热量的计算知识点题库

随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm³、20℃的水，大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³。［气压为1标准大气压；c_水＝4.2×10³J／(kg·℃)］
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m³的天然气？

国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源﹣﹣天然气．天然气燃烧时，可以将能转化为内能．已知天然气的热值为4×10⁷J/m³ ，则每输送100m³的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了J的能量．

用某锅炉把50kg的水从20℃加热到100℃．水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）．试求：

（1）水吸收的热量是多少？
（2）这些热量相当于完全燃烧多少千克酒精放出的热量？（酒精的热值3.0×10⁷J/kg）

把质量相等的两个铁块从沸水中取出，并立即投入质量相等，初温相同的煤油和水中，则（　　）

A . 煤油和水温度升高相同 B . 煤油温度升得高 C . 水的温度升得高 D . 无法判定

汽油的热值是4.6×10⁷ J/ kg，完全燃烧210g汽油能放出J的热量；若这些热量全部被水吸收，可使kg的水，从20℃升高到43℃。（c_水 =4.2×10³ J/(kg·℃）

分别用两个完全相同的“热得快”同时给质量和温度相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示，由图象可以判断液体的温度升高得较慢，液体的比热容较大。

两个相同的容器分别装有质量相等的甲和乙两种液体，用同一加热器分别给他们加热时，液体的温度与加热时间关系如右图所示。根据图像可知（）

A . 乙液体的比热容小于甲液体的比热容 B . 如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同 C . 加热相同时间，乙液体吸收的热量大于甲液体吸收的热量 D . 加热相同时间，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度

我市的温泉新区有丰富的地热资源—温泉，充分利用温泉既可以节约能源，又保护环境，市内某科研单位需在冬季保持实验室恒温起初以煤作燃料供暖，后改用温泉水供暖，多次试用后发现每小时用70℃的温泉水0.5t流过散热器后变成了50℃，达到以燃煤供热的效果。已知煤的热值q=3×10⁷J/kg，求：

（1）温泉水向实验室每小时提供的热量是多少?
（2）该科研单位一个冬季(按150天计算)可以节约燃煤多少?

随着科技的发展和人们生活水平的提高，越来越多的家庭选择了使用智能马桶替代家里原有的冲水马桶。智能马桶的主要功能有：水冲洗、座圈加热、自动冲水功能、烘干功能，小明在使用后感觉很有趣，也产生了一些疑问，第一个疑问水冲洗功能所用的温水从哪里来?第二个疑问是烘干功能需要使用90s的时间才能完成，烘干功能是否会很费电。

通过上网查询他得知常见的智能马桶有即热式和储热式两种，目前市场上的大部分智能马桶都是储热式，储热式智能马桶有一个水箱存水，使用电加热器将水加热到一定温度后持续保温，当人们需要冲洗时便有足够的温水了。

（1）烘干功能由一个吹风系统和一个加热系统共同构成，人们选择烘干功能，开关S₁闭合，加热部分和吹风部分同时工作，当吹风系统因故障无法正常作时，加热部分有一个智能感应开关S₁会自动断开，防止因干烧印发火灾，其基础原理电路图如图甲所示。若已知加热部分由2个500W的电加热丝并联组成，吹风部分的额定功率为100W，则正常使用烘干功能时干路电流是多少?正常使用一次烘干功能需要消耗多少电能?
（2）小明家庭所使用的马桶为储热式马桶，其水箱容积为1L，进入水箱的门来水温度为15℃，仅需100秒就能将水加热到45℃，加热效率为90%，之后自动切换到保温程序，将水温维持在45℃，由于水箱密闭良好，45℃的水每秒向外散热只有22J。其加热电路图基本原理如图乙所示，请求解定值电阻R₂的阻值，结果保留两位小数。

小华家的天然气淋浴器的水箱内储有50 kg水，水的初温为22℃，若淋浴时所热水的温度为42℃，已知水的比热为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值是6×10⁷J/m³ ．求：

