专题24 比热容、热机、能量的转化与守恒(5)

2018-12-22 23:01

60.(2011年中考·山东潍坊卷)潍坊白浪河湿地公园建成后,水域面积大大增加,不仅起到了美化绿化作用,提升了城市形象,而且改善了周边生态环境,附近居民明显感觉到昼夜温差变小了.请你运用所学物理知识,做出简要的解释______________________________________。

60.水域面积增大,蓄水量增多,又因为水的比热容较大,所以在吸收或放出同样热量的情况下,温度变化小.(只要答出水的比热容较大,即可得分)

61(2011年中考·山东聊城卷)聊城市在科学规划城市建设中,大量增加水面面积,利用水 的大的特性来调节气温,营造“宜居水城”的舒适环境。水在汽化时吸热,在 时放热。

61.比热容;液化 解析:通过增加水面面积来调节气温,这是利用了水的比热容大的特性,即单位质量的水升高或降低相同温度吸收的热量比较高;水在汽化时吸热,在液化时放热。

62.(2011年中考·黑龙江哈尔滨卷)2011年6月5日哈尔滨市湿地节开幕.湿地具有调节气候、美化环境等功能.能调节空气湿度是因为 ;能起到调节空气温度作用的依据是 .

62.水蒸发变成水蒸气;水的比热容较大、水蒸发吸热

解析:湿地含有水多,水蒸发变成水蒸气到空气中可以调节空气的适度,同时蒸发从周围吸热,降低周围空气的温度;另外,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环境的气温。

63.(2011年中考·四川广安卷)水的比热容较大,生活中,我们常用水来加热或散热,例如:冬天常用热水袋取暖,把质量为2kg,温度为90°C的热水装入热水袋中,到温度降为30°C的时侯,这些水放出了 _J的热量;如果用相同质量,相同温度的沙来取暖,

o沙会冷得 (填“快些”或“慢些”)。【c水=4.2×103J/(kg·C)】

63.5.04×103 快些 解析:∵c水=4.2×103J/(kg?℃),m=2kg,△t=t0﹣t=90℃﹣30℃=60℃, ∴Q=c水m△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×60℃=5.04×105J;又∵c沙<c水,m水=m沙,Q水=Q沙,

∴由公式△t=Q/cm可知,由于沙的比热容小与水的比热容,所以沙的温度变化比水大,沙会冷的快些.

点评:本题考查学生对热量公式的掌握和运用,以及利用热量的变形公式△t=Q/cm进行分析.

64.(2011年中考·青海西宁卷)四冲程汽油机的哪个冲程使汽车获得动力?详细分析

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这个冲程中的能量是如何转化的?

64.做功冲程;首先燃料的化学能转化为内能,然后内能又转化为机械能

65.(2011年中考·福建福州卷)作为宜居城市,福州近年来大力整治西湖、左海、内河,新建了琴亭湖,全力打造一个美丽的水城,较好地调节了福州市区的气温。请你用所学知识解释修建人工湖和内河可以调节气温的主要原因。

65.根据Q=cmΔt,由于水的比热容比沙石、泥土的比热容大,在质量、吸收或放出热量基本相同时,水的温度变化较小。这样,福州修建了人工湖和内河可以较好地调节市区的气温。

66.(2011年·黑龙江鸡西卷)核能的利用给人们带来很多好处,但发生事故后也会给人们带来多种危害。日本福岛核事故就给日本和周边国家的人民造成影响。请你从物理学的角度简单说明在抢险过程中用水降温的原因。并指出发生核事故后的一种危害。

66.原因:因为水的比热容大,质量相同,升高相同温度时,由Q吸=cm△t可知,水吸收的热量多,降温效果好。 危害:利用核能不当时,会有核辐射。(其它的合理答案均得分)

四、计算题

67.(2011年中考·山东青岛卷)质量为2kg的某种物质,吸收8.4×104J的热量,温度升高20℃,它的比热容为多少J/(kg·℃)?

67.2.1×103J/(kg·℃) 解析:根据Q吸=cmΔt可得,它的比热容为c=Q吸/mΔt=8.4×104J/2kg×20℃=2.1×103J/(kg·℃)。

68.(2011年中考·北京卷)某太阳能热水器中装有质量为50kg的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]

68.4.2×106J 解析:Q 吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ·℃)×50kg ×(45-25)℃=4.2×106J 69.(2011年中考·安徽省卷)随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20 kW。若小汽车行驶的距离为100km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,

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小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中:

(1)运动的时间;(2)发动机所做的功;(3)消耗汽油的质量。 69.(1)5×103s (2)1×108J (3)8.7kg

解析:(1)小汽车的速度v=72km/h=20m/s,运动的时间t=s/v=100×103m/20m/s=5×103s。

(2)发动机做的功W=Pt=20×103W×5×103s=1×108J。 (3)汽油完全燃烧放出的热量Q=mq,又因为Q=W/η,故 m=Q/q=W/ηq=1×108J/ (25% ×4.6×107J/kg)=8.7kg。

