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比热容计算专题训练(附详细答案)
1.一堆烧红的铁钉,温度为800 O C,质量为1kg;一壶开水,温度为100 O C,质量是1kg,当它们的温度降到室温20O C时,请通过计算说明放出热量较多的是什么物质呢(已知c水=×103J/(kg·O C),c铁=×103J/(kg·O C).
解:Q放=C水m水(t0- t )=×103J/(kg·O C)×1kg×(100 O C-20 O C)=×105 J
Q放=C铁m铁(t0- t )=×103J/(kg·O C)×1kg×(800 O C-20 O C)=×105 J
放出热量较多的是铁
2.质量为2kg的水在太阳的照射下,水吸收了×103
J的热量,则水的温度升高多少O C如果质量也为2kg的沙石在
太阳的照射下,也吸收×103
J的热量,则沙石的温度会升高多少O C呢已知c石=×103J/(kg·O C)
/
解:∵Q吸=cm△t∵Q吸=cm△t
∴△t=∴△t=
=×103J/×103J/(kg·O C)×2kg =×103J/×103J/(kg·O C)×2kg
= O C = O C
:
3质量为500g的铝锅中装有2kg的水,把他们从15 O C加热到95 O C,一共需要吸收多少热量(已知c水=×103J/(kg·O C),c铝=×103J/(kg·O C).
解:Q 吸1=cm(t-t0)=×103J/(kg ·℃)×2kg ×(95 O C-15 O C)=×105J
Q
吸2
=cm(t-t0)=×103J/(kg ·℃)××(95 O C-15 O C)=×104J
Q
吸
= Q 吸1+Q 吸2=×105J+×104J=×105J
~
4.质量为5kg的铁球,初温为10O C,用加热的方法使其温度升高到20O C,则它需要吸收多少热量如果是通过做功的方法使其温度升高,条件同上,那么至少外界要对该球做多少焦耳的的功(c铁=×103J/(kg·O C)
、
解:Q 吸=cm(t-t0)=×103J/(kg ·℃)×5kg ×(20 O C-10 O C)=×104J
至少外界要对该球做×104焦耳的的功
%]
100?=
放
吸效率Q Q η%]
100?=
吸效率Q η
5.质量为5kg 的某种金属块,温度从20O C 升高到50O
C 时吸收了×104
J 热量,这种金属块的比热容是多少
!
它可能是哪种金属
解:∵Q 吸=cm (t -t 0)
∴c= Q 吸 / m (t -t 0)=×104J /5kg (50O
C -20O
C )=×103
J/(kg ·O
C
这种金属可能是铅
6、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是1×107
J/kg ,完全燃烧“固体酒精”能放出多少热量若放出的热量都被火锅中的水吸收,求能使多少kg 的水温度升高50 O
C.
解:Q 放=m 煤q =1×107J/kg ×=×106
J
【
m==×106
J/×103
J/(kg ·O
C ) ×50 O
C= 10 kg
7.我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的温度大多在60 O
C 以上,个别地方达到100—140O
C 。100kg 的温泉水从60O
C 降低到20O
C 时所放出的热量是多少J 这相当于多少m 3
煤气完全燃烧放出的热量(煤气的热值为×107
J/m 3
)
解:Q 吸=C 水m 水(t-t 0)=×103
J/(kg ·O
C )×100kg ×(60
O
C-20 O
C )=×107
J
V=Q 放/q =×107J /×107
J /m 3= m 3
【
8.某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品,张师傅在1分钟内用去酒精500g ,被加工的一只质量为1kg 的铜饰品温度从20℃升高到1020℃,求:(1)铜饰品吸收的热量是多少(2)酒精完全燃烧放出的热量是多少 (3)酒精喷灯的效率是多少 [:c 铜=0. 39×103
J/(kg ·℃), 酒精热值为×107
J/kg ,
解:(1)Q 吸=Cm (t-t 0)=×103
J/(kg ·O
C )×1kg ×(1020O
C-20
O
C )=×105
J
(2)Q 放=m 煤q =×107J/kg ×=×107
J (3)
)
= ×105
J/×10
7
J
=%
9.小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为×107J/m3,放出的热量有50%被有效利用,现要
将质量为4kg,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气
解:(1)Q吸=Cm(t-t0)=×103J/(kg·O C)×4kg×(100O C-25 O C)=×106 J
∵Q吸=50%Q放
。
∴Q放= Q吸/50%=×106 J/50%=×106 J
V=Q放/q=×106J/×107J/m3= m3
10.洒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若洒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收,现在把、20O C 的水加热到100O C,需要燃烧多少克酒精[q酒精=3×107J/(kg·O C,c水=×103J/(kg·O C)
解:(1)Q吸=Cm(t-t0)=×103J/(kg·O C)××(100O C-20O C)=×105 J
(
∵Q吸=50%Q放
∴Q放= Q吸/50%=×105 J/50%=×105 J
M=Q放/q=×105J/3×107J/m3= kg
~
11.为了测量某种液体的比热容,把质量为l00g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为l00g、温度为l0℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少[铜的比热容C铜=×103J/(kg·℃)]
解:Q 放=C 铜m 铜(t 0- t )=×103
J/(kg ·O
C )××(100
O
C-25 O
C )=3000 J
∵不计热量损失 ∴Q
吸
= Q 放
c= Q 吸 / m (t -t 0)=3000J / (25O
C -10O
C )=2×103
J/(kg ·O
C
'
12. 将500g 温度为75O C 的热水加入温度为15O C 的冷水中,热平衡后的水的温度是25O
C,问原来冷水的质量是多少kg (假定没有热量损失,且在热平衡时水的温度相等)
解:Q 放=C 铜m 铜(t 0- t )=×103
J/(kg ·O
C )××(75O
C-25
O
C )=×105
J
∵不计热量损失
,
∴Q
吸
= Q 放
m= Q 吸 / c (t -t 0)=×105 J /×103
J/(kg ·O
C )×(25O
C -15O
C )=
13.在标准大气压下,质量为1kg ,初温为30 O C 的水吸收×105J 的热量后,其温度升高多少O
C
末温是多少(注意条件:在一个标准大气压下,水的沸点是100 O
C )
解:∵Q 吸=cm△t
∴△t=
=×105
J/×103
J/(kg ·O C )×1kg=60 O
C
]
末温t=30 O
C+60 O
C=90 O
C
14.在标准大气压下,质量为1kg ,初温为60 O C 的水吸收×105
J 热量后,其温度升高多少,末温是多少
解:∵Q 吸=cm△t
△t=
=×105
J/×103
J/(kg ·O C )×1kg=60 O C 60 O C+60 O C=120 O
C
∵在1标准大气压下水的沸点是100 O
C ∴末温t=100 O
C
15.在标准大气压下,质量为1kg ,初温为80O
C 的水吸收×105
J 热量后,其温度升高到多少末温是多少
解:∵Q 吸=cm△t
△t=
=×105
J/×103
J/(kg ·O C )×1kg=30O C 80 O C+30 O C=110 O
C
∵在1标准大气压下水的沸点是100 O
C ∴末温t=100 O
C