初中物理探究比热容的实验计算题

小华和他爸爸住进一家宾馆，看见一个电热水壶，爸爸拿出一瓶矿泉水说，我这里有1L（1L=10^-3m³）水，其温度为20℃，你能帮我算出这瓶水的质量以及将其加热到100℃所需要的热量吗？请你帮小华完成任务。[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]

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。

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）

某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率．他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精．已知：水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），酒精的热值为3×10⁷J/kg．求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；
（3）酒精灯烧水时的热效率．

为了让鱼缸内的热带鱼有一个适合的生活环境，小强用一个“220V   300w”的电热棒给鱼缸内的水加热。当水温升到设定值30℃时加热棒自动停止工作，待水温自然冷却到20℃时加热棒自动开始加热，周而复始。每次加热时间损失20%的热量，鱼缸内水的质量始终保持为40kg【计算结果保留一位小数C水=4.2×10³J/（kg.℃）】
（1）正常工作时，通过加热棒的电流是多少？
（2）额定电压下，加热棒每次工作的时间是多少分钟？

如图所示是电热水壶铭牌．为了测量它烧水时的实际功率，小明课外在家长的配合下进行了如下的综合实践活动：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6L（600cm³）20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，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）闪烁的次数正好为96次．已知水的比热容【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．

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

 

电热水壶有加热和保温两种工作状态，由机内温控开关S₁控制，从说明书上收集到如图中所示的数据及电路图。求：

（1）水壶中加满30℃的水，若将水烧开（标准大气压下），水需要吸收多少热量？
[c_水="4.2" xl0³J/（kg▪℃）、ρ_水=1.0×l0³kg/m³]
（2）要使电热水壶处于加热状态，S₁是断开还是闭合?
（3）正常加热时，电路中的电流是多少？
（4）R₂的阻值是多大?

随着“西气东输”，天然气进入了安庆城区普通家庭，小明家就已使用天然气了。小明向水壶里加入5L、20℃的水，记录下当时的气量表示数是134.731m³。然后点火将火调到最大烧水，并开始同步计时，当水烧至沸腾时，气量表读数为134.771 m³，用时24min，小明查到天然气的热值约为8.0×10⁷J/ m³,水的比热容为4.2×10³J/㎏ ·℃.
试求：①壶中的水吸收了多少热量？
②小明家天然气炉具的效率是多少？

(7分)阅读短文，回答问题：
如图所示是无锡创业科技园道路两边安装的一种“风光互补路灯”，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，风扇在风中不停的转动，俨然一道亮丽的风景。它不需要挖路面埋管铺设输电线路，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并可日夜为蓄电池充电。以一杆传统的路灯和该新颖路灯对比，“风光互补路灯”1年大约可以节省电能3.6×10⁹J，减少碳粉尘排放300kg。

请回答下列问题：
（1）对于风光互补路灯上的小风扇和太阳能电池板，下列说法正确的是

A．当无风时，小风扇和太阳能电池板既没有动能也没有重力势能

B．当气温为0℃时，小风扇和太阳能电池板均没有内能

C．白天太阳能电池板产生的电能转化成化学能储存在蓄电池里

D．夜晚无风时，储存在蓄电池里的电能转变为化学能

（2）若煤炭的热值为3×10⁷J/Kg，一盏这样的路灯每年可节约煤炭多少千克？
（3） 若每年节约的能量有14%被水吸收，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？（水的比热容为4.2×10³J/（kg.℃）、大气压强为标准大气压）
（4）这种风光互补路灯的优点有哪些？（答一点即可）

太阳能热水器和燃气热水器都是常见的热水器．现需将10kg、20℃的水加热到40℃，若用太阳能热水器加热，则水吸的热量是多少J？若用燃气热水器加热，不考虑能量转换过程中能量的损失，则需要完全燃烧多少m³的燃气？（水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），燃气的热值为4.2×10⁷J/m³）

某中学为学生供应开水，用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6 kg的无烟煤。水的比热容是4.2 ×10 ³ J／(kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×l 0 ⁷ J／kg。求：
（1）锅炉内的水吸收的热量； （2）无烟煤完全燃烧放出的热量；
（3）此锅炉的效率。

用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？如将这些水送到15m高的楼上，对水做的功是多少J？如提水时所做的总功是4×10⁴J，则机械效率是多少？[水的比热容4.2×10³J（kg•℃）]

下表是小明家电热水壶的铭牌。使用该电热器将1Kg水从20℃加热到100℃，正常工作情况下，实际用时7分钟，求（1）水吸收的热量是多少？如果这些热量由热值为4.2×10⁷J/kg的煤气获得，至少要燃烧多少kg煤气？（2）电热水壶加热水的效率。〔c_水=4.2×10³J/(kg·℃)〕

小丽需用温度为40℃的水泡脚，便把90℃的热水与10kg 20℃的水混合，设混合过程没有热量损失，问：需要90℃的热水多少kg？