学校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热.他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示.已知酒精的热值是3.0×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),假设酒精灯燃烧放出的热量完全被水和沙子吸收,那么请问:
(1)图中 (“a”或“b”)是水吸热升温的图像;
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?
(3)给水加热持续了10min时间,需要完全燃烧多少克酒精?
(4)试求出沙子的比热容.
图中是某太阳能热水器,向其中注入50kg的水,阳光照射—段时间后,水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。试求:
(1)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少?
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×l07J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)请列举一条有关太阳能热水器的优点
质量为9kg的冰块,密度为0.9×103kg/m3,(1)求冰块的体积多大?
(2)若冰吸热后,有30 cm3的冰熔化成水,求冰熔化成的水的质量。
加热2kg,20℃的水,使其温度升高到70℃,水需要吸收多少热量?这些热量如果是由燃烧煤气提供的,需完全燃烧多少千克的煤气?(q煤气=4.2×107J/kg)
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•℃))
太阳能已在家庭中广泛应用,小明家新安装了一台容积为50L的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到40℃,则:
(1)在这4h内水吸收了多少热量?
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少焦炭?[水的比热容c水=4.2×103J/(kg.℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg]
(3)说说使用太阳能的好处。
用燃气灶烧水,燃烧2kg的煤气,使200L的水从20℃升高到70℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:
(1)2kg煤气完全燃烧放出的热量.
(2)水吸收的热量.
(3)燃气灶烧水的效率.
(解答要求:要写出依据的主要公式或变形公式,要有数据代入和运算结果)
某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.2×107J/m3.求:(1)天然气完全燃烧放出的热量;(2)水吸收的热量;(3)该热水器工作时的效率.
某同学为了探究节能问题,分别用电磁炉和煤气炉(使用煤气)给质量为2.5kg的水加热,实验数据如下表.
(煤气的热值是4.0×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)
|
气、电能耗对比 |
气、电能耗对比 |
|
|
|
加热前 |
加热后 |
|
|
|
电磁炉 |
煤气炉 |
电磁炉 |
煤气炉 |
水的温度 |
15℃ |
15℃ |
95℃ |
95℃ |
电或煤气的用量 |
0.00J |
0.00m3 |
9.20×105J |
4.00×10﹣2m3 |
(1)水吸收的热量是多少焦?
(2)电磁炉和煤气炉的效率分别是多少?(效率是指有效利用的能量与炉具消耗的总能量的比值)
(3)本实验中,电磁炉和煤气炉相比,哪一个更节能?为什么?
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)
某物理兴趣小组的同学,用煤炉给 10kg 的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温 随时间变化的图线。若在 6min 内完全燃烧了 2kg 的煤,水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)煤的热值约为 3×107J/kg。 求:
(1)煤完全燃烧产生的热量。
(2)经过 6min 时间加热,水所吸收的热量。
(3)煤炉烧水时的热效率。
如图所示是小李同学在完成“探究水的沸腾”实验的实验图像。求:
(1)已知实验时,水的质量为100g,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则从实验第10分钟到第20分钟,水吸收的热量为多少?
(2)已知该实验使用酒精灯加热,酒精灯每分钟消耗酒精为0.056g,酒精的热值为3.0×107J/kg,则从实验第10分钟到第20分钟的过程中对被加热的水而言,酒精灯的效率约为多少?
(3)爱动脑的小李查阅资料后发现了一个新的物理量----汽化热,它是指单位质量的液态物质变成同温度的气态物质所需吸收的热量。小李想在此基础上粗略测量水的汽化热。由图可知,从第20分钟起,水开始沸腾,水迅速汽化成同温度的水蒸气,至25分钟停止加热,测得水的质量还剩99g,则水的汽化热λ是多少J/Kg?(不考虑沸腾前蒸发掉的水,整个过程酒精灯的效率不改变)
某中学为学生供应开水,用锅炉将150kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了5kg的无烟煤.试求:
(1)锅炉内150kg的水吸收的热量是多少J?
(2)5kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)此锅炉的效率是多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃),q无烟煤=3.4×107J/kg]
用天然气灶烧水,燃烧0.5 m3的天然气,使100 kg的水从20℃升高到70 ℃。已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×107 J/m3。求:
(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放。
(2)水吸收的热量Q吸。
(3)燃气灶的效率η。
我国南海海底蕴藏着一种神秘的冰晶体——可燃冰,它具有热值大、储量多、能直接点燃等特点.1 m3 “可燃冰”在常温常压下可释放出164 m3的天然气,“可燃冰”完全燃烧后只剩下二氧化碳和水,几乎不会造成任何污染.若50cm3的“可燃冰”产生的天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使多少质量的水从20℃升高到70℃?[q天然气=4×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]