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1、如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流九年级物理热机效率练习题【精品文档】第 4 页比热容、热值练习题【重点难点解析】1Q=cmt,它只适用于物体温度改变时(升温或降温)物体吸收或放出热量的计算,对有物态变化的过程不能适用,如若不考虑,就会出错误。例质量为1kg的水,初温为20,当它完全吸收3696 105J的热量,水的温度升高到多少摄氏度(1标准大气压)?根据Q吸=cm(tto)水的末温t=1kg+20=108,这个答案肯定是错误,因为水在标准大气压下的最高温度为100,如果不继续加热,就不会沸腾,若继续加热,水就会沸腾,但不升温,吸收的热量用来进行物态变化,所以水的末温只能升高到100。
2、2应用热量公式中的有关温度的文字叙述应特别谨慎,不可乱套。“升高”、“升高了”、“降低”、“降低了”对应的都是温度的改变量t,而不是t;而升高到、降低到对应的是物体的末温t。3应用热量公式代人数量时各物理量的单位必须统一为国际单位。4热平衡:两个温度不同的物体放在一起时,高温物体将放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高,最后两物体温度相同,称为达到了热平衡。因此热平衡的唯一标志是温度相同。在热传递过程中,低温物体吸收的热量Q吸,高温物体放出热量Q放,如果没有热量损失,则Q吸=Q放,利用这个关系可以求出物质的比热或物体的质量或物体的温度。例1 已知几种金属的比热C铝C铁C铜,现把质量相同
3、、温度相同(都为室温)的铝球、铁球和钢球投入质量相同,温度都是100的三杯热水中,热平衡后,杯中水温度最低的是(杯不导热)( )A投入铝球的那个杯子 B投入铁球的那个杯C投入铜球的那个杯 D条件不足,不能确定解法1 常规解法(不等式法)对铝块和水、铁球和水,分别列出热平衡方程c铝 m(t铝一 to)= c水 m水(t水一 t铝) c铁 m(t铁一 t0)= c水 m水(t水一 t铁) 得 C铝 C铁 (t水一 t铝)(t铁一 t0)(t铝一 t0)(t水一 t铁)化简后为 t水t铁十t铝t0t水t铝十t铁t0即 t铁(t水 t0) t铝(t水t0)故 t铁t铝同理可得 t铜 t铁即 t铝t铁t
4、银解法2 利用函数的增减性用cx表示某一金属的比热,热平衡方程为cxm(t to)= c水 m水(t水一 t)解得 t=从式很难看出平衡温度t是cx的增函数还是减函数,因为分子分母均含有未知量,为此,可将式变形,把分子上的消掉。t=t0+ 从上式看出,t是cx的减函数,由于c铝 c铁 c铜,所以 t铝 t铁 t铜,选A解法3 极限法对于上述式,令cx0,有tt水;令cx,有tt0。由此可知cx越大,t越小,选A。解法4 假设法假设水的末温相同,即三个球升高的温度相同。 Q吸cmt,m、t相等, c铝C铁C铜,Q铝Q铁Q铜,即比热大的铝球吸收热最多,由热平衡方程可知,投入铝球的那杯水放出的热量最
5、多,所以,三杯中的水末温不可能一样,应该是投入铝球的那杯水温度降低最多,末温最低。解法5 图像法如下图所示,建立Qt坐标系,Q表示吸收(或放出)的热量,t表示温度,设室温to,三球比热C铝C铁C铜,质量相同,可知吸热线斜率k铝k铁k铜,它们的吸热线与热水的放热线相交于A、B、C,曲线相交时,水与金属温度相同,吸收或放出的热量相等,代表平衡点,则对应的末温t铝t铁t铜。比较上述解法,常规解法显得繁冗逊色,理解了上述解法,类似问题便可迎刃而解。练习题1、用煤气灶既方便又环保,一般的煤气灶正常工作时。15min可使质量为4Kg、温度为23的水沸腾,该城市水的沸点为93,求:水吸收的热量;若煤气灶放出
6、的热量70%被水吸收,煤气灶实际放出的热量为多少2、小红家里原来用液化石油气烧水,每天用60的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后,在老师和同学的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器。(1)若用这台热水器每天可将100kg的水从20加热到60,这些水吸收的热量是多少?(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0107J/kg)(3)请你说出太阳能热水器的优点。(至少说出一条) 3、随着国民经济的发展,汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km,消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧
7、放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功,所用汽油的热值为4.6107 J/kg,密度为0.7103kg/m3,求:(1)这些汽油完全燃烧放出的热量;(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。4、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油,司机小李驾车沿高速公路到某地旅游,路程为300km假设轿车是匀速行驶,且受到的阻力为920N已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能,汽油的热值为4.6107J/kg求:(1)汽车到达目的地牵引力所做的功;(2)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油5、太阳能是一种清洁能源某太阳能热水器每天能使500kg的水温度升高30,那么这些水吸收的热量是多少?,这些热量相当于完全燃烧多少的天然气放出的热量天然气的热值取7107J/m3,水的比热容c=4.2103J(kg)6、泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的平均阻力是3.0103N,消耗燃油1.5103m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度0.8103kg/m3,热值q4107J/kg,求: (1)专用车牵引力所做的功。(2)燃油放出的热量 (3)该专用车的热机效率是多少? (4)汽车的轮胎上有凹凸不平的花纹,这样做的好处是什么?