初中物理探究比热容的实验计算题

小明家用燃气灶烧水时，把质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m³的天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为c_水=4.2×10³ J/（kg·℃），天然气的热值为q=8.4×10⁷ J/m³ 。求
（1）水吸收的热量；
（2）燃气灶烧水时的效率是多少？

小明家的太阳能热水器内装有100kg、25℃的水．经过一天照射后，温度升高到75℃，假设用煤烧水，水吸收的热量占煤完全燃烧放出的热量的10%，且已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），煤的热值是3.0×10³J/kg．问
（1）热水器中的水升温吸收的热量为多少焦？
（2）如果用煤烧水，那么需要多少千克的煤？

作为宜居城市，安庆近年来大力整治大湖，全力打造一个美丽的水城，较好地调节了市区的气温。请你用所学知识解释修建人工湖可以调节气温的主要原因。

汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注.在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题.（汽油热值为4.6×10⁷J/kg，汽油密度为0.7×10³kg/m³，水的比热为4.2×10³J/（kg﹒℃））
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度。如右图所示是5kg水在冷却系统中水温随时间变化的图线，求6 0min内水所吸收的热量是多少？

（2）1L汽油在汽车发动机汽缸内共燃烧了3min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率是6×10⁴W，则此汽车发动机的效率是多少？（提示：计算发动机的效率时要分析燃料燃烧的Q_放和对应时间内输出总功间的关系，发动机效率计算结果精确到1％）

下表是一种家庭厨房用电热水器的铭牌，该电热水器具有加热速度快的特点。

执行标准：GB4706.1-1998GB4706.12-2006
产品名称：密闭型储水式电热水器
产品型号：F05-15A(X)
额定容量：5L	额定压力：6.7MPa
额定功率：1500W	额定电压：220V
额定频率：50Hz	防水等级：IPX4

（1）5kg初温是20℃的水被加热到60℃所吸收的热量是多少？
（2）该电热水器正常工作时通过的电流是多少？（结果保留一位小数）

某一质量为0.05g的雨滴匀速下落，速度为7m/s，匀速下落距离为700m，g=9.8N/kg，假设雨滴在下落过程中质量保持不变．
（1）求这段匀速下落过程中重力对雨滴所做的功；
（2）求这段匀速下落过程中重力的功率；
（3）已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），匀速下落过程中雨滴克服阻力所做的功42%转化为雨滴的内能，求这部分内能使雨滴温度升高多少？

(7分)冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水往往达不到所需温度．为此人们研制了太阳能、
电能两用热水器.小红家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示．铭牌如下：

(1)太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?
(2)大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，需加热器正常工作多长时间?(设电能全部转化为内能)
(3)在上述(2)情况下．加热器正常工作实际用了3小时．则此热水器的效率为多少?
(4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?(写一条即可)

我国北方冬天比较寒冷，许多家庭安装了一种利用电来取暖的床﹣﹣“韩式电热坑”．其工作电路可简化为如图所示，其中K为保护开关，平常处于闭合状态，当温度超过某一警戒温度时自动断开，扇形导体S为旋转型选档开关，可绕O点旋转，每次都和相邻的两触点同时接触，从而实现关、低、中、高四个档位的转换（档位顺序未知，电功率越大档位越高）．小明在家里利用所学的物理知识来测量该电热炕的电功率．他先关闭家里其它所有的用电器，然后将S旋转到与触点1、2连接，观察发现家里标有“3000r/（kW•h）”的电能表的转盘在1min内刚好转了20转．已知R₁和R₂是发热电阻，R₂的阻值是R₁的2倍，其它电阻忽略不计，小明家电压恒为220V．完成下列问题：

（1）当S与触点1、2接触时，电热炕功率是多少？
（2）当电热坑处于低档时，电路中通过O点的电流是多少？
（3）当该电热炕处于低档，且正常工作30min，所消耗的电能可使1.8L水从25℃升高到多少摄氏度？[无热损失，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），结果保留1位小数]．

在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表所示。（水的比热容为c= 4.2×10³J/(kg·℃)。请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉烧水的效率。

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉 铭牌	U额＝220V P额＝1kW	①用电磁炉加热一壶水（水的质量m＝2kg，初温t0＝30℃） ②关闭家里其它用电器。只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r,最后测得水的温度 t＝50℃
电能表 铭牌	220V  10(40)A 50Hz  2000r/kW·h

 

随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里装入2kg　温度为20℃的水，大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³。［气压为1标准大气压；c_水＝4.2×10³J／(kg·℃)］
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m³的天然气？

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备，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)热水器的效率η；
(3)若改用燃烧煤气来加热这些水，假设煤气燃烧放出的热量的50%被水吸收，则需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg）

如图所示是杨才家的电热水壶的铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃．

（1）水吸收的热量是多少？〔c_水=4.2×10³J/（kg•℃）〕
（2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？
（3）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有那些？（写出两种）

某电热水瓶容量为2L，有加热和保温两档，该电热水瓶装满初温为20℃的水接在家庭电路中，它正常工作时的功率和时间关系的图像如图所示。(计算结果保留一位小数）
求：（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）正常加热10min消耗的电能是多少？
（3）在1标准大气压下水被烧开时，水吸收的热量。

某锅炉用1.0 t煤可烧开水20t（进锅水温20°），请计算该锅炉的热效率。（煤的热值2.9×10⁷J/kg）。

随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm³、20℃的水，大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³。［气压为1标准大气压；c_水＝4.2×10³J／(kg·℃)］
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m³的天然气？