初中物理新沪粤版九年级上册12章专题二 热量的综合计算作业课件（放映显示答案）（2026秋）

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专题二　热量的综合计算 热量计算主要涉及一般物质的吸、放热，燃料完全燃烧放出热量的计算，以及热效率(如炉具的热效率、热机的效率等)的计算。解答此类问题的关键是读懂题目中相关物理过程，然后运用相关公式进行计算。解：（1）1m3可燃冰在常温常压下可释放 160 m3的天然气，这些天然气完全燃烧放出的热量 Q放＝qv＝ 4.2×107J/m3 ×160m3= 6.72×109J。（2）若该热量全部被水吸收，水吸收的热量Q吸＝Q放＝ 6.72×109J，由 Q吸＝cm(t2－t1)可得，这些热量可加热水的质量。2.268×1057.56解：（1）3 kg热水与5 kg冷水混合，设混合后温度为t，根据Q吸＝Q放可得，c水m热Δt热＝c水m冷Δt冷，即c水×3kg×(80 ℃ －t)＝ c水×5kg×(t－20℃)，解得混合后的温水温度 t ＝42.5 ℃。（2）当热水与冷水混合成 40℃ 的温水时，根据Q吸′ ＝ Q放′可得，c水m热′ Δt热′＝ c水m冷′ Δt冷′，即c水×10t×( 80℃ －40℃) ＝ c水× m冷′×(40 ℃－20℃)，解得需要的冷水的质量m冷′ ＝ 20t。所以，当热水器储存的热水全部用完，可为全体学生提供的温水的质量m总＝m热′＋ m冷′ ＝10t＋20t＝30t。解：水吸收的热量Q吸＝c水m水(t2－t1水)=4.2×103J/(kg·℃)×2.3kg×(30℃ －10℃)= 1.932×105J。不计热量损失，钢球放出的热量Q放=Q吸= 1.932×105J，煤炉的温度思路方法:解：（1）水吸收的热量Q吸＝c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×80℃= 8.4×105J。（2）煤炉加热水的效率为10%，煤完全燃烧放出的热量（3）需要完全燃烧煤的质量 。。解：（1）水吸收的热量Q吸＝cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃= 2.1×107J。（2）热水器8h吸收的太阳能E=7.0×106J/h×8h=5.6×107J，则太阳能热水器的效率 。（3）天然气完全燃烧放出的热量 Q放=Q吸= 2.1×107J，则需要完全燃烧天然气的体积 。解：（1）汽车行驶的路程 s= vt =25m/s×600s = 1.5×104m。（2）因为汽车匀速直线行驶，所以受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，则汽车受到的阻力 。（3）1kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q放=qm= 5×107J/kg×1kg= 5×107J ，汽车发动机的效率 。40%4×1061. 在 1 个标准大气压下，不计热量损失，完全燃烧 1.05kg 热值为 1.2×107J/kg的干木柴，能使 40kg、30℃ 的水升高的温度为[c水＝ 4.2×103J/(kg·℃) ] ( )A. 75℃ B. 100℃ C. 70℃ D. 105℃C2. [新考法] 小明在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热 50 g 的冰，每 4 min 消耗酒精的质量均为 0.2g，冰的温度—时间图像如图所示。由此可知：冰全部熔化成水后 4min 吸收的热量为__________J，0.2g 酒精完全燃烧放出的热量为___________J，CD段酒精灯的加热效率为________。[c水＝ 4.2×103J/(kg·℃)，q酒精＝ 3×107J/kg]1050600017.5%3. [德州中考]青铜冰鉴是我国战国时代发明的既可“制冷” 又可“制热”的两用“冰箱”。冰鉴是一件双层器皿，鉴腹内有一尊缶，如图。冬季，在鉴腹内装入热水用来给尊缶内的酒加热，已知热水质量为 150kg、初温为89.5℃，酒的质量为80kg、初温为10℃，最终两者温度相同为41.5 ℃，则给酒加热的热效率为_______。[c水＝ 4.2×103J/(kg·℃)，c酒=2.4×103J /(kg·℃)]20%4. [潮州期中]一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶，从能量转化角度，燃油汽车的共同点是先将燃油的_______能转化为内能；能量流向图如图所示，则该汽车的发动机的效率为______；若燃油的密度 ρ＝0.8×103kg/m3，热值 q = 4×107J/kg，则消耗燃油1×10-3m3，该汽车输出的有用功为____________J。