2020年基于核心素养下的34个中考物理特色专题:34 热学计算问题(原卷版和解析版)
【内容简介】1.物体吸收或放出热量的公式①计算物体吸收热量的公式为:Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t。②计算物体放出热量的公式为:Q放=cm(t0-t)=cm⊿t。其中,Q吸表示吸收热量,单位是J;c表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m表示质量,单位是kg;t0表示物体初始温度,单位是℃;t表示物体后来的温度,单位是℃。⊿t=t-t0表示物体升高了的温度。⊿t=t0-t,表示物理降低了的温度。2.燃料完全燃烧放出热量的公式①燃料完全燃烧释放出的热量公式为:Q放=mq。②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为:Q放=qV。推导过程如下:说明:①中的公式对固体、液体、气体、均适用。②只对气体适用。两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。其中,Q放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J;q表示燃料的热值,单位是J/kg;m表示质量,单位是kg。V表示体积,单位是m3。3.热效率公式(1)热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热机的效率是热机性能的一个重要指标。汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率,其公式为:η=。(2)炉具的热效率:天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量,Q总=Q放,水吸收的热量是有用的热量Q有=Q吸,则η=。(3)电热水器的效率:电热丝所产生热量为Q总,总=Q放,水需要吸收热量为Q有,有=Q吸,则η=。 【例题1】(2018•济宁)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过 方式改变牛奶的内能,图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J.[c牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]【答案】热传递;2.1×104。【解析】(1)改变内能方法:一是做功,二是热传递,物体放出热量、内能减少、温度降低;(2)知道牛奶的质量、比热容,求出温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求牛奶吸收的热量。给牛奶加热的过程中,牛奶吸收热量、内能增加,是通过热传递方式改变了牛奶的内能;由图乙可知,牛奶升高的温度:△t=40℃﹣20℃=20℃,则牛奶吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.25kg×20℃=2.1×104J。【例题2】(2019湖南省邵阳)如图所示,一平底热水壶,其质量为0.5kg,内底面积为180cm2.有一次小军同学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上,测得壶中水深15cm,初温20℃.请你通过计算回答:(1)此时水和热水壶的总质量是多少?(2)加热前水对壶底的压强多大?(3)在标准大气压下加热水至沸腾,水至少要吸收多少热量?[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg]
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