（1） 50kg水由22℃升高到42℃吸收的热量；
（2）若使用时该淋浴器时，天然气完全燃烧时放出的热量有70%被水吸收。生成上述热水的水气成本费是多少元？（已知天然气的价格为2.50元/m³ ，水的价格为3.00元/m³）

小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求：

豆浆机铭牌
最大容积	2L
额定频率	50Hz
额定电压	220V
加热器功率	880W
电动机功率	120W

（1）从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因；
（2）加热器单独工作时电路中的电流；
（3）质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量[c_水=4.2×10³J（kg･℃）] ；
（4）本次制作豆浆共计用了9min的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。

如图所示是某款电热水壶及相关信息表。现在该水壶内装入 $\text{[math]}$ 、初温为 $\text{[math]}$ 的水，放置在水平桌面上。接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开。求：

额定功率	$\text{[math]}$
自重	$\text{[math]}$
与桌面接触面积	$\text{[math]}$

（1）装入水后水壶对桌面的压强；
（2）水吸收的热量；
（3）此电热水壶在额定电压下正常工作 $\text{[math]}$ 可将 $\text{[math]}$ 水烧开，试计算该电热水壶的加热效率。 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm² ，气缸容积为150mL；满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×10⁵Pa，飞轮1min转动1800r/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油10g，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，求：

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（1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（2）该汽油机的效率；
（3）若燃气对活塞的平均压强为p，设活塞的面积为S，冲程长为L，气缸工作容积（单缸排量）为V，如图所示，请推导出一个做功冲程燃气对活塞做的功W=pV。

水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），1kg水温度从50℃降低到20℃，放出的热量是（）

A . 4.2×10³J B . 8.4×10⁴J C . 1.26×10⁵J D . 2.1×10⁵J

用热效率为50%的燃气灶将4 kg的水由20℃加热到70℃，水需要吸收J的热量，该过程需要完全燃烧m³天然气。[c_水=4.2 $\text{[math]}$ 10³J/（kg·℃），q_天然气=4.2 $\text{[math]}$ 10⁷J/m³]。

散热器常用水作为冷却剂，这是利用水的较大的性质。如果散热及其中装有3kg的水，当温度升高了20℃时，它吸收了J的热量。[已知 $\text{[math]}$ ]

初三1班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R₁、R₂是加热管的电阻(不考虑阻值受温度变化影响)，它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题：

额定电压	220V
加热功率	900W
保温功率	20W
水杯容量	0.6kg

（1） S闭合时，饮水机处于工作状态。R₂的阻值是Ω。
（2）水杯中装满20℃水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？[水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)，当时气压设定为1标准大气压，不考虑热损失]
（3）最近一次使用时，加热管R₁损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器(相当于滑动变阻器，以下称为变阻器)设计了如图乙所示的电路来控制加热管R₂的发热功率，在老师的指导下进行模拟实验，将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量，得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示，则：
①求R₂的发热功率范围。

②变阻器的最大功率多大？

③简述：这种设计方案有什么不妥之处(指出一种合理的不妥情况即可)。

额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃。已知c_水=4.2×10³J/(kg·℃)，不计热量损失，求：

（1）水吸收的热量；
（2）加热所需的时间。

甲乙两物体的质量之比为2：3，当甲物体温度升高10℃，乙物体温度降低15℃时，甲物体吸收的热量与乙物体放出的热量相等，则甲、乙两物体的比热容之比为（）

A . 2：3 B . 9：4 C . 4：9 D . 3：2

如图是小灵家新购买的电热水器的简化原理图，R₁和R₂为定值电阻，S为温控开关，a、b是开关的连接触点，电热水器部分参数如表所示。

额定电压	220 V
加热功率	2000 W
保温功率	200 W

求：

（1）当把25 kg的水由20 ℃加热到60 ℃时，水吸收的热量；若热水器加热时的效率为80%，需要消耗的电能；[c_水=4.2×10³ J/(kg·℃)]
（2） R₂的阻值。

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