小专题(一)热量综合计算.ppt

小专题(一)热量综合计算 专题概述 热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算，燃烧燃料释放热量的计算，热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用热量的计算.所用到的公式有：Q=cmΔt、q=Q/m、η=Q用/Q总.具体步骤是：一是找温度变化，利用Q吸=cmΔt列出式子；二是利用公式Q放=mq或Q放=qV列出式子；三是如果涉及效率问题，则有公式Q吸=ηQ放.由三个所列的式子即可得出所求的问题. 类型1 一般吸放热问题 1.完全燃烧1 kg柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20 ℃?[已知柴油的热值是4.2×107 J/kg，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，假定放出的热量被水完全吸收] ( ) A.2 kg B.20 kg C.50 kg D.500 kg D 2.(滨州中考)西气东输工程让滨州市民用上了物美价廉的天然气.在标准大气压下，将质量为2 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾，水至少要吸收_______J热量，这需要完全燃烧_______m3天然气.(c水=4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为8×107 J/m3) 2.6.72×105 8.4×10-3 3.(常德中考)“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力.同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的_________很大.若以10倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使________kg的水升高40 ℃.(c水=4.2×103 J/(kg·℃)，q煤气=4.2×107 J/kg). 2500 热值 4.(临沂中考)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1 h内使质量为50 kg的水从20 ℃升高到30 ℃，问： (1)水吸收了多少热量?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] (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吸收，液化气的热值是5.0×107 J/m3) 水吸收的热量：Q=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(30 ℃-20 ℃)=2.1×106 J 由Q放=qV可知，需要燃烧的液化气的体积：V= = =4.2×10-2 m3 5.(常州中考)阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上装有一个塑料袋，通过导管收集牛体内排出的气体.从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21 kg甲烷.若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使多少质量的水从20 ℃升高到70 ℃?[q甲烷=5.6×107 J/kg，c水=4.2×103 J/(kg·℃)]. 甲烷完全燃烧放出的热量：Q放=m1q=0.21 kg×5.6×107 J/kg=1.176×107 J，由题知，Q吸=Q放=1.176×107 J，因为Q吸=cm(t-t0)，所以m= = =56 kg 6.木炭的热值是3.4×107 J/kg，完全然烧500 g木炭，能放出_______J的热量.柴油机是工农业生产中常用的热机.已知某型号柴油机的效率为η，柴油的热值为q，将质量为m的柴油完全燃烧，能放出的热量Q=________，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功W=_______. 7.(南通中考)建筑工地上有一台大型汽车吊，把100 t建筑材料从地面吊到15 m高处，汽车吊做的有用功为______J.在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0 kg，则完全燃烧2.0 kg柴油释放的内能为_________J，该过程中汽车吊的效率为______%.(柴油的热值为q=4.3×107 J/kg,g取10 N/kg) 1.7×107 qm ηqm 1.5×107 8.6×107 17.4 8.(苏州中考)燃气灶烧水时，把质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧了0.02 m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为8.4×107 J/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. 水吸收的热量：Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J 天然气完全燃烧放热：Q放=Vq=8.4×107 J/m3×0.02 m3=1.68×106 J 燃气灶烧水时