初中物理有关热量的计算

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1、复习:关于热量的计算一、燃料放热计算公式:Q=mqQ=Vq(用于固体、液体燃料)(用于气体燃料)二、物体温度变化的吸放热公式:比热容:c质量:mΔtQ吸=cmΔt比热容:c质量:mΔtQ放=cmΔt【练习1】用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃身高到70℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg∙℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量;(2)水吸收的热量。解:(1)煤气完全燃烧放出的热量Q放=m煤气q煤气=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J(2)水由20℃升温到70℃所吸收的热量Q吸=C

2、水m水Δt=4.2×103J/(kg∙℃)×50kg×50℃=1.05×107J【练习2】冬天为了取暖,每小时需给某房间供热4.2×106J,若流进散热器的水温度是80℃,流出散热器的水的温度是70℃,则每小时需要多少千克的水流经散热器?解:设需要的水的质量为m,∵房间需要的热量为4.2×106J,这些热量都是由热水提供∴Q水放=4.2×106J,即:C水m水Δt=4.2×106J代入数据:4.2×103J/(kg∙℃)×m×(80-70)℃=4.2×106J得到:m=100kg三、关于效率的计算效率=有用部分总体部分典型情形1:烧水效率Q吸Q总Q耗散效率=有用部分总体部分

3、=Q吸Q总典型情形2:热机效率提供总能量Q总能量Q做有用功W有用做无用功W无用效率=有用部分总体部分=W有用Q总=W有用mq【练习3】用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃身高到70℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg∙℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量;(2)水吸收的热量。(3)此燃气灶的效率是多少?解:(1)煤气完全燃烧放出的热量Q放=m煤气q煤气=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J(2)水由20℃升温到70℃所吸收的热量Q吸=C水m水Δt=4.2×103J/(kg∙℃)×5

4、0kg×50℃=1.05×107J(3)燃气灶的效率=有用部分总体部分=Q吸Q放=2.1×107J1.05×107J=50%【练习4】小明的爸爸新买了一辆小汽车,这辆汽车的功率为20KW,小明驾驶它的时间为2h。在这段时间内,汽车消耗的汽油为10kg,请计算:汽车发动机的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg)解:已知:P=23KW,t=2h,m汽油=10kg∴汽车做的有用功W有用=Pt=20KW×2h=40KW∙h=40×3.6×106J=1.44×108J而汽油释放的能量Q总=m汽油q汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J效率η=W有用Q总=1.

5、44×108J4.6×108J≈31.3%【练习5】小丽家的电热水壶主要部分为一根阻值为1000Ω的电阻丝,正常工作时通过它的电流为约为1A,现在小丽用该热水壶将1kg的水从20℃加热到70℃,所用时间为7分钟。求(1)该热水壶在10分钟内发出的热量;(2)这2kg水吸收的热量;(3)该热水壶的加热效率。解:(1)该热水壶发热量Q放=I2Rt=12×1000×420J=4.2×105J(2)水吸收的热量Q吸=CmΔt=4.2×103J/(kg∙℃)×1kg×(70-20)℃=2.1×105J(3)热水壶的加热效率=有用部分总体部分=Q吸Q放=4.2×105J2.1×105J

6、=50%

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