1、1 专题训练 ( 二 ) 热学计算【专题概述】热量计算包括与比热容有关的计算和与热值有关的计算 , 在实际中往往将两者结合起来 , 或者与效率和环境的影响相结合。在解题时按下列步骤 :( 1 ) 明确燃烧的是哪种燃料 , 即知道它的热值、质量及是否完全燃烧 ;( 2 ) 看放出的热量是否完全被利用 , 明确吸热物体的比热容、 质量和温度的变化 ;( 3 ) 明确所求的物理量 , 根据相应的公式计算 , 应用的公式有 Q=cm t , Q=mq=总 100% 及它们的变形式。类型 1 与热值有关的计算1. 如表列出了几种燃料的热值 , 单位是 J/kg 。干木 无烟柴 煤酒精 煤油 氢气1.2
2、103.4 103.0 104.6 101.4 10有用77 7 782 463 7完全燃烧 1 g 的酒精可放出热量 3 10 J。放出相同的热量 , 完全燃烧干木柴与氢气的 质量之比是 35 3 。2.( 连云港中考 ) 天然气热水器将 40 kg 的水由 22 加热到 42 , 水的内能增加了3.36 10 J, 水的内能增加是通过 热传递 方式实现的。 若天然气燃烧放出的热量有 84% 被水吸收 , 需要消耗 0.1 kg 的天然气。已知 c 水 =4.2 10 J/( kg ), q 天 然 气 =4 10 J/kg 。类型 2 与比热容有关的计算3. 有两个相同的烧杯 , 第一个装
3、有 400 g 水 , 第二个装有 400 g 酒精 , 若用相同的加热器给它 们加热 , 根据加热时间与其对应的上升到的温度作出如图所示的图像。请根据图像计算这个3电加热器每分钟放出的热量是 6.72 10 J( 不计热损失 ), 酒精的比热容是2.4 103 J/( kg ) 已知水的比热容为 4.2 103 J/( kg ) 。3 34. 水和煤油的质量之比是 54, 比热容之比是 2 1, 水的初温是 18 , 煤油的初温是 20 ,若它们吸收相等的热量后 , 水温升高到 40 , 则煤油的温度升高到 ( B )A.55 B.75 C.100 D.120 类型 3 热量的综合计算5.
4、初春学校组织学生到某农庄进行社会实践活动 , 小明携带一个质量为 1 kg 的合金锅、 一台如图所示的便携式丁烷气炉 ( 内置一瓶新的燃气 , 参数如表格所示 ) 。爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为 30%,丁烷气体的燃烧效率为 90%,野炊地水的沸点为96 , 测出当地水的温度为 26 水的比热容为 4.2 103 J/( kg ), 锅的比热容为0.8 10 J/( kg ) 。4 便携式丁烷品名 质量气炉1.88 kg( 不含气瓶 )型号 WZL-168-A 尺寸343 mm 284mm 113 mm用途 野外用点火方式电子点火使用液化丁烷气燃气燃气消耗量150 g/h
5、( 最大火力时 )5 67 77气瓶规格 ( 尺寸 / 容量 )总质品名 净质量量主要成热值分神 州 354 g 250 g 丁烷9 10 7J/kg( 1 ) 完全燃烧 0.1 kg 的丁烷气体可以放出多少热量 ?( 2 ) 如果燃气炉以最大火力工作 , 一瓶燃气最多能持续燃烧 1.4 h, 这样能够把质量为多少千克的水烧开 ( 结果保留一位小数 )?解 :( 1 ) 完全燃烧 0.1 kg 的丁烷气体可以放出的热量Q放 =mq=0.1 kg 9 10 J/kg=9 10 J( 2 ) 燃气炉以最大火力工作时 , 燃气消耗的质量m气 =0.15 kg/h 1.4 h=0.21 kg由题意可知 , 丁烷气体的燃烧效率为 90%,则燃气燃烧时所放出的热量Q1=Q放 90%=m气 q 90%=0.21 kg 9 10 J/kg 90%=1.701 10 J6 7 6又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出热量的 30%供给水加热 , 则水吸收的热量Q2=Q1 30%=1.701 10 J 30%=5.103 10 J由 Q吸= cm t 可 知 , 能烧开的水的质量m水 = - 17.4 kg