化学30%9.6×1065. [跨学科·工程实践] 如图为即热式饮水机中热交换套管的工作原理图，它将出水管套在进水管内，利用进水管中的自来水给出水管中的开水降温，同时出水管中的开水又给进水管中的自来水预热。若 20 ℃的自来水经热交换套管后被预热成 80 ℃的热水流进加热腔，同时有等质量的 100℃的开水变成可供直接饮用的温开水流出，不计热量损失，则可供直接饮用的温开水的温度是________℃。406. [深圳期中]某物理兴趣小组的同学，用天然气给 10kg 的水加热，同时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 6min 内完全燃烧了 0.12kg 的天然气(每分钟放热相同)。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为5×107J/kg。（1）完全燃烧 0.12kg 天然气释放的热量为多少？（2）在烧水过程中，“0~2min”“2~4min”“4~6 min”哪个时间段热效率最高？ 此时间段内水吸收的热量为多少?（3）在烧水过程中，（2）中最高热效率的时间段内，热效率为多少?解：（1）0.12kg 天然气完全燃烧释放的热量 Q放＝qm气=5×107J/kg×0.12kg= 6×106J。（2）由图可知，随着水温的不断升高，温度变化越来越慢，故0~2min内，在吸收热量相同的情况下，升高的温度最高，热效率最大。 0~2min内，水升高的温度Δt ＝ 50℃ －20℃ ＝ 30℃，水吸收的热量Q吸＝cm水Δt ＝4.2×103J/(kg·℃)×10kg×30℃ ＝ 1.26×106J。（3）0~2min内，天然气完全燃烧释放的热量 烧水时的热效率，。7. 太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度(用R表示)R＝300J/(m2·s)，它表示每平方米面积上每秒内接收到的太阳能为 300J。该太阳能热水器集热管接收阳光照射的有效面积是2m2，贮水箱中盛有 100L 的水。（1）若在阳光下照射 70min，所接收到的太阳能全部用来加热水，贮水箱中的水的温度可升高多少? [ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]（2）若贮水箱中的水的温度从 30℃ 升高到 80℃，且此太阳能热水器的效率为35%，求此太阳能热水器工作的时间。解：（1）水的体积 V=100L=0.1m3，水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg。由题意得，太阳能热水器接收到的太阳能Q=RSt热=300J/ (m2·s)×2m2×70×60s=2.52×106J，而Q吸=Q=2.52×106J，由Q吸=cmΔt得，水温的升高值 。解：（2）贮水箱中的水的温度从 30℃ 升高到 80℃，吸收的热量Q吸′ =c水m(t2 －t1)＝ 4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(80℃－ 30℃) ＝2.1×107J，太阳能热水器的效率为 35%，则太阳能热水器接收到的太阳能 ，此太阳能热水器工作的时间 。8. 某单缸四冲程汽油机的活塞横截面积为 5×10-3m2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是 80mm，该汽油机满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 9×105Pa，曲轴转速为 2400r/min。当汽油机满负荷工作时:（1）求做功冲程中燃气对活塞的平均压力。（2）求汽油机的功率。（3）若汽油机在吸气冲程中吸入的空气与汽油的质量之比为 14∶1，吸入的油气混合物的平均密度为 1.35kg/m3，汽油的热值取4.5×107J/kg，求该汽油机的效率。(结果精确到0.1%)解：（1）燃气对活塞的平均压力F=pS=9×105Pa×5×10-3m2=4500N。（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=FL=4500N×80×10-3m=360J，曲轴转速为2400r/min=40r/s，则汽油机每秒对外做功20次，所以汽油机的平均功率 。解：（3）吸气冲程中吸入混合物的体积V=SL=5×10-3m2×80×10-3m= 4×10-4m3，吸入混合物的质量 m混=ρ混V=1.35kg/m3×4×10-4m3=5.4×10-4kg，吸入汽油的质量汽油完全燃烧放出的热量Q放=qm油=4.5×107J/kg×3.6×10-5kg=1620J，该汽油机的效率 。