(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭?
28、一纸盒内装有250g的牛奶,放入电冰箱前的温度为25℃,冷藏后温度降低到5℃,已知牛奶的比热容为
3
4.0×10焦/(千克·℃),求这个过程中,牛奶放出的热量为多少?
29、在一个标准大气压下,质量为1kg,初温为80C的水吸收1.26×10J热量后,其温度升高到多少?若这些
O3O3O
热量被5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少C?(c水=4.2×10J/(kg·C), c铜=0.39×10J/(kg·C),最后结果保留一位小数)
30、质量为2Kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时,吸收的热量是1.88×10J,该物质的比热容是多少? 31、已知煤气的热值为3.6×107J/m3,0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的50%被温度为20℃,质量为30kg的水吸收,则水温升高多少? (已知C水 =4.2×103 J/(kg·℃))
32、小星用燃气灶将质量为2㎏,温度为25℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?该燃气灶的热效率是25%,则加热这些水需要燃气多少千克? 【水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃),燃气的热值是4.5×107J/㎏】(7分)
33、太阳光垂直照射时,每平方厘米的面积上每年共获得4.3×105焦的热量,用这些热量给水加热,可以使多少水从温度15°C升高到55°C,这些热量全部用来做功的话,能做多少功?这些热量与完全燃烧多少汽油放出的热量相等?
34、某太阳能热水器水箱内装有0.5m温度为20℃的水,经阳光照射一天后,水温升高到70℃,已知c水=4.2
333
×10 J/(kg·℃),ρ水=1.0×10kg/m 求:
(1)水箱内水的质量;
(2)水箱内的水吸收了多少热量.
35、 .有一高温物体被投入质量为10 kg,温度为20 ℃的水中,如果传给水的热量是2.73×10 J,则水的温度会升高多少?
36、甲、乙、丙三种液体,它们的比热和质量都不相等,它们的温度依次是15℃、25℃和35℃,若将甲、乙相混合,测混合后的温度为21℃,若将甲、丙相混合,测混合的温度为32℃,求:甲、乙、丙混合后的温度。(不计热损失)
37、分向洗澡盆放水时,已知冷水为20℃,热水为80℃,想得到40℃的温水120 kg,应该分别放冷水和热水各多少千克?(不计热损失)
38、 “米线”是一种特色小吃。端上餐桌的有:一碗热汤,上面浮着一层油;一碟切成薄片的鲜肉;一碗已煮熟的米线。食客先把肉片放进汤内,稍候再加入米线。
现有以下资料:汤的初温97℃,比热容4.2×10J/(kg﹒℃);肉片的质量为0.2kg,初温22℃,比热容3.5
3
×10J/(kg﹒℃)。基于健康缘故,肉片必须至少在大于80℃的汤中保持2min,在这2 min时间里,由于向外界散热整体温度将下降约2℃。问: 1碗中油层的作用是什么?
2为实现上述的温度要求,碗中汤的质量多少应满足什么条件?
39、在一个标准大气压下,质量为1kg,初温为80℃的水吸收1.26×10J热量后,其温度升高到多少?若这些
33
热量被5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少℃?(c水=4.2×10J/(kg·℃), c铜=0.39×10J/(kg·℃),最后结果保留一位小数)
40、经验表明,自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%;从太阳能手册中查到,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103焦/米2·秒。如果晒水箱内的水大约有40千克,晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是1.5米2,请计算,要使水温上升30℃需要多长时间。
5
3
6
3
O
5
参考答案
一、计算题 1、解:
(1)水的体积:V水=1.2L=1.2dm=1.2×10m, 由ρ=得水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×10kg/m×1.2×10m=1.2kg, 水和热水壶的总质量: m总=m壶+m水=0.8kg+1.2kg=2kg;
(2)在一标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃, 水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×10J/(kg℃)×1.2kg×(100℃﹣25℃)=3.78×10J; (3)水对壶底的压强:
