小专题(一) 热量综合计算

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1、小专题(一)热量综合计算热量计算的内容:热传递过程中吸热与放热的计算,燃料燃烧释放热量的计算,热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用热量的计算.类型1一般吸放热计算吸热公式:Q吸=cmΔt=cm(t-t0).[来源:学#科#网Z#X#X#K]放热公式:Q放=cmΔt=cm(t0-t).燃烧放热公式:Q=mq或Q=Vq.电能全部转化为内能时Q放=W=Pt.(2013·大连)用某锅炉把50kg的水从20℃加热到100℃.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃).试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克酒精放出的热量?(酒精的热值

2、3.0×107J/kg)方法归纳解答有关热量计算问题,应熟练吸热公式Q吸=cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq、Q放=mq的掌握和运用,计算时注意固体燃料热值单位(J/kg)与气体燃料热值单位(J/m3)的区别.类型2热量的利用效率问题能量不能百分之百被利用,做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比叫做效率,即η=Q有用/Q总=cmΔt/mq×100%.锅炉、太阳能热水器等设备的效率也可以利用公式η=Q有用/Q总计算.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg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像.若在6min内完全

3、燃烧了2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:(1)煤完全燃烧产生的热量;(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;(3)煤炉烧水时的热效率.方法归纳[来源:学#科#网Z#X#X#K]解答有关效率的计算题,一定要弄清哪部分能量是有效利用的能量,哪部分能量是总的能量.1.com1.(2014·南充)小明将1kg温度为10℃的水加热到90℃时,需要吸收______J的热量,这相当于完全燃烧_______m3的天然气放出的热量.[已知c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8×107J/m3

4、]2.有甲、乙两块铁块,质量之比m1∶m2=5∶3,比热容之比c1∶c2=_______,若它们降低的温度相同,则它们放出的热量之比Q1∶Q2=________.3.(2014·昆明)已知天然气的热值为4.0×107J/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_______℃.4.(2014·建邺一模)在做“观察水的沸腾”实验时,小华对200g水加热直至沸腾,并根据实验数据作出“温度时间”图像(如图所示).从开始计时到第6分钟,水的内能增加了______J,若这6分钟内水增加的

5、内能全部由酒精燃烧来提供,至少需要燃烧______kg的酒精.[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),酒精的热值为3×107J/kg]5.(2014·临沂)人类正积极开发和利用太阳能,如太阳能热水器、太阳能电池等.江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领,做了如下探究:天气晴朗时,江涛测得太阳能热水器1h内使质量为50kg的水从20℃升高到30℃,求:(1)水吸收了多少热量?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]xkb1.com(2)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,则至少需要燃烧多少m3的液化气?(假设液化气燃烧放出的热量全部被水

6、吸收,液化气的热值是5.0×107J/m3)6.(2014·江西)莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的.这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kW·h),已知汽油的热值为4.6×107J/kg[温馨提示:最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;0.2kg/(kW·h)表示获得1kW·h能量

7、消耗0.2kg汽油].求:(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少?(2)该汽车发动机的效率最高可达多少?(结果保留整数)7.(2014·苏州)燃气灶烧水时.把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3天然气(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8.4×107J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)天然气完全燃烧放出的热量;(3)燃气灶烧水时的效率.8.(2014·聊城)煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机.某县在冬季利用地热能为用户取暖.县内有一口自喷状态的热井

8、,出水温度为90℃,出水流量为150m3/h.(1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃,所放出的热量.(2

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