初中物理热量的计算试题

已知天然气的热值为 $4.2\times {10}^{7}J/m^3$，水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$。

（1）完全燃烧0.04 $m^3$天然气可放出热量为　　 $J$。

（2）某天然气灶烧水的效率为 $50\%$，完全燃烧0.04 $m^3$天然气可使常温下 $5\mathit{kg}$的水温度升高　　 ${}^{°}\text{C}$。

某家庭需要将 $50\mathit{kg}$、初温为 ${10}^{°}\text{C}$的水加热到 ${50}^{°}\text{C}$作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需要燃烧 $0.8\mathit{kg}$的煤气。这些水从 ${10}^{°}\text{C}$加热到 ${50}^{°}\text{C}$需要吸收的热量为 $J$， $0.8\mathit{kg}$的煤气完全燃烧放出的热量为　　 $J$，煤气灶烧水的效率为　　。 $(c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， $q_{\mathit{煤气}}=4.2\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

小华利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。

（1）在水温升高到 ${90}^{°}\text{C}$后，每隔 $1\mathit{min}$记录一次温度计的示数，直到水沸腾并持续几分钟后停止读数，图乙为第 $3\mathit{min}$时温度计的示数，请你帮她读出示数并填入表格中。

时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6	7
温度 ${/}^{°}\text{C}$	90	92	94	96	98	98	98	98

（2）根据表格中数据，小华实验时，水的沸点是　　 ${}^{°}\text{C}$，此时大气压可能是　　（大于 $/$小于 $/$等于）1个标准大气压。

（3）如图丙中 $A$、 $B$所示，其中　　图是在第 $5\mathit{min}$的气泡的变化情况。

（4）在这次实验中，小华发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是　　。（回答出一条即可）

（5）用酒精灯给水加热是利用　　的方式改变水的内能， $200g$的水温度由 ${90}^{°}\text{C}$上升到 ${98}^{°}\text{C}$吸收的热量是　　 $J$．（水的比热容 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right))$

小红在实验室用酒精把质量是 $150g$，初温是 ${60}^{°}\text{C}$的水加热到 ${100}^{°}\text{C}$，则水吸收的热量是　　 $J$；若不计热损失，至少需要燃烧　　 $g$酒精。 $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， $q_{\mathit{酒精}}=3.0\times {10}^{7}J/\mathit{kg}]$。

新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶装 $10\mathit{kg}$液化气，液化气的热值取 $4.2\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是　　 $J$，若放出的热量有 $40\%$被水吸收，在标准大气压下可把　　 $\mathit{kg}$的水从 ${20}^{°}\text{C}$加热至沸腾。 $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$。

某品牌的电热水壶铭牌如表所示，电热水壶正常工作时，将水壶中的额定容量的水加热至沸腾。已知室温与水的初温皆为 ${20}^{°}\text{C}$，水的比热容 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，水的密度 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$。

型号	$\mathit{LL}-8015$
额定电压	$220V~$
额定功率	$1360W$
额定频率	$50\mathit{Hz}$
额定容量	$1.0L$

（1）求水吸收的热量；

（2）通过计算判断，加热时间是否可能为 $200s$。

一个标有“ $220V$ $1200W$”的电热水壶。要在1个标准大气压下将 $2\mathit{kg}$温度为 ${20}^{°}\text{C}$的水烧开，水需要吸收的热量是　　 $J$，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是　　 $s$． （水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$

对质量是 $50g$的水加热，使水温从 ${40}^{°}\text{C}$升高到 ${80}^{°}\text{C}$，水吸收的热量是　　 $J\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$。

发电机是利用　　的原理发电的，将机械能转化为电能；太阳能热水箱是将太阳能转化为内能的装置。小明家的太阳能热水器的水箱中装有初温为 ${15}^{°}\text{C}$，质量为 $50\mathit{kg}$的水，集热管每小时接收的太阳能为 $1.89\times {10}^{7}J$，则每小时该热水器里的水能升高的温度是　　 ${}^{°}\text{C}$． $[$不计热量损失， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$。

运用知识解决问题：

（1）如图1，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现硝化棉燃烧，说明对物体　　，物体的内能　　。

（2）请运用平面镜成像规律，画出图2中点光源 $S$的像。

（3）质量为 $0.5\mathit{kg}$的水，吸收了 $8.4\times {10}^{4}J$的热量后，温度升高到 ${60}^{°}\text{C}$，则水原来的温度是　　 ${}^{°}\text{C}$。

根据表格中数据，下列说法正确的是 $($　　 $)$

物质	铁	铝	铜	煤油
$\rho /(\mathit{kg}/m^3)$	$7.9\times {10}^3$	$2.7\times {10}^3$	$8.9\times {10}^3$	$0.8\times {10}^3$
$c/[J/(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\left)\right]$	$0.46\times {10}^3$	$0.88\times {10}^3$	$0.39\times {10}^3$	$2.1\times {10}^3$
长 $\mathit{lm}$、横截面积 $1m{m}^2$的导线在 ${20}^{°}\text{C}$时的电阻值 $/\Omega$	0.096	0.027	0.017	$/$

A．质量相同的铜块和铝块，铜块的体积更大

B．体积相同的正方体铜块和铁块放在水平桌面上，物块对桌面的压强 $p$与其边长 $L$的关系图象如图，则图线 $a$表示铁块的 $p$与 $L$的关系             

C．将质量相同的铁块和铝块均匀拉成长度相同的铁线和铝线，串联后接入电路中，则铁线两端的电压更大             

D．煤油和水体积之比为 $2:1$，吸收热量之比为 $12:5$，则升高温度之比为 $3:1$

2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算。 $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，天然气的热值 $q=7.0\times {10}^{7}J/m^3]$求：

（1）体积为 $0.01m^3$的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？

（2）若这些热量的 $90\%$被质量为 $100\mathit{kg}$的水吸收，则水升高的温度是多少？

小华同学用温度计测出一部分冰的温度如图甲所示，然后利用图乙所示装置对 $100g$冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图丙是他根据记录的数据绘制的温度 $--$时间图象，根据图甲和图丙图象可知：

（1）图甲中温度计的示数为　　 ${}^{°}\text{C}$；

（2）在 $\mathit{BC}$阶段中 $C$点处物质的内能　　 $B$点处物质的内能（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$，理由是　　；

（3）设相同时间内物质吸收的热量相同，则 $\mathit{BC}$阶段物质共吸收了　　 $J$的热量 $[c_{冰}=2.1\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$；

（4）由丙图可以看出 $\mathit{AB}$、 $\mathit{CD}$段升高的温度相同，但 $\mathit{CD}$段加热的时间长，其原因是　　。

在一标准大气压下，将 $50L$的水从 ${40}^{°}\text{C}$加热到沸点。求：

（1）水需要吸收的热量；

（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦炭的质量 $\left(q_{\mathit{焦炭}}=3.0\times {10}^{7}J/\mathit{kg}\right)$。

小美用相同的加热源给初温相同、质量相等的水和牛奶加热，发现牛奶先沸腾。你猜想牛奶先沸腾的原因是：　　。