效率。
【解析】本题考查了压强公式,功的公式,功率公式的掌握和应用,以及学生对汽油机效率公式的熟练掌握,本题的综合能力较强,是一道好题。
热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关,做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关,计算功率要在对应的时间内计算做功的多少,计算效率也应是在对应的时间内燃料完全燃烧放出的热量和做的功。
9.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给8kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。
若在4min内完全燃烧了的煤,水的比热容为,煤的热值约为求:
经过4min时间加热,水所吸收的热量。
在4min内煤完全燃烧放出的热量。
煤炉烧水时的热效率。
【答案】解:
经过4min时间加热,水所吸收的热量:
;
煤完全燃烧产生的热量:
;
煤炉烧水时的热效率:
。
答:
经过4min时间加热,水所吸收的热量为;
煤完全燃烧产生的热量为;
煤炉烧水时的热效率为。
【解析】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。
由图知,经过4min时间加热,水升高的温度值,利用吸热公式求水吸收的热量;
已知煤的质量和热值,利用可求得煤完全燃烧产生的热量;
烧水时的热效率热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
10.小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器。
平常使用太阳能,在阳光不足时,用电热丝辅助加热。
热水器铭牌如下。
电热水器正常工作时,电热丝的电阻和电流各是多少?
太阳能热水器贮满水,水温从加热到时吸收了多少热量?
若通过完全燃烧天然气加热一满箱水,使其温度从升高到时,不考虑热量的损失,需要多少天然气?
天然气的热值为
由于寒冷阴雨,太阳能热水器只将水加热到,现要通过电热丝将水加热到使用,需电加热器正常工作多长时间?
设电能全部转化为内能
牌热水器
型号
集热管数28支
额定频率50Hz
水箱容积200L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统承压
额定功率4400W
【答案】解:
电热水器正常工作,
,;
电热水器正常工作时的电流:
;
热水器电热丝的电阻:
;
水的质量:
;
吸收太阳的热量:
;
由题知,,所以需要天然气的体积:
;
水从加热到吸收的热量:
,
由题知,,
电加热器正常工作时间:
。
答:
电热水器正常工作时,电热丝的电阻和电流各是、20A;
太阳能热水器贮满水,水温从加热到时吸收了;
不考虑热量的损失,需要天然气;
现要通过电热丝将水加热到使用,需电加热器正常工作2864s的时间。
【解析】本题为电功和热量的综合计算题,考查了电能的计算、热量的计算、电流和电阻的计算,知识面广,难度大,要求学生要掌握各方面的知识,才能解决综合性的问题。
由电热水器的铭牌信息可知额定电压及额定功率,则由功率公式可求得正常工作时的电流;再利用欧姆定律可求得电阻;
已知水的体积和密度,根据公式可求水的质量;再利用公式可求水吸收的热量;
由题知,,据此求需要天然气的体积;
求出水从加热到吸收的热量,由题知,再由公式求电加热器正常工作时间。
11.小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少,他从驾驶员师傅处了解到,该汽车100km耗油约7kg,从书上查得汽油的热值,他又测出在平直公路上,人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进空气阻力不计求:
该小汽车行驶100km,消耗的总能量是多少?
该小汽车匀速行驶100km,做的有用功是多少?
该小汽车的效率是多少?
【答案】解:
汽油完全燃烧放出的热量:
;
做的有用功:
;
小汽车的效率:
。
答:
该小汽车行驶100km,消耗的总能量是;
该小汽车匀速行驶100km,做的有用功是;
该小汽车的效率是。
【解析】本题考查了热量的计算、功的计算以及效率的计算,弄清哪些能量是有用的、哪些能量是总能量是
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