初中物理探究比热容的实验计算题

小明家新安装了一台容积为0.5m³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℃升高到了40℃．问：
（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，则需要燃烧多少千克焦炭？
（3）使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？（至少写出两点）[水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）、焦炭的热值q=3.0×10⁷J/kg]．

小王同学参加了学校物理兴趣小组，在与同学探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器分别装有质量都是200g的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热。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·℃)，设加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。 则：

（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像？为什么？
（2）给水加热持续了10min时间，消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。

如图甲所示是一种新型炊具电磁炉，它具有加热快、效率高、节能环保、使用方便等优点．图乙是该电磁炉的铭牌．

（1）该电磁炉正常工作7分钟消耗的电能是多少？
（2）若正常工作7分钟消耗的电能有80%被质量为4kg、初温为25℃的水吸收，则水吸收的热量为多少？在标准大气压下，水最终的温度为多少？[水的比热容是4.2×10³J／（kg·℃]

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）

太阳能热水器装置如图所示，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）．请问：

⑴这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
⑵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？
⑶若用燃烧煤来给水提供2.8×10⁷J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×10⁷J/kg）.

加热质量为0.2kg的水，水的温度从20℃升高到40℃，水吸收的热量是多少？
[c_水＝4.2×10³J／(kg·℃) ]

为了测定铅的比热容，把质量为200g的铅块加热到98℃，再投入到80g的12℃的水中，混合后水的温度为18℃。若不计热损失，［c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]求
（1）水吸收的热量。
（2）铅的比热容。

小明家的电热水壶具有自动加水和加热两种功能，其装置如图所示。烧水时，先按下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热，当水沸腾时，加热装置自动停止加热。已知c_水=4.2×10³ J/（kg·℃），ρ_水 ＝1.0×10³kg/m³，g取10N/kg，电热水壶的铭牌数据如下表。求:

（1）自吸泵将1.2kg水提升0.5m,克服水的重力所做的功, 如果自吸泵抽水效率为60%，需要消耗的电能。
（2）电热水壶正常工作时，把1.2kg水从20℃加热到100℃用的时间是6min，电热水壶的热效率。

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？

如图所示，是一种家用电熨斗的实物图，该电熨斗金属底板质量0.5kg，预热时使金属底板的温度从20℃升高到熨衣服所需的220℃，电熨斗需要正常工作100s，金属底板的比热容为0.46×10³J/（kg•℃）．电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收，求：

（1）预热时金属底板吸收的热量是多少J？
（2）电熨斗的额定功率是多少W？

在冬季某些地区利用地热能为用户取暖，既节能，又环保。现有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m³/h．
（1）若流出的地热水温度降低到50℃，则每小时流出的地热水所放出的热量为多少？
（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，若锅炉的热效率为60%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少m³天然气？天然气放出的热量可用公式Q=qV计算。（ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_天然气=4×10⁷J/m³）

某电热水瓶的铭牌如右表所示．若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压，C_水=4.2×10³J/（kg℃））．求：

（1）加热时电热水瓶的电阻多大？
（2）若瓶内20℃的水加热14min正好烧开，瓶内水所吸收的热量多少？则加热时电热水瓶的热效率是多少？

如图所示的装置很有创意﹣﹣它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有储水箱．洗衣机还设有加热功能，（铭牌上水的加热功率已模糊），洗涤前先将水加热到适宜温度，可以提高洗涤效果．

（1）请问这种设计的优点：　            　．（请至少说出一个观点）
（2）求洗衣机脱水时的正常工作电流．
（3）某次洗衣时，首次进水量为20kg，加热时电能的80%转化为水的内能，正常加热14min水的温度升高10℃就达到设定要求，由于洗衣机铭牌上的加热功率模糊，求：①水吸收的热量，②洗衣机的加热功率[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

如图（甲）所示是生活中常见的自动加热、保温的电水壶，它的铭牌如下面表格．现将它接在220V的电压下工作．

额定电压	220V
频率	50Hz
容积	6L
加热功率	1000W
保温功率	40W

 
（1）如图（乙）所示为电水壶的电路图，其中R₀是电热水壶中的电热管，R是与电热水壶的电热管串联的电阻，S是一个自动切换的温控开关，此热水壶是在热胆中储水，由电热管加热工作的，请根据电路图判断：当温控开关闭合还是断开时，电水壶处于加热状态．
（2）按铭牌上所标电水壶的加热功率、保温功率，计算R₀和R的阻值分别是多少？
（3）当它处于加热状态时，如果消耗的电能全部用来加热水，使热胆中2kg、20℃的水温度升高到90℃至少需要多少时间？

电磁炉是—种效率较高的新型灶具。冲冲同学观察到家中新买的电磁炉铭牌上标有“220V  2000W”以及家中电能表铭牌上标有“220V  10（20）A  1500r/kW·h”字样。他把电磁炉单独接入电路中，在5min内把1.5L、20℃的水加热到了100℃，1min观察到电能表转盘转了45转，则：

（1）图中有两个插座，冲冲家电磁炉应该用插座        较好，并请你将它正确接入电路。
（2）加热5min水吸收的热量是多少？
（3）若以上热量是由燃烧液化气提供，则需要燃烧热值为5.04×10⁷J／kg的液化气多少kg？
（4）电磁炉实际电功率是多少？