p=ρ水gh=1×10kg/m×10N/kg×0.1m=1000Pa, 由p=得水对壶底的压力: F=pS=1000Pa×180×10m=18N。 答:(1)水和热水壶的总质量是2kg;
(2)在一标准大气压下加热至沸腾,水至少吸收3.78×10J的热量; (3)加热前水对壶底的压力为18N。 2、(1)2.3J;(2)0.01℃ 【解析】
【详解】(1)铁球的重力:
铁球下滑到斜面底端的过程中,重力做功:
;
(2)由于铁球从斜面顶端无摩擦下滑,所以该过程中铁球的机械能没有损失,则撞击时铁球的机械能等于重力做的功,即根据
;
可得,铁球升高的温度:
5
﹣42
3
3
3
5
3
3
﹣333
﹣33
。
3、(1)Q合吸=cm△t
=0.42×10J/(kg·℃)×1㎏×(836℃-20℃) =3.4272××10J
(2)合金钢和水产生热传递,不计热损,则
5
3
Q合放=Q水吸
把Q=cm△t代入两边,得: c合m合(t0合-t)=c水m水(t-t0水) 0.42×10J/(kg·℃)×1㎏×(836℃-t) =4.2×10J/(kg·℃)×5㎏×(t -20℃) 解得淬火后水的温度为t=36℃ 4、解:
(1)水的体积V=50L=50×10m, 由ρ=得水的质量:
m=ρV=1×10kg/m×50×10m=50kg, (2)水吸收的热量: Q吸=cm△t
=4.2×10J/(kg?℃)×50kg×(100℃﹣20℃) =1.68×10J. 答:
(1)锅炉内的水质量为50kg; (2)水吸收的热量是1.68×10J. 5、 解:(1)∵Q吸=cm△t, ∴水吸收热量后升高的温度:
7
73
3
3
﹣33﹣33
33
△t===30℃,
水的初温为80℃,升高30℃后,水的温度为110℃,
∵在1标准大气压下,水的沸点为100℃,并且沸腾时水的温度不变, ∴水吸热后,温度不会升高到110℃,水的末温为100℃; (2)∵Q吸=cm△t,
∴铜块吸收热量后升高的温度:
△t==≈64.6℃;
答:水的温度升高到100℃;铜块升高的温度为64.6℃
6、
7、解:水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×10J/(㎏?℃)×20㎏×(55℃﹣25℃)=2.52×10J; 答:这些水吸收了2.52×10J的热量. 8、 解:铁块放出的热量:
6
36
Q放=cm△t=0.46×10J/(kg?℃)×0.5kg×(120℃﹣20℃)=2.3×10J. 答:铁块能放出2.3×10J的热量. 9、解:水吸收的热量: Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×10J/(kg?℃)×50kg×(65℃﹣25℃) =8.4×10J.
答:水吸收的热量是8.4×10J. 10、解:水箱装满水水的体积: v=160L=160×10m, 水的质量:
m=ρ水v=1×10kg/m×160×10m=160kg, 水箱里的水吸收的热量:
Q吸=c水m△t=4.2×10J/(kg?℃)×160kg×(70℃﹣20℃) =3.36×10J.
答:水箱里的水吸收的热量是3.36×10J. 11、解:(1)干木柴的质量m干木柴=300g=0.3kg,
干木柴放出的热量:Q放=m干木柴q=0.3kg×1.2×10J/kg=3.6×10J,
7
6
7
7
3
3
3
﹣3
3
﹣33
6
63
4
34
由=得,
6
6
水吸收的热量:Q吸=Q放η=3.6×10J×50%=1.8×10J, (2)由Q吸=cm△t得, 水升高温度:
△t==≈86℃,
水的末温t=△t+t0=86℃+30℃=116℃,
由于1个标准大气压下,水的沸点是100℃,且沸腾后吸热温度不变,故水的温度只能升高到100℃. 答:(1)水吸收的热量是1.8×10J;
(2)若水的初始温度是30℃,那么,吸收了这些热量后,在1个标准大气压下温度回升高到100℃. 12、(1)燃气对活塞的平均压力:F=PS=9.0×10 Pa×30×10 m=2.7×10 N。 (2)燃气对活塞做的功:W=Fs=2.7×10 N×50×10 m=135 J。
(3)1分钟内燃气对活塞做功的次数:n=1 800/2=900汽油机的功率:P=W总/t=135×900 J/60 s=2 025 W。 13、 已知:冷水质量m1=4kg,热水质量m2=3kg,热水初温t热=80℃,末温t=40℃ 求:冷水原来的温度t冷=? 解:
(1)热水放出的热量:
Q放=cm2(t热﹣t)=4.2×10J/(kg?℃)×3kg×(80℃﹣40℃)=5.04×10J;
3
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3
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