内容 微专题:热学计算
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【方法技巧提炼】 热学计算题是历年来中考计算题中的“常客”,主要考查学生运用物体吸热升温或放热降温的公式(不涉及物态变化)、燃料燃烧放出热量的公式、以及热平衡方程等公式进行的计算。解题应注意以下几点: 1、熟悉热学相关的基本公式,通过分析能选择正确的公式进行计算,以及灵活将公式变形。 (热传递吸放热:Q=cmΔt、燃烧放热:Q放=mq、热平衡:Q吸=Q放、热效率:η= Q吸/Q放) 2、准确判断物体变化了多少,注意区分“升高”和“升高到”以及“降低”和“降低到”的含义。 3、代入数据时要注意物质质量单位的换算,以及科学计数法的乘除。 4、还要考虑实际情况,如:晶体的熔化、水的沸腾等,物质升高到一定的温度就会保持不变。 5、热学计算还要与力学、电学、能源问题等相关知识的综合运用。 【精题精练精讲】 例题1:已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则1kg初温为20℃的水温度升高50℃吸收 J的热量。生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水,这是因为水的___________大,所以在相同条件下水能带走较多的____________,冷却效果好。 例题2:在研究水的升温特性过程中,小芳在烧杯中注人200 g的水,用酒精灯给烧杯加热,在水温由20℃上升至l00℃的过程中,水的内能增加了 J,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)酒精燃烧所放出的热量。[水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)] 例题3:1m3可燃冰分解后,可释放出约150m3天然气,已知q天然气=2.1×l07J/m3,c水=4.2×l03J/(kg ℃).求: (1)1m3可燃冰释放出的天然气完全燃烧,放出的热量约是多少? (2)若上述热量全部被水吸收,可将多少kg的水从20℃加热至95℃? 例题4:太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息,其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能.求: 太阳照射时间装水量吸热板面积水升高的温度水的比热容太阳辐射功率10 h100 Kg2.5 m250℃4.2×103 J/(kg.℃)1.68×106 J/(m2 -h)
(1)水在10h内吸收的热量; (2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气; (天然气的热值为8.4×l07J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收) 例题5:某品牌小汽车的“经济耗油量(90km/h)8L/100km”是指:这辆汽车以90km/h的速度行驶100km,消耗汽油8L。(已知ρ水=1.0×103kg/m3;c水=4.2×103J/(kg·℃);q汽油=3.2×107J/L)下表为此小汽车的相关数据: (1)汽车上的散热器用水作为冷却剂,当水箱装满水,水温升高25℃时,需要吸收的热量为多少? (2)该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶50km,汽车的效率为31.25%.求汽车消耗多少升汽油和此时汽车的实际功率。 总质量:1500kg经济耗油量:(90 km/h)8 L/100 km车轮与地面的总接触面积:8.0×10-2m2水箱容量:4L最大功率:90kW
【课后巩固训练】 1、某自动豆浆机工作时,电热管加热与电动机打浆过程交替进行,其部分参数如下表. (1)空豆浆机放在水平桌面上,接触面积为4cm2,对水平面的压强为 Pa. (2)不计热量损失,加热管正常工作80s,可使1kg豆浆的温度升高 ℃,豆浆飘出阵阵香味说明分子在 . [取c豆浆=4×103J/(kg·℃)] 额定电压220V电机功率100W加热功率1100W净 重20N
(3)电热管通电一段时间后变得很烫,而与豆浆机连接的导线却不怎么热, 主要是因为导线 ,产生的热量少;若豆浆机正常打好一次豆浆 消耗的总电能为0.17 kW·h,加热与打浆的时间之比为3:1,则打好一次豆 浆需 h. 2、某电热水器,铭牌标有"220V 1500W"字样,用它把20kg的水从15℃加热到25℃。求: (1)水吸收的热量。 (2)电热水器正常工作560s,产生多少热量 能否把这些水加热到25℃ 为什么 3、右表是小明家电热水壶的铭牌。不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃),求: (1)电热水壶的电阻。 (2)将1Kg水从20℃加热到100℃,水吸收的热量。 (3)要放出这些热量,电热水壶正常工作的时间。 产品型号EL8962额定电压220V额定功率1000W容 量1.0L
4、一辆氢气动力试验汽车的质量为1.5×103kg,10min内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2×104m,消耗了0.15kg的氢气.此过程汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N,行驶时汽车轮胎与地面接触的总面积为0.1m2,氢气的热值取1.4×108J/kg,g取10N/kg。求: (1)汽车对地面的压强;(2)牵引力做功的功率;(3)汽车发动机的效率. 5、某实验室使用的氢燃料电池电压U=220V,给一照明电路供电,照明电路由若干个“220V 100W”的灯泡并联组成.求: (1)已知氢气的热值q=1.43×108J/kg,则完全燃烧m=0.20kg的氢气释放的热量是多少 (2)每个灯泡正常发光时的阻值是多大 (3)若照明电路中的总电流I=15A,且灯泡正常发光,则电路中所接灯泡的个数是多少 6、下表是某救护车的部分参数。在一次救援中,该救护车车体总质量为2600kg,以某一功率沿水平地面匀速行驶100km,受到的阻力为车体总重的0.05倍,汽油的实际消耗量为8.8L,汽油热值,g=10N/kg。请你计算: (1)当它空载静止于水平地面时,对地面的压强; (2)在本次救援过程中,牵引力做的功及汽油的利用效率。 整车尺寸/mm4805×1705×2160车轮接地总面积/cm2800空载质量(含设备)/kg2400最大功率/kW50平均油耗/[L(100km)-1]8.0排放标准国六