初中物理九年级上册高效课堂资料
十三、十四章 热学综合计算 专题练习题
1．将质量为100 g的铜块从沸腾的水中取出(在标准大气压下)，迅速放入质量为100 g、温度为10 ℃的某液体中，混合后的共同温度是25 ℃。若不计热量损失，求这种液体的
3
比热容是多少？[c铜＝0.4×10 J/(kg·℃)]
4
2．某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉每天出水量为2.5×10 kg，温泉水的
3
初温是80 ℃，供暖后温度降低到40 ℃。温泉水的比热容是4.2×10 J/(kg·℃)。试求： (1)这些温泉水每天放出的热量是多少？
7
(2)若这些热量由热值为3.0×10 J/kg的焦炭提供，至少需要完全燃烧多少千克的焦炭？
2
3．某太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为4 m，热水器每平方米的面积上1 h得到
6
太阳辐射的能量平均为2.5×10 J，热水器仅能把接收的太阳能的42%转化为水的内能，求光照5 h可以使热水器内初温为10 ℃、质量为100 kg的水温度升高多少℃？[水的比
3
热容是4.2×10 J/(kg·℃)]
4．飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，
5
使发动机获得向前的推力。高空中某飞机获得1.6×10 N的水平推力，以600 km/h的速
7
度沿水平方向匀速航行1 h，需要完全燃烧热值为4×10 J/kg的航空煤油4000 kg。求1 h内：
(1)飞机的航程。 (2)发动机所做的功。
(3)航空煤油完全燃烧放出的热量。 (4)发动机的热机效率。
5.某家庭用燃气热水器将质量为100 kg，温度为20 ℃的自来水加热到50 ℃，消耗的天
33
然气体积为1 m(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)，天然
73
气的热值为3.2×10 J/m。求： (1)天然气完全燃烧放出的热量。 (2)水吸收的热量。
(3)该热水器工作时的效率。
6．随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼房使用的是天然气。小明想：将一
3
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2000 cm、20 ℃
73
的水，大火加热直至沸腾。他又在物理书中查到天然气热值为8×10 J/m。[气压为1标
3
准大气压，c水＝4.2×10 J/(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天然气？
7．五一假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以108 km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%。已知汽车整车质量为1375 kg，
7
油箱容积为50 L。(汽油热值q＝3.3×10 J/L，g取10 N/kg)求： (1)这时汽车牵引力做功的功率是多少？
(2)该车加满一箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？
3
8．如图所示是某村抽水抗旱的示意图，水泵的流量为180 m/h(每小时流出管口的水的体
337
积)，抽水高度H为12 m。(ρ柴油＝0.8×10 kg/m，q柴油＝4.0×10 J/kg，g取10 N/kg)
(1)该机械装置所做有用功的功率为多少？
(2)带动水泵的动力装置为柴油机，每小时燃烧的柴油为1.25 L。则整个机械装置的效率为多少？
9.一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×10J，这些能量相当于完全燃烧
0.7kg的干木柴才能得到。将这些干木材放在煤炉中用来烧水，可以使8kg的水温度
3
升高50℃，已知水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)。求：
(1)干木材的热值；
(2)8kg的水温度升高50℃所吸收的热量； (3)此煤炉烧水时的效率。
6
10.阅读短文，回答文后的问题。
爆米花
