九年级上册人教版物理 第十四章　内能的利用 专题三　热学的综合计算 1

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公式：Q吸＝cm(t－t0)，Q放＝cm(t0－t)。 热学计算的主要内容： 1．吸热与放热的计算 公式：Q吸＝cm(t－t0)，Q放＝cm(t0－t)。 在热传递过程中，如不计热量损失，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即Q吸＝Q放；如考虑热损失，则Q吸＝ηQ放(η＜1)。 back 3

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类型一　一般吸热放热问题 1．(2016，沈阳)出于对安全和环保的考虑，沈阳市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所。烧烤的主要原料是木炭，已知它的热值是3.4×107 J/kg，那么84 g的木炭完全燃烧放出 J热量，如果这些热量全部被水吸收，则能使初温为20 ℃，质量为17 kg的水温度升高到____℃。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 2.856×106 back 60 6

2．在完全隔热的装置中，用同一热源给100 g水和100 g油加热，其温度随时间的变化关系如图所示，100 g水每分钟吸收的热量为 J，100 g油每分钟吸收的热量为 J，油的比热容是 J/(kg·℃)。 1.05×103 1.05×103 2.1×103 back 7

[(c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3)] Q＝Vq＝0.035 m2×4×107 J/m3＝1.4×106 J back 8

(1)经过4 min时间加热，水所吸收的热量。 (2)煤炉烧水时的效率。 4．(2016，凉山州)某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8 kg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4 min内完全燃烧了1.4 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg。求： (1)经过4 min时间加热，水所吸收的热量。 (2)煤炉烧水时的效率。 back 9

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(1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？ (2)做功冲程中，平均压力做多少功？ 5．(2017，江阴模拟)汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈。一台汽油机，活塞面积是50 cm2，活塞行程是25 cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105 Pa，若飞轮的转速是2000 r/min，效率为30%，求： (1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？ (2)做功冲程中，平均压力做多少功？ (3)汽油机在1 h内要消耗多少kg汽油？(汽油的热值为4.6×107 J/kg) back 11

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6．吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶，已知袋上标有250 mL，为了使这袋牛奶的温度由15 ℃升高到35 ℃，妈妈至少要用100 ℃的热水多少千克？[设该牛奶的比热容为2.5×103 J/(kg·℃)，牛奶的密度为1 g/cm3，不计热量损失] back 14

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7．为了测量某种液体的比热容，把质量为100 g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下)，迅速投入质量为100 g、温度为10 ℃的待测液体中，混合后的共 同温度是25 ℃，若不计热量损失，求这种液体的比热容为多少？[铜的比热容c铜＝0.4×103 J/(kg·℃)] 解：铜块的质量：m铜＝100 g＝0.1 kg，铜块放出的热量：Q放＝c铜m铜△t铜＝0.4×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(100 ℃－25 ℃)＝3 000 J，若不计热量损失，这些热量被液体吸收，即Q吸＝Q放，Q吸＝c液m液Δt液，即：c液×0.1 kg×(25 ℃－10 ℃)＝3 000 J，解得：c液＝2×103 J/(kg·℃) back 16

(1)热水器中的水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (2)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量？(天然气的热值q＝7×107 J/m3) back 17

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9．飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。高空中某飞机获得1 9．飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。高空中某飞机获得1.6×105 N的水平推力，以600 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h，需要完全燃烧热值为4×107 J/kg的航空煤油4000 kg。求1 h内： (1)飞机的航程。 (2)发动机所做的功。 (3)航空煤油完全燃烧放出的热量。 (4)发动机的热机效率。 back 19

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10．(德州中考)混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×108 J。由内燃机提供能量，汽车以50 km/h的速度匀速行驶了0.5 h，同时蓄电池的电能增加了10%，求： back 21

(2)若所用燃料的热值是4.5×107 J/kg，测试过程中消耗8 kg的燃料(假设燃料完全燃烧)，则放出的总热量是多少？ (1)汽车牵引力做的功。 (2)若所用燃料的热值是4.5×107 J/kg，测试过程中消耗8 kg的燃料(假设燃料完全燃烧)，则放出的总热量是多少？ (3)内燃机的效率。 back 22

解：(1)s＝vt＝50 km/h×0.5 h＝25 km＝2.5×104 m。 由图象可知，汽车速度为50 km/h，所受阻力为4000 N，由于汽车匀速行驶，牵引力等于阻力，汽车牵引力做的功：W牵＝Fs＝4000 N×2.5×104 m＝1×108 J (2)燃料完全燃烧放出的热量： Q＝qm＝4.5×107 J/kg×8 kg＝3.6×108 J back 23

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