专题03 燃气类、太阳能类、热机类 计算（解析版）-2021年中考物理二轮专项复习核心考点必刷题 .docVIP

专题03燃气类、太阳能类、热机

类型一燃气类

1．（2020?聊城）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg?℃）。天然气的热值q＝7.0×107J/m3．求：

（1）水吸收的热量；

（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；

（3）该热水器的效率。

解：

（1）水吸收的热量：

Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（54℃﹣20℃）＝7.14×106J；

（2）消耗的天然气：

V＝1365.17m3﹣1365.05m3＝0.12m3；

天然气完全燃烧放出的热量：

Q放＝qV＝7.0×107J/m3×0.12m3＝8.4×106J；

（3）该热水器的热效率：

η＝＝×100%＝85%。

答：（1）水吸收的热量为7.14×106J；

（2）天然气完全燃烧放出的热量为8.4×106J；

（3）该热水器的热效率为85%。

2．（2020?金昌）2020年是全面建成小康社会目标的实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。

（1）要将2kg初温为20℃的一壶水恰好加热到100℃，需要吸收多少热量？

（2）若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？[天然气热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]

解：

（1）水吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；

（2）由η＝可得天然气完全燃烧放出的热量：

Q放＝＝＝1.68×106J，

由Q放＝Vq得需要天然气的体积：

V＝＝＝0.04m3。

答：（1）要将2kg初温为20℃的一壶水恰好加热到100℃，需要吸收6.72×105J的热量；

（2）若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧0.04m3天然气。

3．（2020?益阳）对生活垃圾进行分类既是当前的一种时尚，更是生态环保的需要。目前我市每天能产生900t左右的生活垃圾，若进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，将还有800t左右的垃圾需要处理。为了处理这些垃圾，益阳市建成了光大生活垃圾焚烧发电厂，它每天可以焚烧800t生活垃圾发电，经实践检测每完全燃烧1t生活垃圾可发电300kW?h．设整个发电过程中的效率为30%，求：

（1）生活垃圾的热值q；

（2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70%的热量被水吸收，1标准大气压下可烧开多少吨20℃的冷水。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]

解：（1）由题意可得，Q放＝mq、η1＝＝联立可得生活垃圾的热值q：

q＝＝＝3.6×106J/kg；

（2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量：

Q放总＝mq＝103kg×3.6×106J/kg＝3.6×109J，

水吸收的热量：

Q吸＝Q放总η2＝3.6×109J×70%＝2.52×109J，

由Q吸＝cm（t﹣t0）得，可烧开水的质量为：

m水＝＝＝7.5×103kg＝7.5t。

答：（1）生活垃圾的热值q是3.6×106J/kg；

（2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70%的热量被水吸收，1标准大气压下可烧开7.5吨20℃的冷水。

4．（2020?湘潭）小明家中的电水壶，其铭牌如图所示，他在电水壶中装入2.5L初温为20℃的水，并将这壶水烧开（1标准大气压下），已知该电水壶的效率为84%，问：

（1）小明在壶中装入2.5kg的水；

（2）此过程中，水吸收了8.4×105J热量，这些热量相当于完全燃烧0.021m3天然气放出的热量？（q天然气＝4.0×107J/m3）

（3）电水壶正常工作时，烧开这壶水需要多长时间？

解：

（1）电水壶装满水水的体积V＝2.5L＝2.5×10﹣3m3，

由ρ＝可知，水的质量：

m＝ρV＝1×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝2.5kg，

（2）在标准大气压下，水的沸点为100℃，

水吸收的热量（有用能量）：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8.4×105J，

天然气放出的热量等于水吸收的热量，由Q吸＝Q放＝Vq可得，天然气的体积：

V＝＝＝＝0.021m3；

（3）电水壶在额定电压下，P＝P额＝2000W，

由η＝×100%得，消耗的电能：

W＝＝＝1×106J，

由P＝得，烧水时间：

t＝＝＝500s。

答案：（1）2.5；（2）8.4×105；0.021；（3）烧开这壶