《中考物理一轮复习考点过关 专题08热学计算（知识点复习+例题讲解+过关练习） （含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理一轮复习考点过关 专题08热学计算（知识点复习+例题讲解+过关练习） （含解析）（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题08 热学计算【考点分析】章节考点考试题型难易度内能比热容计算选择题、填空题、计算题热值计算选择题、填空题、计算题热效率选择题、填空题、计算题【知识点总结+例题讲解】一、比热容计算：1.公式：2.变形：Q吸=cmt【例题1】质量为2kg的水温度升高5。求：水吸收的热量Q吸。c水4.2103J/（kg）【答案】水吸收的热量为4.2104J。【解析】解：水吸收的热量：Q吸c水mt4.2103J/（kg）2kg54.2104J。答：水吸收的热量为4.2104J。【变式1】完成以下计算：（1）水的比热容是4.2103J/（kg），将2kg水从20加热到100，求水吸收的热量；（2）将2kg汤从20
2、加热到100，需要吸收6.4105J的热量，求汤的比热容。【答案】（1）水吸收的热量是6.72105J；（2）汤的比热容是4103J/（kg）。【解析】解：（1）水吸收的热量：Q吸c水mt4.2103J/（kg）2kg（10020）6.72105J；（2）汤的比热容：c汤4103J/（kg）。答：（1）水吸收的热量是6.72105J；（2）汤的比热容是4103J/（kg）。【例题2】质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到100，然后分别投入装有质量相同、初温都为0的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了10，金属块B使D杯的水温升高了20设两金属块比热容为cA和cB，则cA与
3、cB的比值为（）A4：9B9：4C19：9D9：19【答案】A【解析】解：因为C的初温度为0，金属块A使C杯的水温升高了10，故C杯中水和A的末温度都为10；对于金属块A来说有：cAmA（t0tA）c水m水t1因为D的初温度为0，金属块B使D杯的水温升高了20，故D杯中水和B的末温度都为20；对于金属块B来说有：cBmB（t0tB）c水m水t2因为m甲m乙，则得：， 所以，故A正确。故选：A。【变式2】将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（）A0B6C6以上D4【答案】D【解
4、析】解：设热水和冷水的温度差为t，质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了10，Q吸Q放，从而可知，cm0（t10）cm10，又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6，Q吸Q放，从而可知，cm0（t106）c（m+m0）6，则得：6cm010cm6cm6cm0，整理得：12cm04cm，解得：m3m0；代入式可得，t40；假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：3m0c（40t）mct，m3m0；联立两式解得：t20；则注入后3杯水后，水温还会上升：201064。故D正确。故选：D。二、热值计算：1.公式： （或 一般用于气
5、体、液体燃料） 其中：m为燃料的质量，V为燃料的体积，q为燃料的热值2.公式变形：（1） （已知热值及燃料质量，求燃烧放出的热）（2）（已知燃烧放出的热及热值，求燃料的质量）【例题3】已知天然气的热值为4.0107J/m3，完全燃烧2.1m3的天然气可以获得 J的热量，不计热量损失，这些热量可以使500kg的水，温度升高 。【c水4.2103 J/(kg)】【答案】8.4107；40。【解析】完全燃烧2.1m3的天然气放出的热量：Q放Vq2.1m34.0107J/m38.4107J；由于不计热量损失，则Q吸Q放8.4107J；故水升高的温度t40。【变式3】氢能源具有热值高、无污染等优点。氢气
6、的热值为1.4108J/kg，完全燃烧0.2kg的氢气可放出 J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值是 J/kg。【答案】2.8107；1.4108。【解析】解：（1）0.2kg氢气完全燃烧放出的热量：Q放mq0.2kg1.4108J/kg2.8107J；（2）热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、体积大小无关，所以一罐氢气用去一半，剩下的氢气热值不变，还是1.4108J/kg。故答案为：2.8107；1.4108。【例题4】用燃气灶烧水，使40kg的水从20加热到70，已知水的比热容为4.2103J/（kg）。求：（1）水吸收的热量是多少？（2）这些热量相当于多少体积的煤气完全燃烧放
7、出的热量？（煤气的热值为4.2107J/m3）【答案】（1）水吸收的热量是8.4106J；（2）这些热量相当于0.2m3的煤气完全燃烧放出的热量。【解析】解：（1）水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）40kg（7020）8.4106J；（2）由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量：Q放Q吸8.4106J，由Q放Vq可得，需要煤气的体积：V0.2m3。答：（1）水吸收的热量是8.4106J；（2）这些热量相当于0.2m3的煤气完全燃烧放出的热量。【变式4】汽油的热值q4.6107J/kg，质量为42g的汽油完全燃烧。求：（1）释放的热量是多少J？（2）这些热量被一个标准大气压下5
