2024-2025学年沪教版初中物理九年级（上）教案 第十三章专题热量及效率的相关计算.docx

第十三章内能与热机

专题热量及效率的相关计算

专题概览

1.物体吸、放热的相关计算

（1）物体吸热的相关计算：Q吸=cm

（2）物体放热的相关计算：Q放=cm

（3）燃料燃烧放热的相关计算：Q放=mq

（4）明确几个温度的含义：升高（降低）是指变化的温度，升高到（降低到）是指物体的末温。

2.热效率的相关计算

（1）热机的效率：η=

（2）太阳能利用的效率：η=

（3）炉子烧水的效率：η=

专题演练

类型一热量的计算

例1“可燃冰”是未来洁净的新能源。2017年5月，我国首次可燃冰试采成功。可燃冰具有热值大，能直接点燃等特点，它的热值约为5.9×109J/m3。问完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为多少

解：1m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量：

Q放

水吸收的热量：Q吸

水的质量：m=

跟踪练习

1.在质量为5kg的铁锅中放入3kg水，要把这锅水从20℃加热到90℃［铁的比热容为0.46×103J/（

A.259.4gB.47.7gC.30.68gD.无法确定

2.合理分类和利用垃圾可以变废为宝。在一定条件下，1t垃圾能“榨”出170kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107

3.羊汤是很多地方的特色美食之一，它的主要制作步骤：在锅中放入水和羊骨、羊肉、羊杂，用大火将水煮至沸腾，然后转用温火持续煮沸。若煮一锅羊汤需加水10kg，羊骨、羊肉、羊杂三者共5kg，设锅中水、羊骨、羊肉、羊杂初始温度都为20℃。羊骨、羊肉、羊杂的平均比热容为3.5×10

类型二热平衡的计算

例2小丽需用温度为40℃的水泡脚，便把90℃的热水与10kg、20℃的水混合，设混合过程没有热量损失，问：需要90

解：20℃

Q

热水放出的热量等于冷水吸收的热量：Q

则需要90℃热水的质量：

m

跟踪练习

4.一把质量为250g的钢刀，加热到560℃，然后在空气中自然冷却，此时室温为20℃。［

（1）这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？

（2）若把这些热量给30℃、0.5kg

类型三炉子的效率

例3从秦山核电站1991年12月15日投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0t，减排二氧化碳约40.6t、二氧化硫约0.2t、氮氧化合物约0.8t。秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。

（1）13.0t的烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少？（烟煤的热值为2.9

（2）假设13.0t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×105kg的水从20℃升高到

（3）求煤炉加热水的热效率。（结果保留两位有效数字）

解：（1）放出的热量Q

（2）水吸收的热量Q

（3）煤炉加热水的热效率η

跟踪练习

5.为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液化气10kg，已知液化气的热值为4.2×107

（1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？

（2）若（1）中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收，在标准大气压下可将多少质量的水烧开？

类型四太阳能热水器的效率

例4某太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按

（1）热水器中水的质量；

（2）一天内热水器中的水吸收的热量；

（3）热水器在冬季的效率。

解：（1）该太阳能热水器中水的体积：

V=100L=100d

水的质量：m=

（2）一天内热水器中的水吸收的热量：

Q吸

（3）一天内热水器接收太阳能的能量：

E=2.8

热水器在冬季的效率：

η=

跟踪练习

6.太阳能热水器深受广大用户的青睐，某品牌太阳能热水器，水容量80L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间8h，则接收到的太阳能可以使装满水的热水器中的水从

（1）一天内热水器中的水吸收的热量；

（2）热水器在冬季的效率；

（3）如果一天内水吸收的热量由天然气热水器（其效率为75%）提供，则一天需要消耗多少m3的天然气？（q

类型五热机的效率

例5飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航