70.(2011年中考·福建福州卷)福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路,这种公交车比普通公交车节能30%以上,百公里仅消耗柴油26kg,这些柴油完全燃烧放出的热量是多少?(柴油的热值q=3.3×107J/kg)

70.8.58×108J 解析:Q放=mq=26kg×3.3×107J/kg=8.58×108J,即这些柴油完全燃烧放出的热量是8.58×108J。

71.(2011年·黑龙江龙东地区)如图所示是家庭中所用的一种电水壶的外形及其铭牌,请你根据图中所提供的信息完成以下问题:

(1)图乙中观察壶内水位的玻璃管利用 原理来工作。 (2)已知壶中装满水时水位高为10cm,此时水对水壶底的压强是多少?

(3)把初温为20℃的一满壶水在一个标准大气压下烧开,水需要吸收多少热量? (4)在不计热量损失的情况下,电水壶正常工作时烧开一满壶水需要多长时间? (c=4.2×103J/(kg·℃)、 g=10N/kg)

71.解析:(1)壶内水位的玻璃管是根据连通器的原理来工作的. (2)水对壶底的压强:P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa.

(3)装满水时水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×103m3=1.2kg,烧开水吸收的热量:

Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.2kg×(100℃﹣20℃)=4.032×105J.

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(4)烧开一满壶水的时间:t==≈269s。

72.(2011年中考·云南昆明卷)据估计,全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t,焚烧生活垃圾释放的热量为我所用,是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量,问:

(1)1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?

(2)1.176×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾? (ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),q焦碳=3.0×107J/kg) 72.(1)392kg (2)35m3

Q1.176?1010J解析:(1)m???392kg

q焦炭3?107J/kg(2)根据Q=c水mΔt可得,1.176×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少kg的水

Q1.176?1010J由20℃加热到沸腾 m???3.5?104kg ,根据m=ρ3c水?t4.2?10J(/kg?℃)?80℃水

V可得,

被加热水的体积为

m3.5?104kgV???35m3。 33ρ水1.0?10kg/m73.(2011年·黑龙江龙东地区)肥胖是人类健康的大敌,跳绳是减肥的方法之一。某人的质量为80kg,跳起时重心升高的平均高度约为5厘米。在晨练中,他在10分钟内跳了800次,请问在10分钟时间内:

(1)人克服重力所做的功是多少? (2)人克服重力做功的平均功率是多少?

(3) 假如人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供,在理论上可以消耗多少脂肪?

7(每千克脂肪提供的能量是1.6?10J,可用q?1.6?10J/kg表示,g=10N/kg)

773.(1)32000J (2)53.3W (3)0.002kg

解析:(1)人的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,人克服重力做的总功: W=nGh=800×800N×0.05m=32000J。 (2)人做功的平均功率:P=

=

≈53.3W。

(3)由题知,人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供,即:Q=W=32000J,理论

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上消耗脂肪质量:m===0.002kg.

74.(2011年中考·天津卷)小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W,水箱最多可容纳50kg水,注满水的淋浴器连续正常加热40min,淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃。求:c水=4.2×103J/kg·℃

(1)此过程中水箱中水吸收的热量; (2)该电热淋浴器加热时的热效率。 74.(1)4.2×106J (2)87.5%

解析:(1)Q吸=c水mΔt=c水m(t-t0)=4.2×103J/kg·℃×50kg×(42℃-22℃)=4.2×106J,即此过程中水箱中水吸收的热量为4.2×106J。

(2)该过程耗费的电能为W=Pt=2000W×40×60s=4.8×106J,该电热淋浴器加热时的热效率:

Q吸4.2?106J??87.5%。 η=W4.8?106J75.(2011年中考·甘肃兰州卷)去冬今春以来,由于干旱少雨,我国多个地区发生了森林火灾,防火形势十分严重。近期在某地发生的山火中,部队及时出动直升机进行扑救,有效地抑制了火情的蔓延。直升机灭火主要靠外挂吊桶,直升机吊桶一次装满水后,飞到火头上空,把水洒下去,可直接将火头熄灭。

(1)若飞机将1.5吨水竖直提升50m,水平飞行2km,飞机对水做了多少功? (2)用水灭火的过程中,水要吸收大量的热量。若1.5吨水,温度从20℃升高到100℃,能吸收多少热量?

75.解析:本题考查对重力做功、热量计算相关问题的理解,一定要理解做功的必要条件,即物体要受到力,而且要在力的方向上通过一定的距离。

76.(2011年中考·辽宁阜新卷)婷婷家有一电热水壶,铭牌如下表所示。求:

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