8、kg、10的水完全吸收，则水升温多少？【答案】（1）释放的热量是1.932105J；（2）这些热量被一个标准大气压下5kg、10的水完全吸收，则水升温90。【解析】解：（1）42g0.042kg的汽油完全燃烧放出热量：Q放m汽油q0.042g4.6107J/kg1.932106J；由题知，水吸收的热量：Q吸Q放1.932106J，由Q吸cmt可得，水升高的温度：t92，水的末温：t10+92102，因为一个标准大气压下水的沸点为100，水沸腾时吸收热量、温度不变，所以水的温度升高值：t实际1001090。答：（1）释放的热量是1.932105J；（2）这些热量被一个标准大气压下5kg、10的水
9、完全吸收，则水升温90。三、热效率计算：1.公式： 2.公式解释：（1）W有=Q吸=cmt（2）Q放=qm；（燃料完全燃烧放出的热量）【例题5】内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（）A7%B28%C31%D34%【答案】D【解析】解：由内燃机的能量流向图知，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出能量的34%，即内燃机的效率为34%。故选：D。【变式5】为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧5kg秸秆煤放出的热量是 J，若放出的热量有40%被水吸收，可使 kg的水温度升高80。【已知q秸秆煤2.1107J/kg，c水4.2103J/（kg）】【答案】1.05108；12
10、5。【解析】解：完全燃烧5kg秸秆煤可放出的热量：Q放m秸秆煤q秸秆煤5kg2.1107J/kg1.05108J；由题意可知，水吸收的热量为：Q吸Q放40%1.05108J40%4.2107J；由Q吸cmt可得水的质量：m125kg。故答案为：1.05108；125。【例题6】汽车厂对某型号汽车进行测试，汽车以108km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了2.5min，汽车受到的阻力是3.0103N，共消耗了1.2L燃油（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度0.8103kg/m3，热值q4107J/kg。求：（1）汽车行驶的路程是多少？（2）汽车牵引力所做的功是多少？（3）汽车发动机的效率是多少
11、？【答案】（1）汽车行驶的路程是4.5103m；（2）汽车车牵引力所做的功是1.35107J；（3）汽车发动机的效率是35.2%。【解析】解：（1）由v可得，汽车行驶的路程svt108km/hh4.5km4.5103m；（2）因为汽车匀速行驶，所以牵引力Ff3.0103N，牵引力做的功：WFs3.0103N4.5103m1.35107J，（3）由可得，消耗燃油的质量：mV0.8103kg/m31.2103m30.96kg，燃油完全燃烧所产生的热量：Qmq0.96kg4107J/kg3.84107J；汽车发动机的效率100%100%35.2%。答：（1）汽车行驶的路程是4.5103m；（2）汽车
12、车牵引力所做的功是1.35107J；（3）汽车发动机的效率是35.2%。【变式6】2017年5月，中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功。100cm3可燃冰可释放约为1.5102m3天然气。已知q天然气2.1107J/m3，c水4.2103J/（kg）。则：（1）求100cm3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量；（2）若将上述的天然气通过燃气灶给水加热，可使1kg的水从20升高到65，求水吸收的热量；（3）求该燃气灶的热效率。【答案】（1）100cm3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量为3.15105J；（2）水吸收的热量为1.89105J；（3）该燃气灶的热效率为60%。【解析】
13、解：（1）100cm3可燃冰可释放约为1.5102m3天然气，1.5102m3天然气完全燃烧放出的热量：Q放Vq1.5102m32.1107J/m33.15105J；（2）水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）1kg（6520）1.89105J；（3）该燃气灶的热效率：100%60%。答：（1）100cm3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量为3.15105J；（2）水吸收的热量为1.89105J；（3）该燃气灶的热效率为60%。跟踪训练1实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图所示，已知物质在固态下的比热容为c12.1103J/（kg）。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变。根据图象（如图）解答下列问题：（1）求在最初的2min内物质吸收的热量；（2）求该物质在液态下的比热容。【答案】（1）在最初的2min内，物质吸收的热量为2.1104J；（2）该物质在液态下的比热容为4.2103J/（kg）。【解析】解：（1）在最初2min内，物体处于固态的升温吸热过程，因m0.5kg，c12.1103J/（kg），t10（20）20，所以，物质吸收的热量：Q吸c1mt12.1103J/（kg）0.5kg202.1104J；（2）该物质的吸热功率：P175W，由图象可知，10min12min内物质处于液体，在t2min120s内，物体温度升高t210，因吸
