2021年中考物理重点难点专练30热学计算含解析.docx

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1、优选专项七计算专题重难点30热学计算【知识梳理】一、热学综合计算题，主要有：1.比热容与热值综合。2.热传递的效率。3.热功转化效率。二、热学综合主要涉及的公式1.燃料燃烧产生的热量：（1）q值以“J/kg”为单位：Q=mq。（2）Q值以“J/m3”为单位：Q=Vq。2.物体吸收或放出热量（1）吸热：Q=cm(t末温-t初温)。（2）放热：Q=cm(t初温-t末温)。（3）统一公式：Q=cm△t。（4）热传递效率公式：η=×100%。11/11优选（5）热平衡方程式：Q吸=Q放（条件：在热传递过程中无热量损失）。通常应用它的展开公式：c1m1(t1末温-t1

2、初温)=c2m2(t2初温-t2末温)。3.热功转化效率：η=×100%。【易混淆点】1.“升高”、“升高了”指的是温度变化量△t。“升高到”指末温。2.将η=×100%和η=×100%的变形公式写错。3.“在一个标准大气压下”隐藏了条件“沸水的温度为100℃”。【典例分析】【例1】(2020某某25)国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率，将2kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃，在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.048m3，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气热

3、值约为q＝4.0×107J/m3。求：（1）将这些水烧开，需吸收多少热量；（2）在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；（3）他家天然气灶的效率。【答案】（1）6.72×105J（2）1.92×106J（3）35%【分析】（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J。（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.048m3＝1.92×106J。11/11优选（3）他家天然气灶的效率：η=×100%=×100%=35%。【思路小结】1.在运用公式η=×

4、100%时，一般用公式计算Q=cm(t末温-t初温)计算Q吸，根据q的单位灵和选用Q=mq或Q=Vq求Q放。2.在运用公式η=×100%时，求Q放与上面的方法一样，求W时，一般有W=FS=fS=Pt.即用机械做功的常用公式进行计算。3.注意正确对公式进行变形。【真题操练】1.（2020某某15）可燃冰作为一种新型燃料。是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，可直接点燃，1m3可燃冰在常温常压下可释放160m3的天然气。根据以上信息可知，可燃冰是（选填“可再生”或“不可再生”）能源。1m3的可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为J，若该热量全部被水

5、吸收，可将kg的水从10℃加热到90℃。[c水=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=4.2×107J/m3，环境为标准大气压]【答案】不可再生6.72×1092×104【解析】由题知，可燃冰在短时间之内不可再生，所以可燃冰是不可再生能源。1m3可燃冰在常温常压下可释放出160m3的天然气，完全燃烧160m3的天然气可放出的热量：11/11优选Q放=Vq=160m3×4.2×107J/m3=6.72×109J。天然气完全燃烧放出热量全部被水吸收，则有Q吸=Q放=6.72×109J；这些热量可加热水的质量：m===2×104kg。2.（2020某某2

6、2）一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做了次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量J。汽油机用水作冷却液，是利用水的大的特点。（q汽油=4.6×107J/kg）【答案】302.3×107比热容【解析】四冲程汽油机的飞轮转速为：3600r/min=60r/s，即1s内飞轮转60r，汽油机完成了120个冲程，对外做功30次。这些汽油完全燃烧，可放出热量：Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J水比热容大，其他条件相同的情况下，可吸收更多的热量，冷却效果更好。3.(2020甘孜

7、25)如图所示的一种学生饮用奶，在饮用前加热的过程中，温度升高，内能（选填“增大”或“减小”）；若其中奶的质量为0.25kg，奶的比热容是4.0×103J/（kg.℃），当把它从10°C加热到40°C需要吸收J 的热量。【答案】增大3×104【解析】学生饮用奶，在饮用前加热的过程中，不断吸收热量，温度升高，内能增大。11/11优选需要吸收的热量为：Q吸=cm△t=4.0×103J/（kg.℃）×0.25kg×（40℃-10℃）=3×104J。4.(2020某某19)某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是J

8、．热水器烧水的效率是。[已知水的比热容为4.2×10