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物理特色专题：热量相关计算专练

更新时间：2024-03-08 浏览次数：49 类型：一轮复习

一、计算题

1. (2020·大洼模拟) 若家用天然气的热值为4.2×10⁷J/m³ 水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．
1. （1）完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少？
2. （2）若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧0.04m³天然气可使室温下5kg的水温度升高多少？
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2. 有一堆从河中捞出的湿沙子，测得其比热容为1.2×10³J/(kg·C).已知干沙子的比热容为0.9×10³J/(kg·℃)，则按质量说，这堆沙子含水的百分比是多少？

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3. 已知冰的比热容为2.1×10³J/(kg·℃)，冰的熔化热为3.36×10⁵J/kg，水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃).把质量为10g、温度为0℃的冰和质量为200g、温度为100℃的金属块同时投入质量为100g、温度为20℃的水中，当它们达到热平衡时，它们的共同温度为30℃.若不计热量损失，求金属块的比热容.

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4. 质量相等的A和B两固体，它们的初温度均为20℃.把A和B同时放入盛有沸水的大锅炉内后，它们分别以每克每秒12.6J和每克每秒42J的吸热速度吸收热量. A和B的比热容分别为2.1 ×10³J/(kg·℃)和3.36×10³J/(kg·℃)，且在吸热过程中，A和B两个物体均未发生物态变化，求10s内：
1. （1） A物体的温度和它每克吸收的热量.
2. （2） B物体的温度和它每克吸收的热量.
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5. 温度不同的两个物体相互接触后将会发生热传递现象.若不计热量的损失，则当两物体达到热平衡状态时，它们的温度相同，且高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量.现有三种不同的液体A、B、C，它们的初温度分别为15℃、25℃、35℃.当A和B液体混合并达到平衡状态时，其平衡温度为21℃；当B和C液体混合并达到平衡状态时，其平衡温度为32℃.求A和C液体混合并达到平衡状态时的平衡温度.

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6. 为了测定某种合金材料制成的球形工件的比热容，可以先将工件均匀加热到不同温度，然后将其置于0℃的大冰块上，分别测出工件陷人冰中的深度h，如图所示.已知：当工件初始温度分别为t₁ =75℃和t₂=100℃时，对应工件陷人冰中的深度分别为h₁= 13.6cm，h₂ =16.7 cm，球的体积V_球= $\text{[math]}$ πr² ，工件的密度约为冰的3倍.设实验过程中环境温度恒为0℃，不计热量损失.冰的熔化热λ =3.34× 10⁵J/kg.试求该材料的比热容c.

