初中物理热量的计算试题

随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是：在房间地而装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为45℃时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：


(1)若该地暖系统的总水量为2×10³ kg，将全部的水从5℃加热至45℃，水至少需要吸收多少热量?[c_水=4.2×10³J/ (kg·℃)]
(2)某家庭木地板的面积为80m²，散热管材料为聚丁烯(PB)，供水温度为45℃，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳?
(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关?请至少写出两点。

在绵阳很多较偏远的农村还没有用上天然气，使用的是瓶装的液化气，每瓶中装入液化气的质量为20kg，液化气的热值取4.2×10⁷J/kg，每瓶液化气全部燃烧放出的热量是　   　J，若放出的热量有50%被利用，可把　   　kg的水从20℃加热到100℃．（C_水=4.2×10³J/kg．℃）

小波班上有一台饮水机，它的铭牌如下表，工作电路如图所示，S₀ 是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态。
 
（1）将2 kg的水从25 ℃加热到85 ℃，水吸收的热量是多少?[c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（2）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44 W，则 R₂ 的阻值是多少?
（3）饮水机在加热状态下将2 kg的水从25 ℃加热到85 ℃时正常工作了20 min，则饮水机消耗的电能是多少? 饮水机的效率为多少？

电磁炉是一种高效、方便、卫生的新型灶具，为了研究电磁炉，小锋同学首先观察了家中的电能表，看到电能表的铭牌上标有“220V 10A”和“3000r/kW•h”字样．然后小锋关闭了家中其他用电器， 只把电磁炉接入电路中，将质量为3kg、初温25℃的水烧开，这个过程中电能表转盘转了900转。已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），当时气压为标准大气压．
求：（1）加热过程中水吸收的热量；
（2）电磁炉的消耗的电功多少J；
（3）电磁炉的热效率．

明明家最近在装修新房子, 卫生间里准备装一种电热水器, 目前市面上有两种电热水器供家中选择, 一种是传统的预热式电热水器, 如图甲，其部分参数如表。另一种是即热式电热水器,如图乙，它没有储水箱，体积小巧。冷水进入热水器后，分4～6路被大功率电热管加热，然后再汇合成一路从出水喷头流出，随着温度设定及出水量的不同，加热功率可从4000W～7000W变化。它较传统的热水器优点在于：即开即热；不开不加热，节能；且加热效率高达96%以上。请解答：

（1）一般情况下，热水淋浴要求水温升高30℃，请计算预热式电热水器装满水后，正常工作将水加热到可以淋浴的温度，水需要吸收多少Ｊ的热量？需要通电加热多长时间？
（2）即热式电热水器的额定电压也是220V，请计算它在加热水达到最大功率时，家庭电路干路中增加的电流是多少Ａ？（精确到0.1A）
（3）明明调查发现他家房子电能表、空气开关、墙内导线的相关参数分别为“220V 40A”、“220V 30A”、“220V 40A”。请分析他家能否安装这种即热式电热水器。若不能，还想安装如何解决。

右表是小明家电热水壶的铭牌。求：

（1）电热水壶的电阻。
（2）将1Kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。
（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间[不计热量损失，c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]

电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R₁、R₂为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。

额定电压	220V
额定最大发热功 率	400W
水箱容积	4L
适用面积	40～60m^2

 
(1)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c_水=4.2×10³J/( kg·℃)，结果保留两位小数）
(2)加湿器在低档时的发热功率；
(3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。

某暖手宝的部分性能指标如右表，当袋内的水原来温度是20℃时，在额定电压下加热至指示灯熄灭,此过程水吸收的热量是     J;若加热过程所需要的时间为210s, 不计热损失，则加热电阻为           Ω。（水的比热容为4.2×10³J／（kg·℃））

额定电压	加热电阻	袋内充水	自动断电温度
220V		1L	70℃

水在日常生活中有着不可替代的作用，如果水的密度、沸点、凝固点、比热容等性质发生变化。下列说法中不正确的是（     ）

A．如果水的密度变得与水银一样大，那么石头和铁块都可以在水面上漂浮

B．如果水的沸点升高到120℃，那么煮熟、煮烂食物变得更容易

C．如果水的凝固点降低到-150℃，那么所有的冰山将不会存在

D．如果水的比热容变得很小，那么相同情况下将水烧开所用的时间会更长

小明利用天然气灶烧水，完全燃烧0.01m³的天然气，所放出的热量全部被2L温度为20℃的水吸收，那么水的末温是             ℃？（已知气压为1标准大气压，天然气的热值q=7×10⁷J/m³）

太阳能是一种理想的绿色能源．小华家最近安装了一台太阳能热水器，如右图是其室内进出水管的安装示意图，Ⅰ为进水阀，Ⅱ为出水阀，Ⅲ为调温阀．在水箱接口处有一根进出水管，一根溢流管，一根排气管．给水箱上冷水或沐浴时用热水，均通过这根进出水管来完成．请完成下列问题：
（1）给水箱上水时I应处于　  　、Ⅱ应处于　 　（填“打开”或“关闭”）此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是　    　．
（2）若水箱安装在七楼楼顶上，且水箱距楼顶地面高1米，小华家住二楼，进水阀距二楼地面高1米，每层楼高3米，则在进水阀处水压强至少为多大，才能顺利上水．
（3）水箱（箱的容积为24L）中的水温在冬天有时不够高，一般都预装了电加热器．若该电加热器的规格为“220V 2.4KW”，若不计热损失，正常状态下要把满箱水温度提高10℃，需加热多少分钟？（水的密度为1.0×10³kg/m³，水的比热容为4.2×10³J/kg℃）

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。次央同学家的自动电水壶铭牌如下表所示。已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电水壶正常工作时的电流；
（2）电水壶正常工作时电热丝的电阻；
（3）1标准大气压下，将一壶质量为1.0kg、温度为20℃的水烧开，电热水壶至少要正常工作的时间；
（4）家庭电路的电压在用电高峰时段，有时会降低到200V，在此电压下该电水壶的实际功率。

小林同学家新买了一台电热水器，说明书的部分内容如表所示。小林按说明书要求给热水器装满水，通电50 min，观察到热水器上温度计示数由23℃上升到45℃，已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）。求：

额定电压  220V 额定频率  50Hz 输入功率  1600W 水箱容积  50L 生产编号 ××

（1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量是多少?
（2）电热水器加热过程中消耗的电能是多少?
（3）比较（1）、（2）两问计算结果， 你认为违背能量守恒吗? 为什么?

为了促进广大中小学生身体素质的提高，我国推行了“学生饮用奶计划”．如图所示是一种学生饮用奶，它的净含量为200mL，若它的密度为1.25×10³kg/m³，比热容为4.0×10³J/(kg•℃)，冬天饮用时把它从10℃加热到40℃需要吸收_____________J的热量．加热后的牛奶散发出浓浓的香味，这是因为热牛奶温度高，牛奶分子的_________剧烈；学生在饮用过程中，剩余牛奶的_________保持不变(选填物理属性)．

用电热水壶装2kg的水，通电后2min后，测出水温从20℃上升到30℃，在此过程中，水吸收热量        J ，水的内能     ，（此空填“增大、减小或不变”）要放出这么多热量，电热水壶的功率为      W。[c_水=4.2×10³J／（kg·℃）]。