爆米花是一种很受欢迎的食品，它通常是由玉米加工而成。那么玉米粒是如何变成爆米花的呢？传统的爆米机实际上是一个带有密封盖的铁罐子。加工爆米花时，用煤炉给装有玉米粒的爆米机加热，密封在罐里的玉米粒温度不断升高，其中的水分逐渐变成水蒸气，玉米粒内部压强不断增大。部分水蒸气从玉米粒中跑出，进入铁罐内，而铁罐内气体的温度也在不断升高，压强越来越大。玉米粒像吹足气的小气球，但由于受到罐内气压的约束，它们不能爆开。加热到一定程度时，打开爆米机的密封盖，罐内气体压强迅速减小，高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中，便迅速爆开，变成了爆米花。
(1)加工爆米花的过程中，通过 的方式使玉米粒的内能增加。 (2)加热过程中，玉米粒中的水发生的物态变化是 。
(3)在整个加工过程中，能反映罐内气体压强p和温度t变化情况的图像是 。
(4)如果加工一次爆米花需要消耗0.5kg的无烟煤，若这些无烟煤充分燃烧，放出的
7
热量为 J。(无烟煤的热值为3.4×10J/kg)
答案：
3
1. 解：铜块放出的热量Q放＝c铜mΔt＝0.4×10 J/(kg·℃)×0.1 kg×(100 ℃－25 ℃)＝3000 J，若不计热量损失，这些热量被液体吸收，即Q吸＝Q放＝c液mΔt，c液×0.1 kg
3
×(25 ℃－10 ℃)＝3000 J，解得c液＝2×10 J/(kg·℃)
34
2. 解：(1)温泉水放出的热量Q放＝c水m水Δt＝4.2×10 J/(kg·℃)×2.5×10 kg×(80 ℃
9
Q放4.2×10 J9
－40 ℃)＝4.2×10 J (2)需要焦炭的质量m焦炭＝＝＝140 kg
q3.0×107 J/kg
6227
3. 解：水吸收的热量Q吸＝2.5×10 J/(m·h)×4 m×5 h×42%＝2.1×10 J，水升高的
7
Q吸2.1×10 J
温度Δt＝＝＝50 ℃
cm4.2×103 J/（kg·℃）×100 kg
5
4. 解：(1)飞机的航程s＝vt＝600 km/h×1 h＝600 km＝6×10 m (2)发动机所做的功W＝Fs＝1.6×105 N×6×105 m＝9.6×1010 J (3)航空煤油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝
W9.6×1010 J711
4000 kg×4×10 J/kg＝1.6×10 J (4)发动机的效率η＝＝＝60%
Q放1.6×1011 J
7337
5. 解：(1)天然气完全燃烧放出的热量Q放＝q天然气V天然气＝3.2×10 J/m×1 m＝3.2×10J
3
(2)水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×10 J/(kg·℃)×100 kg×(50 ℃－20 ℃)＝
Q吸1.26×107 J7
1.26×10 J (3)热水器的效率η＝＝≈39.4%
Q放3.2×107 J
33
6. 解：(1)这壶水的质量m＝ρV＝1.0 g/cm×2000 cm＝2000 g＝2 kg，烧开这壶水需要
35
吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×10 J/(kg·℃)×2 kg×(100－20) ℃＝6.72×10
Q吸6.72×105 JQ放1.68×106 J6－23
J (2)Q放＝＝＝1.68×10 J，V＝＝73＝2.1×10 m
η40%q8×10 J/m
4
7. 解：(1)汽车的重力G＝mg＝1375 kg×10 N/kg＝1.375×10 N，汽车受到的阻力f＝0.08G4
＝0.08×1.375×10 N＝1100 N，汽车做匀速直线运动，则F＝f＝1100 N，汽车牵引力做
WFs1084
功的功率为P＝＝＝Fv＝1100 N×m/s＝3.3×10 W (2)汽油完全燃烧放出的热量
tt3.6
79
为Q放＝qV＝3.3×10 J/L×50 L＝1.65×10 J，牵引力做的有用功为W有用＝ηQ放＝
W有用6.6×108 J985
40%×1.65×10 J＝6.6×10 J，汽车行驶的路程s＝＝＝6×10 m
F1100 N
333
8. 解：(1)1小时机械装置所做有用功W＝GH＝ρ水VgH＝1×10 kg/m×180 m×10
W2.16×107 J7
N/kg×12 m＝2.16×10 J，该机械装置所做有用功的功率P有用＝＝＝6000 W
t3600 s
73
(2)1.25 L柴油完全燃烧产生的热量Q放＝qm＝q柴油ρ柴油V柴油＝4×10 J/kg×0.8×10
W2.16×107 J3－337
kg/m×1.25×10 m＝4×10 J，整个机械装置的效率η＝＝＝54% 7
Q放4×10 J
