初中物理探究比热容的实验计算题

某中学学生公寓新安装了即热式电热水器，解决了学生日常饮水需要。图表为该电热水器的部分技术参数。

（1）该电热水器正常工作时的电流是多少安培？
（2）该电热水器贮满初温为20℃的水后，在一标准大气压下将其烧开，则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳？（假设电能全部转化为内能，c_水=4.2×10³J/(kg·℃)）
（3）忽略温度对电热水器电阻的影响，若在实际电压为210V的工作环境下，该电热水器的实际功率是多少瓦特？

随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具。假日，小华乘坐爸爸驾驶的小汽车，父女二人一同去泰州。

（1）在路边见到如图所示的标志。从标牌处到泰州，汽车至少行驶了多少分钟？
（2）排量为1.8L的小汽车通过此段路程约消耗汽油3kg，若这些汽油完全燃烧放出的热量84%被水吸收，则在标准气压下，能将多少千克初温为20℃的水烧开。（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）
（3）请你从环境保护和能源的可持续发展角度，对小华父女的做法提出建议。

小红家一台电热水壶，铭牌如右表所示。为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20℃的水，接入家庭电路中，闭合开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表（见图）转过的转数正好为90转（r）。水的比热容：c =4.2×10³J／（kg·℃）。请根据相关信息求：（1）电水壶中水吸收的热量。（2）电水壶烧水的实际功率。（3）电水壶加热的效率。

产品型号：KS-12 最大容积：1.2L 额定电压：220V~ 额定频率：50Hz 额定功率：1000W

小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题：
（1）水箱中水的质量；（2）水吸收的热量（ρ_水=1.0×10³kg/m³  c_水=4.2×10³J/（kg•℃））

某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示。如图是电水壶的电路图，R为加热器。当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热，当水沸腾后，会自动断开进入保温状态。从而实现了自动温度开关控制。若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压。则：
（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？
（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，此时电阻R₀的电功率是多少？

额定电压	220V
额定功率	4400W
水壶装水质量	10kg
频率	50Hz

 

如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃．试求：

（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这些热量全部由煤完全燃烧来提供，假设煤完全燃烧放出的热量全部被水吸收，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×l0⁷J/kg）

根据能量守恒定律，瑞士大学学生设计了一款灯壶合的“水壶台灯”，如图所示，“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成．白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时所产生的热能用于茶水保温．白炽灯标有100W字样，求：

（1）该台灯正常工作半小时时所消耗的电能；
（2）若上述电能的91%转化为内能，可将多少千克初温为40℃的茶水加热至90℃．【C_茶水=4.2×10³（J/kg•℃）】．

如下表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S₀控制）。求：

（1）当开关S闭合，开关S₀断开时，饮水机的功率是多大？
（2）保温电阻R₂的阻值是多少？
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为70％，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？（C_水=4.2×10³J/kg·℃）

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容C=4.2×10³J/(kg．℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；
(3)热水器的效率η；
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

质量为2kg的金属块，温度从20℃升高到70℃，吸收的热量为7×104J，这种金属的比热容为多少？

35．一个热水袋内装有质量为1kg的水，在水温从降到的过程中，水放出的热量是多少焦？［水的比热容为］

家庭电路的电压是220V，某空调器处于制冷状态时的功率P₁是2.2Kw,送风状态时的功率P₂是0.22Kw，它们是交替运行的．现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示．

(1)空调器在前5min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少? 
(2)在1h内，空调器将消耗的电能是多少度?
(3)若1h内空调器消耗电能的50%用于给电热水器加热10kg的初温20℃的温水，则可以使水温最高达到多少摄氏度？[已知水的比热容：4.2×10³J／(kg·℃)]

现代社会，“变废为宝”已成为节约能源的重要途径，例如“填埋”和“焚烧”垃圾都可发电，这样既处理了垃圾，又起到了节能减排的效果．经研究表明每焚烧1t垃圾可发电8.1×10⁸ J．请同学们计算一下1t垃圾发电产生的这些能量
（1）相当于完全燃烧多少kg的汽油放出的热量？（汽油的热值q=3×10⁷ J/kg）
（2）可使效率为30%的汽车匀速前进多少km？（汽车匀速前进受到的摩擦力f=648N）
（3）如果这些能量全部被水吸收，可将多少kg 10℃的水烧开？[c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）在一个标准大气压下．结果保留整数]．

2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现 “城市，让生活更美好”的主题。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：
　
（1）一箱水需要吸收的热量是多少？
（2）热水器上集热器的面积至少要多大？［水的比热容是：4.2×10³J/(kg·℃)］

家庭常用的电热水壶标有“220V 1000W”的字样，某同学用这种电水壶烧开水，他盛入1kg的水，测得水的初始温度是20℃，通电7min，水刚好被烧开（在一个标准大气压下）。试计算下面问题：
（1）该电水壶电热丝的电阻是多大？ 
（2）7min内电水壶消耗了多少电能？
（3）水吸收的热量是多少？