思維特訓(xùn)(二)　熱量的計(jì)算

1、.思維特訓(xùn)二熱量的計(jì)算|典|例|分|析| 熱平衡方程的應(yīng)用例將質(zhì)量為m0的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了3 ，然后又向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量同溫度的熱水，水溫又上升了2.8 。不計(jì)熱量的損失，那么可判斷 A.熱水和冷水的溫度差為87 ，m0m128B.熱水和冷水的溫度差為69 ，m0m132C.熱水和冷水的溫度差為54 ，m0m124D.熱水和冷水的溫度差為48 ，m0m120解析 設(shè)熱水和冷水的溫度差為t，那么第一次“將質(zhì)量為m0的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了3 ，根據(jù)熱平衡方程Q吸Q放可得：cm×3 cm0

2、t3 ；第二次“向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量同溫度的熱水，水溫又上升了2.8 ，根據(jù)熱平衡方程Q吸Q放可得：cmm0×2.8 cm0t3 2.8 ；得：2.8 cm03 cm2.8 cm2.8 cm0，整理得：5.6 cm00.2 cm，那么，即m28m0；代入得：cm0t3 c×28m0×3 ，解得t87 ，應(yīng)選A。答案 A|思|維|集|訓(xùn)|1.現(xiàn)有兩個(gè)使用同一種燃料的加熱器，用它們分別對(duì)甲、乙兩種不同的物質(zhì)加熱。甲物質(zhì)的比熱容是乙物質(zhì)的2倍，甲物質(zhì)的質(zhì)量是乙物質(zhì)的，當(dāng)甲物質(zhì)升高的溫度是乙物質(zhì)的時(shí)甲、乙的物態(tài)都不發(fā)生改變，加熱甲物質(zhì)所用燃料是加熱乙物質(zhì)的，那么兩

3、加熱器利用熱能的效率之比是A.34 B11C.32 D212.一質(zhì)量為1 g的水滴從60 m高空落下，假設(shè)重力做功使機(jī)械能的25%轉(zhuǎn)化成內(nèi)能被水吸收，問(wèn)水滴落下后溫度升高了約c水4.2×103 J/kg·, g取10 N/kgA.0.36 B.0.036 C.0.0036 D.條件缺乏，無(wú)法計(jì)算3.質(zhì)量一樣的三杯水，初溫分別是t1，t2，t3，而且t1t2t3，把它們混合后，不計(jì)熱損失，那么混合溫度是 A. B.C.t2 Dt3t14.在27 的室溫下，將20 、1 kg的水與15 、2 kg的水混合，由于實(shí)驗(yàn)裝置不夠精細(xì)，在混合過(guò)程中與周?chē)矬w有8.4×103

4、J的熱量交換，那么混合后水的溫度為A.16.7 B17.3 C.18.3 D20.0 5.工業(yè)消費(fèi)中，經(jīng)常需制取各種合金，對(duì)合金的性質(zhì)包括比熱容，消費(fèi)者是需要理解的。某廠在試制某合金時(shí)，把200 g錫與100 g鉛混合，形成錫鉛合金。錫的比熱容是0.21×103 J/kg·，鉛的比熱容是0.13×103 J/kg·，那么這種合金的比熱容應(yīng)為A.0.18×103 J/kg· B.0.17×103 J/kg·C.0.21×103 J/kg· D.0.13×103 J/kg·6.將

5、50 g、0 的雪可看成是冰水混合物投入到裝有450 g、40 水的隔熱容器中，發(fā)現(xiàn)水溫下降6 。那么在剛剛已經(jīng)降溫的容器中再投入100 g上述同樣的雪，容器中的水溫又要下降A(chǔ).7 B8 C.9 D10 7. 甲、乙兩杯中盛有質(zhì)量相等的同種液體，甲杯中液體的初溫為10 ，把乙杯中的液體倒一半到甲杯中，混合后甲杯中的液體的溫度為20 ，那么乙杯中液體的溫度是多少？8.溫度是80 的熱水，經(jīng)一分鐘時(shí)間水從散熱管一端流至另一端，水流出時(shí)的溫度為30 ，共放出4500卡1卡4.18 J的熱量。假設(shè)散熱管的橫截面積為5 cm2，那么水流過(guò)散熱管的流速為多少？9. 把一金屬塊第一次加熱到100 ，然后投入

6、到15 的一杯水中，水的溫度升高到20 。第二次把這塊金屬塊放到火爐里加熱很長(zhǎng)的時(shí)間后，此時(shí)水的溫度已降到17 ，拿出金屬塊再投到那杯水中，水的溫度從17 升高到52 。求火爐內(nèi)的溫度有多高。10.現(xiàn)有20 的涼水和80 的熱水可供任意選用，假設(shè)某人需要50 的溫水洗澡該怎么辦？假設(shè)在配水的過(guò)程中沒(méi)有熱損失且希望得到50 kg這樣的溫水，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明確切的配水方法。詳解詳析1B解析 由題意可知，c甲2c乙，m甲m乙，t甲t乙，m甲m乙；甲、乙吸收的熱量之比：；由Q放mq可得，兩加熱器消耗燃料完全燃燒釋放的熱量之比：；由×100%可得，兩加熱器利用熱能的效率：××

