(通用版)中考物理总复习小专题01《热量的综合计算》习题卷 (含答案)

这是一份(通用版)中考物理总复习小专题01《热量的综合计算》习题卷 (含答案)，共5页。试卷主要包含了天然气灶使用方便、经济环保等内容，欢迎下载使用。

1．(衡阳)2017年6月10日，作为中国大陆核电的发源地——秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年)．被誉为“国之光荣”的秦山核电站从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13.0 t，减排二氧化碳约40.6 t、二氧化硫约0.2 t，氮氧化物约0.8 t．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)13.0 t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少？(烟煤的热值为2.9×107 J/kg)
(2)假设13.0 t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×105 kg的水从20 ℃升高到100 ℃，求水吸收的热量为多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)求煤炉加热水的热效率．(用百分数表示，结果保留两位有效数字)
2．(桂林)若家用天然气的热值为4.2×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)．
(1)完全燃烧0.04 m3天然气放出的热量是多少？
(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧0.04 m3天然气可使室温下5 kg的水温度升高多少？
3．天然气灶使用方便、经济环保．如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾，大约需要10 min，已知：水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为3.5×107 J/m3.求：
(1)水吸收的热量；
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气．
类型2 太阳能、电能(其他能)烧水
4．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100 kg、初温为26 ℃的水，加热到46 ℃.求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能E；
(3)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量．(天然气的热值为7×107 J/m3)
类型2 热机效率
5．某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上匀速行驶了36 km，用时0.5小时，车的总质量为3×103 kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g取10 N/kg.求：
(1)该汽车牵引力所做的功；
(2)已知这一过程消耗燃油1.5×10－2 m3，则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×103 kg/m3，燃油热值为4.5×107 J/kg)；
(3)该汽车发动机的效率；
(4)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s，发动机牵引力为F，其发动机效率为η，汽油的热值为q，请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m＝Fs/ηq.
滚动小专题(一) 热量的综合计算
1．(1)13.0 t烟煤如果完全燃烧，放出的热量：Q放＝mq＝13.0×103 kg×2.9×107 J/kg＝3.77×1011 J (2)水吸收的热量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×4×105 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.344×1011 J (3)煤炉烧水的效率：η＝eq \f(Q吸,Q放)＝eq \f(1.344×1011 J,3.77×1011 J)≈36% 2.(1)完全燃烧0.04 m3天然气放出的热量：Q放＝Vq＝0.04 m3×4.2×107 J/m3＝1.68×106 J (2)由题知，水吸收的热量：Q吸＝Q放×40%＝1.68×106 J×40%＝6.72×105 J 由Q吸＝cmΔt可得水升高的温度：Δt＝eq \f(Q吸,cm)＝eq \f(6.72×105 J,4.2×103 J/（kg·℃）×5 kg)＝32 ℃ 3.(1)在一个标准大气压下，水沸腾时的温度t＝100 ℃水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.008×106 J (2)由η＝eq \f(Q吸,Q放)得，天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝eq \f(Q吸,η)＝eq \f(1.008×106 J,60%)＝1.68×106 J 由Q放＝Vq得，烧开这壶水需要天然气的体积：V＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(1.68×106 J,3.5×107 J/m3)＝4.8×10－2 m3 4.(1)水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(46 ℃－26 ℃)＝8.4×106 J (2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能：E＝5×4.2×106 J＝2.1×107 J (3)根据题意知Q放＝E＝2.1×107 J
由Q＝Vq得，需要完全燃烧的天然气的体积：V＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(2.1×107 J,7×107J/m3)＝0.3 m3 5.(1)车重：G＝mg＝3×103 kg×10 N/kg＝3×104 N 车受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×3×104 N＝3×103 N 因为车匀速行驶，所以牵引力：F＝f＝3×103 N 则牵引力做功：W有用＝Fs＝3×103 N×3.6×104 m＝1.08×108 J (2)由ρ＝eq \f(m,V)得消耗燃油的质量：m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×1.5×10－2 m3＝12 kg 燃油完全燃烧放出的热量(消耗的总能量)：Q放＝mq＝12 kg×4.5×107 J/kg＝5.4×108 J (3)汽车的牵引力所做的功就是有用功，燃油完全燃烧放出的热量就是总功，则发动机的效率：η＝eq \f(W有,Q放)＝eq \f(1.08×108 J,5.4×108 J)＝20% (4)因为Q＝mq，W＝Fs，又因为η＝eq \f(W有,Q放)＝eq \f(W,Q)所以η＝eq \f(Fs,mq)，由此可得：该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式：m＝eq \f(Fs,ηq)