热量的计算知识点题库

已知水的比热容为4.2×10³J／(kg·℃)，1kg、20℃的水吸收了2.1×10⁵J的热量后，温度升高到 ℃．生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的大，所以在相同条件下水能带走较多的，冷却效果好。

水和煤油的质量之比是5：4，比热容之比是2：1，水的初温是18℃，煤油的初温是20℃，若它们吸收相等的热量后，水温升高到40℃，则煤油的温度升高到（）

A . 55℃ B . 75℃ C . 100℃ D . 120℃

如图所示，汽车在转向前，司机会拨动方向盘旁边的横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，司机所拨动的这根横杆相当于电路中的（填元件名称），汽车发动机常用水来做冷却剂，这是因为水的比热容较；若发动机的水箱中贮有10kg水，当水温升高10℃时，水吸收的热量是 J（水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃））．

如图所示的是一个家用电熨斗，该电熨斗底板的金属片的质量为350g，此时室内温度为20℃．用该电熨斗熨烫衣服时需要将底板的金属片加热至170℃，且该过程共用时2min，求：[金属片的比热容是0.44×10³J/（kg•℃），焦炭的热值为3.0×10⁷J/kg，忽略热损失]

（1）该电熨斗在能够熨烫衣服时吸收的热量．
（2）若（1）中的热量全部由焦炭来提供，则相当于完全燃烧的焦炭的质量．

太阳能属于（选题“一次”或“二次”）能源，利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器加热，如某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收5.2×10⁷J的热量，这相当于完全燃烧m³的煤气释放的热量；另一种是用太阳能电池将太阳能转化为．（煤气的热值为4.0×10⁷J/m³）

小明学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值。他实验的装置如图，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见下表）

加热的时间/min	0	1	3	5	7	…	燃料烧完
甲杯水温/℃	25	27	32	36	40	…	50
乙杯水温/℃	25	26	29	32	34	…	42

（1）为了便于比较，小明在实验时应控制两套装置中相同的量有。
（2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是。
（3）这个同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及盘中菜籽油的质量。并由记录的数据，利用公式Q_吸 =cm（t-t ₀ ）计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出菜籽油的热值。你认为他的计算结果与真实值相比。(填 “偏大”“偏小”或“相等”)因为。

某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精.已知：水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），酒精的热值为3×10⁷J/kg.求：

（1）此过程中水吸收的热量；
（2） 4.2g酒精完全燃烧放出的热量；
（3）酒精灯烧水时的热效率.

为比较两种液体的吸热升温的快慢，小军用图甲中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和秒表．收集的实验数据记录如下表．

（1）某时刻温度计的示数如图乙所示，此温度值是 $\text{[math]}$ ．
（2）实验中，用间接反映液体吸收热量的多少．
（3）分析表中数据可知，升高相同的温度，（选填“液体 $\text{[math]}$ ”或“液体 $\text{[math]}$ ”）的吸收较多．物理上用这个物理量来描述物质的这种属性．

某校物理活动小组的同学，在课余时间想把一个普通烧水壶改装成一个家庭用电热水壶。已知改装后的电热水壶热效率为80%，壶的容积为2L。在一个标准大气压下，用此电热水壶在7min内烧开一壶初温为20℃的水。［c_水=4.2×10³Ｊ/(kg·℃)］问：

（1）烧开这一壶水需要吸收多少热量?
（2）应给电热水壶装配一个多大阻值的电热丝?

某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到65℃，这些水吸收的热量为，则这些水吸收的热量等于完全燃烧m³天然气所放出的热量；假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量，则通电的时间为s．[已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）、天然气的热值为4.2×10⁷J/m³]。

如图所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S₀自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W．求：试问：

（1）饮水机处于保温状态时温控开关S₀应处于什么状态？
（2） R₁和R₂的电阻值各是多大？
（3）在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（c_水＝4.2×10³J/（kg•m³），ρ_水＝1.0×10³kg/m³ ，忽略温度对电阻的影响）

在做“观察水的沸腾”实验时，小华对200g水加热直至沸腾，并根据实验数据作出“温度—时间”图像（如图所示）。从开始计时到第6分钟，水的内能增加了J，若这6分钟内水增加的内能全部由酒精燃烧来提供，至少需要燃烧kg 的酒精。（水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)、酒精的热值为3×10⁷J/kg）

有一种常见的电热水袋，它的电路结构示意图如图所示，其性能指标如下表所示。

额定电压	额定加热功率	指示灯功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W		1kg	65℃

（1）红色指示灯L亮显示正在对电热水袋加热，指示灯L的电阻为96800Ω，通过计算说明使用如此大阻值的指示灯的好处。
（2）若电热水袋内水的初温为15℃时，发热体R在额定电压下工作，当电热水袋自动断电时水吸收了多少热量？若电热水袋的加热效率为70%，则需要加热多少时间？[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]

将刚烧开的2L热水倒入保温瓶中，两天后小明估测水温约为50℃，则热水的质量为kg，保温瓶散失的热量约为J。

（1）一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（汽油的热值为 $\text{[math]}$ ），这些汽油完全燃烧产生的热量是J。剩余的汽油比热容（选填“改变”“不变”），热值（选填“改变”“不变”）。
（2）如果这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为J。若该汽油机的转速为3000r/min，则该汽油机每秒钟有冲程，对外做功次。

火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的特性，0.15kg氢完全燃烧释放出的热量是J，若这些热量有60%被水吸收，水温升高了80℃（未沸腾），则水的质量为kg。[q_氢＝1.4×10⁸J/kg， $\text{[math]}$ ]

某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达2000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机飞行时所受阻力的大小与速度的关系见表：

速度v（m/s）	100	200	300	400	500
阻力f/N	0.3×10⁴	1.2×10⁴	2.7×10⁴	4.8×10⁴	7.5×10⁴

已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×10⁷J/kg。求：

（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦？
（2）当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少？

图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖气工作时S处于闭合状态；电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S₁为“低温”档。请完成下列问题：

电暖器
额定电压		220V
额定功率	低温挡	550W
	中温挡	1100W
	高温挡
频率		50Hz

（1） “低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2） “高温”档正常工作时20min，消耗的电能是多少？
（3）若某房间内（假设房间密闭）空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×10³J/（kg·℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？

某同学想比较水和煤油的吸热能力，做了如图所示的实验，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（t）随时间（t）变化的图像：

（1）实验中应采用加热装置（选填“相同”或“不同”）；两种液体吸收热量的多少可通过（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较；同时，水和煤油的、都应相同；
（2）根据图像分析要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长的时间，这说明的吸热能力强些；
（3）由图像可知，水和煤油加热相同时间，升高温度之比为已知水的比热容是4.2×10³J/(kg• $\text{[math]}$ )，则煤油的比热容是 J/(kg• $\text{[math]}$ )。

某班教室里有一款饮水机，工作电路可简化为图甲所示电路。额定电压为220V，S₀为温控开关，根据饮水机内热水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，热水杯容积为1L，R₁、R₂是两个供热电热丝（不考虑阻值受温度变化影响），某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系如图乙所示。[c_水=4.2×10³ J/(kg·℃)]求：

（1）热水杯内装满水，在加热过程中水温从30℃升高到100℃，此过程水吸收的热量；
（2）这次饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
（3） R₁的阻值。

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