初中物理热量的计算试题

小辉家使用功率为 $1000W$的电热壶烧水，电热壶工作 $7\mathit{min}$所消耗的电能是　　 $J$；假设这些电能全部转化成内能后有 $80\%$被 ${20}^{°}\text{C}$的水吸收，那么可以烧开的水质量　　 $\mathit{kg}$【 ( c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} ，当地气压为一个标准大气压】

如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第 $6\mathit{min}$时的内能　　第 $8\mathit{min}$时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$；该物质在 $\mathit{CD}$段的比热容是 $\mathit{AB}$段比热容的　　倍（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）。

小李家使用的燃气热水器，将 $30\mathit{kg}$的水从 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${45}^{°}\text{C}$，消耗了 $0.15m^3$的天然气。已知水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，天然气的热值为 $4\times {10}^{7}J/m^3$，则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是 $($　　 $)$

A．水吸收的热量与水的末温成正比

B．水吸收的热量是 $3.15\times {10}^{5}J$

C．热水器的能量转化效率是 $52.5\%$

D．热水器的能量转化效率与环境温度无关

出于安全和环保考虑，巴中市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所。烧烤主要燃料是木炭，已知它的热值是 $3.4\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$，那么 $84g$的木炭完全燃烧放出热量　　 $J$，如果这些热量的 $50\%$被水吸收，则能使初温为 ${20}^{°}\text{C}$，质量为 $17\mathit{kg}$的水，温度升高到　　 ${}^{°}\text{C}$。

小丽家在厨房里安装了如图甲所示的某款电热水龙头。图乙是它的工作原理图，旋转手柄可使扇形开关 $S$同时接触两个相邻的触点（当 $S$旋到位置1，只接触1触点；当 $S$旋到位置2，同时接触1、2触点，当 $S$旋到位置3，同时接触2、3触点）。通过旋转手柄带动开关 $S$，接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间的切换。当开关在1的位置时，水龙头放出冷水。定值电阻 $R_1=R_2=48.4\Omega$．请完成下列问题：

（1）当开关旋到位置2时，水龙头放出的水是　　（选填“温水”或“热水” $)$。

（2）当开关旋到位置3时，发热功率是　　 $W$；如果产生的电热全部被水吸收，通电42秒，能使质量为 $1\mathit{kg}$、 ${25}^{°}\text{C}$的水温度升高　　 ${}^{°}\text{C}$． $\left[C_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

一个额定功率为 $2000W$的电热水壶，连续加热 $210s$，可使壶内 $2\mathit{kg}$的水温度升高 ${45}^{°}\text{C}$，已知 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，求：

（1）此过程电流所做的功；

（2）此过程电热水壶的热效率。

在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热，实验中完全燃烧了 $5.6g$酒精，则放出了　　 $J$的热量；若这些热量的 $30\%$被 $150g$、 ${25}^{°}\text{C}$的水吸收，则水升高的温度是　　 ${}^{°}\text{C}$． $[$已知水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，酒精的热值为 $3.0\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$，环境为1标准大气压 $]$。

菜油最适宜的烹饪温度在 ${150}^{°}\text{C}$至 ${180}^{°}\text{C}$之间。用天然气将质量为 $0.02\mathit{kg}$的菜油从室温 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${170}^{°}\text{C}$，天然气燃烧释放出的热量有 $60\%$被菜油吸收。则菜油吸收了　　 $J$热量，燃烧了　　 $m^3$的天然气。（取 $c_{\mathit{菜油}}=2.0\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，天然气的热值为 $4\times {10}^{7}J/m^3)$

某学校教学楼有一额定电压为 $220V$ 的电热水器，它的工作电路如图所示，已知电阻 $R_2=217.8\Omega$，电源电压保持 $220V$不变，当 $S_1$、 $S_2$均闭合时，电热水器处于加热状态，消耗的功率为 $2\mathit{kW}$．只闭合 $S_1$，电热水器处于保温状态。求：

（1）电阻 $R_1$的阻值；

（2）电热水器处于保温状态消耗的功率；

（3）电热水器处于加热状态时，将 $5\mathit{kg}$水从 ${18}^{°}\text{C}$加热到 ${98}^{°}\text{C}$所需的时间 $[$不计热损失，水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)]$。

一杯质量为 $150g$，初温为 ${20}^{°}\text{C}$的水，吸热后温度升高到 ${30}^{°}\text{C}$，所吸收的热量是　　 $J$；所需的热量如果由效率为 $30\%$的天然气灶来提供，则需要消耗天然气　　 $d{m}^3$．（天然气的热值为 $4.0\times {10}^{7}J/m^3)$

汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能的是　　冲程。已知汽油的热值为 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$， $2\mathit{kg}$汽油完全燃烧时释放的热量为　　 $J$．已知汽车防冻液比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，防冻液从 ${90}^{°}\text{C}$冷却到 ${20}^{°}\text{C}$的过程中，放出的热量为 $2.94\times {10}^{6}J$，则汽车防冻液的质量为　　 $\mathit{kg}$。

家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具，小明在家中关闭其他所有用电器，在只有“ $220V$ $2\mathit{kW}$”的电磁炉正常工作的情况下：

（1）在标准大气压下，给锅内 $5\mathit{kg}$、 ${20}^{°}\text{C}$的水加热到沸腾，水吸收了多少热量？ $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

（2）假设电磁炉消耗的电能全部转化成水吸收的热量，则把上述水烧开需要多长时间？

小华同学利用图甲所示装置对适量的冰加热，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。图乙是他根据记录的数据绘制的温度 $~$时间图象，根据图象回答：

（1）冰属于　　（选填“晶体”或“非晶体” $)$；

（2）在 $\mathit{BC}$阶段物质处于　　状态；

（3）冰熔化过程所用的时间为　　 $\mathit{min}$；

（4）从图乙可以推断出冰的比热容　　水的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$。

质量和初温相同的甲乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容　　乙液体的比热容（填“大于”、“等于”或“小于” $)$。如果乙液体的质量为 $1\mathit{kg}$，初温为 ${20}^{°}\text{C}$，加热一段时间后温度升高到 ${50}^{°}\text{C}$，吸收的热量为 $1.26\times {10}^{5}J$，则乙液体的比热容为　　 $J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$。

小明根据下表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是 $($　　 $)$

几种物质的比热容 $/J·{\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)}^{-1}$
水	$4.2\times {10}^3$	水银	$0.14\times {10}^3$
酒精	$2.4\times {10}^3$	沙石	$0.92\times {10}^3$
煤油	$2.1\times {10}^3$	铝	$0.88\times {10}^3$
冰	$2.1\times {10}^3$	铜	$0.39\times {10}^3$

A．液体的比热容一定比固体的比热容大

B．同种物质发生物态变化后，比热容不变

C．由于水的比热容大，白天海水温度比沙滩高

D． $2\mathit{kg}$的水温度升高 ${50}^{°}\text{C}$，吸收的热量是 $4.2\times {10}^{5}J$