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7. (2023九上·青原期末) 为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，已知q_秸秆=2.1×10⁷J/kg，c_水=4.2×10³J/（kg·℃），求：
1. （1）完全燃烧2kg秸秆煤可放出多少J热量；
2. （2）若这些热量有80%被水吸收，可使多少kg水温度由10℃升高到60℃。
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8. (2024九上·昆明期末) 太阳能因其安全、清洁、方便，越来越受到人们的重视。太阳能热水器是直接利用太阳能的一种装置，它可以利用太阳能来加热水。冬天的昆明，能将热水器中质量为100kg、初温为18℃的水加热到68℃[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），q_焦炭＝4.6×10⁷J/kg]。求：
1. （1）水吸收的热量；
2. （2）若改用焦炭炉来加热这些水，需要完全燃烧1.75kg的焦炭，则完全燃烧这些焦炭能放出多少焦耳热量？
3. （3）该焦炭炉加热水的效率为多少？
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9. (2022九上·福田月考) 某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃燃烧了6kg的无烟煤，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×10⁷J/kg。求：
1. （1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
2. （2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
3. （3）此锅炉的效率是多少？(结果保留一位小数)
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10. (2023九上·八步期中) 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60℃、消耗了4.2g酒精。已知：水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），酒精的热值为3×10⁷J/kg。求：
1. （1）此过程中水吸收的热量。
2. （2） 4.2g 酒精完全燃烧放出的热量。
3. （3）酒精灯烧水时的热效率。
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11. (2020九上·惠州月考) 已知天然气的热值q=7×10⁷J/m³ ，某天然气热水器完全燃烧了10dm³天然气，使2kg的初温为25℃的水温度升高了50℃。求：
1. （1）天然气完全燃烧时放出的热量。
2. （2）水吸收的热量。
3. （3）该天然气热水器的加热效率。
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12. (2023九上·万江月考) 如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）。试求：
1. （1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
2. （2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.4×10⁷J，则这段时间该热水器的效率是多少？
3. （3）若用某种煤燃烧来提供2.4×10⁷J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3×10⁷J/kg）
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13. (2023九上·江门月考) S195型号柴油机在我国工农业生产中曾被广泛应用，用其做动力犁地时工作效率η为40%，耗油量为每小时5kg。工作过程中，采用循环水冷却，其散热器中装有10L的水，柴油的热值为5.3×10⁷J/kg，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水＝1.0×10³kg/m³求：
1. （1）工作1小时柴油机对外输出的有用机械功W；
2. （2）从开机至水箱内的水“开锅”（沸腾），水吸收的热量。
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14. (2022九上·惠州月考) 小明家利用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m³（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×10⁷J/m³。求
1. （1）天然气完全燃烧放出的热量；
2. （2）水吸收的热量；
3. （3）燃气热水器的效率。
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15. (2022九上·天门期中) 如图所示，现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是2.0×10⁷ J/kg，若燃烧0.1 kg固体酒精，能将小火锅中质量为2 kg的热汤的温度从50 ℃升高到100 ℃。[汤的比热容近似为水的比热容c_水＝4.2×10³ J/(kg·℃)]求：
1. （1）小火锅中汤吸收的热量；
2. （2）完全燃烧0.1 kg的“固态酒精”所释放出的热量；
3. （3）这个小火锅烧汤的效率。
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16. (2023九上·浦北月考) 小明使用效率为 $\text{[math]}$ 的天然气灶将质量为 $\text{[math]}$ 的水加热使其温度升高 $\text{[math]}$ 。已知：天然气的热值 $\text{[math]}$ ，水的比热容 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）水吸收的热量；
2. （2）该过程消耗的天然气体积。
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17. (2023九上·扶绥月考) $\text{[math]}$ 年北京冬奥会举行期间，有大约 $\text{[math]}$ 辆氢燃料新能源公交车 $\text{[math]}$ 如图 $\text{[math]}$ 投放使用。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。 $\text{[math]}$ 已知 $\text{[math]}$
1. （1）求质量为 $\text{[math]}$ 的氢燃料完全燃烧放出的热量。
2. （2）如果氢燃料公交车以 $\text{[math]}$ 的恒定功率匀速直线行驶，其效率为 $\text{[math]}$ ，则燃烧 $\text{[math]}$ 的氢燃料可使公交车行驶多长时间？
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18. (2022九上·扶绥月考) 某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×10⁷J/kg。求：
1. （1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
2. （2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
3. （3）此锅炉的效率是多少？
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19. (2024九上·兴隆期末) 随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气，小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000mL、20℃水，大火加热直至沸腾，又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³。[当时的大气压为1标准大气压；c_水=4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³]
1. （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
2. （2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少天然气？
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20. (2024九上·莘县期末) 小周同学家原来无烟煤炉烧水，每天约用 $\text{[math]}$ 的热水 $\text{[math]}$ 。她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器。
1. （1）若这台热水器平均每天可将 $\text{[math]}$ 的水从 $\text{[math]}$ 加热到 $\text{[math]}$ ，这些水吸收的热量为多少？
2. （2）若无烟煤燃烧放出的热量有 $\text{[math]}$ 被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约无烟煤多少千克？ $\text{[math]}$ 无烟煤的热值为 $\text{[math]}$
3. （3）请你说出使用太阳能热水器的优点。 $\text{[math]}$ 至少说出一点 $\text{[math]}$
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21. (2024九上·东昌府期末) 小星家的太阳能热水器，水箱装满水时水的质量是 $\text{[math]}$ 小星进行了一次观察活动；某天早上，他用温度计测得自来水的温度为 $\text{[math]}$ ，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为 $\text{[math]}$ 请你求解下列问题：
1. （1）水吸收的热量； $\text{[math]}$
2. （2）如果水吸收的这些热量，由燃烧天然气来提供，而燃气灶的效率为 $\text{[math]}$ ，求至少需要燃烧多少天然气？ $\text{[math]}$ 天然气的热值为 $\text{[math]}$
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22. (2024九上·深圳期末) 如图所示，重庆网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg初温度为60℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾[一个标准大气压，鱼汤的比热容为水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]。求：
1. （1）鱼汤所吸收的热量为多少J？
2. （2）若鹅卵石放出热量的80%被鱼汤吸收，求鹅卵石放出的热量是多少J？
3. （3）若鹅卵石放出的这些热量由天然气提供，天然气完全燃烧，需要天然气多少m³？（q_天然气=3.5×10⁷J/m³）
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