7、;。2B解析 一滴水所受的重力Gmg1×103kg×10 N/kg102N，下落60 m重力做的功WGh102N×60 m0.6 J，轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為QW×25%0.6 J×25%0.15 J。故升高的溫度t0.036 。3B解析 設(shè)初溫t3的水放熱，初溫為t1和t2的水吸熱，混合后的溫度為t，那么初溫t3的水放出的熱量為Q放cmt3t，初溫為t1和t2的吸收的熱量為Q吸Q吸1Q吸2cmtt1cmtt2；根據(jù)熱平衡方程Q放Q吸得：cmt3tcmtt1cmtt2，解得t；假設(shè)設(shè)初溫t3和t2的水放熱，初溫為t1的水吸熱，混合后的溫度為t，同理可得t

8、。4B解析 假設(shè)不考慮與外界熱交換，根據(jù)熱平衡方程Q放Q吸得：c熱m熱t(yī)熱c冷m冷t冷，即：4.2×103 J/kg· ×1 kg×20 t4.2×103 J/kg· ×2 kg×t15 ，解得：t 。由題意可知：在混合過(guò)程中與周?chē)矬w有8.4×103 J的熱量交換，由于m總1 kg2 kg3 kg，根據(jù)Q吸c(diǎn)mt得：8.4×103 J4.2×103 J/kg· ×3 kg×t，解得：t ；由于房間溫度高于水的溫度，那么水混合后的溫度：tt 17.3 。5

9、A解析 由于比熱容是指1 kg的某種物質(zhì)溫度升高1 時(shí)，吸收的熱量，所以此題就轉(zhuǎn)化為求1 kg的這種物質(zhì)溫度升高1 時(shí)，吸收的熱量為多少。由題意可知：這兩種金屬的混合比例為200100，即21，那么1 kg的該物質(zhì)應(yīng)含錫g即kg，含鉛g即kg；那么kg的鉛溫度升高1 吸收的熱量Q鉛c鉛m鉛t0.13×103 J/kg· ×kg×1 0.04×103 J，kg的錫溫度升高1 吸收的熱量Q錫c錫m錫t0.21×103 J/kg· ×kg×1 0.14×103 J，1 kg鉛錫合金溫度升高1 吸收的熱

10、量：Q合金Q鉛Q錫0.04×103 J0.14×103 J0.18×103 J，所以這種合金的比熱容為0.18×103 J/kg· 。6C解析 熱水的初溫t140 ，熱水和質(zhì)量50 g的冰水混合后的溫度為t40 6 34 。設(shè)1 kg 0 的雪熔化成0 的水時(shí)需吸收的熱量為q熔化，由于Q放Q熔化吸Q吸1, 那么第一次質(zhì)量為m1、溫度為0 的雪與質(zhì)量為450 g的熱水混合后有：cMt1m1q熔化cm1t0 ，即：4.2×103 J/kg· ×0.45 kg×6 0.05 kg×q熔化4.2

11、5;103 J/kg· ×0.05 kg×34 ，解得：q熔化8.4×104 J/kg。第二次質(zhì)量為m2、溫度為0 的雪與質(zhì)量為Mm1的熱水混合后，水溫又要下降的溫度為t，那么cMm1tm2q熔化cm2tt，即cMm1tm2q熔化cm2tt，代入數(shù)據(jù)得：4.2×103 J/kg· ×0.45 kg0.05 kg×t0.1 kg×8.4×104 J/kg4.2×103 J/kg· ×0.1 kg×34 t，解得：t9 。7設(shè)液體的比熱容為c，甲杯內(nèi)液體的質(zhì)量

12、為m，那么乙杯倒入甲杯液體的質(zhì)量為m，甲杯液體的溫度從t01升高到t，吸收的熱量為Q吸；乙杯倒入甲杯的液體溫度從t02降低到t，放出的熱量為Q放。因?yàn)椴挥?jì)熱損失，那么Q吸Q放，即：cmtt01c×mt02t，即：cm×20 10 c×m×t0220 ，解得：t40 。因此，乙杯中液體的溫度是40 。8設(shè)水管的長(zhǎng)度為h，那么水的體積VSh，流過(guò)水管的水的質(zhì)量mVSh。由于Qcmt0tcSht0t，且放出熱量Q4500卡4500×4.18 J18810 J，那么水管的長(zhǎng)度：h0.179 m，故水流過(guò)散熱管的流速：v0.003 m/s。9第一次金屬塊

13、加熱后投入水中，有Q1吸Q1放，即：c金m金100 20 c水m水20 15 ，可得：，第二次金屬塊在火爐中加熱后再投入這杯水中，設(shè)火爐的溫度為t，有Q2吸Q2放，即：c金m金t52 c水m水52 17 ，可得：，解得：t612 ，因此，火爐內(nèi)的溫度為612 。10現(xiàn)有20 的涼水和80 的熱水可供任意選用，需要配制50 的溫水洗澡，設(shè)熱水的質(zhì)量為m1，那么冷水的質(zhì)量為m2mm150 kgm1，熱水放出的熱量：Q放cm1tt014.2×103 J/kg· ×m1×80 50 ，冷水吸收的熱量：Q吸c(diǎn)m2t02t4.2×103 J/kg· ×m2×50 20 4.2×103 J/kg·