比熱容計算及答案

2023年12月7日發(作者：家里的小狗)

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比熱容計算

1、（10·桂林）2010年上海世博會通過大面積推廣應用太陽能等以低能耗、低污染、低排放為特點的綠色環保技術，來體現“城市，讓生活更美好”的主題。

如圖21所示的太陽能熱水器，它的水箱容量為120L，熱水器上的集熱器對太陽能的利用效率為40%，在與陽光垂直的地球表面上每平方米得到的太陽輻射功率約為P=1400W。如果將整箱水的溫度從20℃加熱到70℃，需要陽光照射5h，那么：

（1）一箱水需要吸收的熱量是多少？

（2）熱水器上集熱器的面積至少要多大？

3 ［水的比熱容是：4.2×10J/(kg·℃)］

2、森林是一巨大的天然“氧吧”，因為綠色植物在光合作用下可以放出大量的氧氣.小明同學為測量地球表面植物吸收太陽能的本領，做了如下實驗：用一臉盆裝6kg的水,水面的表面積為0.1m，經太陽垂直照射15min，溫度升高了5℃.請計算：

（1）實驗時6kg的水吸收了多少熱量？

（2）若地表植物接收太陽能的能力與水相等，每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為多少焦耳？

（3）100 m綠地每秒可以放出多少升的氧氣？（若綠色植物在光合作用下每吸收10J的太陽能可以放出0.05L的氧氣）

3、太陽能熱水器是利用太陽能來加熱水的一種裝置，小新同學家有一臺太陽能熱水器安裝在離地面10m高的屋頂上。現需要將初溫為10C的100kg的水，加熱到60C，則：

（1）把這些水從地面輸送到屋頂的熱水器中，需要對水做多少功？

（2）這些水要從太陽那里吸收多少熱量？

（3）下雨時，改用熱水器中的電輔助設備加熱（加熱功率為1500W），若不計熱損失，加熱這些水需多長時間？[g=10N/kg，c=4.2×10J/(kg·C)]

4、質量相等、初溫相同的水和某種液體，在相同的時間內，相同的條件下同時給它們加熱。每隔1min記錄一次溫度，得到溫度隨時間變化的圖像如圖所示，求：

（1）這種液體的比熱容

（2）要使20kg這種液體加熱10分鐘，需要吸收多少熱量？

2230030水

5、每到夏收季節，高淳農村大量農作物秸稈在田間被隨意焚燒，如圖這不僅造成資源浪費、環境污染，而且極易引發火災等。為解決這一問題，現已研制出利用秸稈生產的節能環保型燃料——稈漿煤。若燃燒稈漿煤（熱值為2.4×10J/kg），使50kg、20℃的水溫度升高到80℃。求：

（1）水需要吸收的熱量。

（2）如果稈漿煤燃燒釋放的熱量有30%被水吸收，需要完全燃燒多少千克稈漿煤。

6、簡易太陽能熱水器的受光面積1 .4m ,內裝80kg水，太陽每分鐘 輻射到1m面積上的熱量是8×10J,如果60％的熱量被水吸收,問:20℃的水曬3h后水溫升高到多少攝氏度？（水的比熱容是4.2×10J/(kg·℃)）

7、 在一個標準大氣壓下，把質量為200g的鋁塊放在沸水中充分加熱后，迅速投入溫度為16℃，質量為210g的水72243中，不計熱損失。求：當它們達到共同溫度時鋁塊大約放出了多少熱量？（保留整數）[]

8、將質量為250 g溫度為20 ℃的袋裝牛奶（袋的質量不計）放入熱水中，使牛奶的溫度升到40 ℃，則牛奶在此過程中吸收的熱量為多少？（c=2.5×10 J/kg·℃）

3牛奶9、甲、乙兩物體的質量之比為，用兩個相同的酒精燈分別給它們加熱，（設酒精燃燒放出的熱量全部被甲和乙吸收）如圖所示為甲、乙兩物體的溫度隨時間的變化曲線，若甲的比熱容為，則乙的比熱容是多少？

7

10、完全燃燒2.1Kg酒精（熱值q=3×10J/Kg）放出多少熱量？若這些熱量有50%被3500Kg的水吸收，可使水的溫度上升多少？（水的比熱容為4.2×10J/（Kg·℃））

11、在質量為0.5 kg的鐵鍋中放入3 kg水，把這鍋水從20℃加熱到90℃ （C鐵=0.4633×10 J/（kg/℃），C水= 4.2×10 J/（kg/℃），求：

（1）水吸收的熱量。

（2）鐵鍋吸收的熱量。整理為word格式 12、夏天，一臺太陽能熱水器的曬水箱受到太陽光的熱輻射可以達到，如果這些熱量的50%被箱內質量為，溫度為的水吸收，這些水的溫度可以升高到多少度？

13、太陽能熱水器是一種常見的利用太陽能的裝置。某品牌太陽能熱水器，在晴天能接收到的太陽能平均輻射強度(用2R表示)為R=300J／(m·s)，它表示每平方米面積上一秒內接收到的太陽能為300J。該太陽能熱水器集熱管接收陽光23照射時的有效面積是2m，貯水箱中盛有0.1m的水。求：

(1)、貯水箱中水的質量。（2分）

3(2)、若在陽光下照射70min，所接收到的太陽能全部用來加熱水，貯水箱中的水溫可升高多少度。（ρ水=1．0×10kg33／m，C水=4．2×10J／(kg·℃)）（4分）

14、將質量為250 g溫度為20 ℃的袋裝牛奶（袋的質量不計）放入熱水中，使牛奶的溫度升到40 ℃，則牛奶在此3過程中吸收的熱量為多少？（c牛奶=2.5×10 J/kg·℃）

15、小星用燃氣灶將質量為2㎏，溫度為25℃的水加熱到100℃，則水需要吸收多少熱量？該燃氣灶的熱效率是25％，則加熱這些水需要燃氣多少千克？

【水的比熱容是4.2×10J/(㎏·℃),燃氣的熱值是4.5×10J/㎏】

16、小紅在學習了“比熱容”的有關知識后，知道單位質量的不同物質在升高相同溫度時，所吸收的熱量不同，為了描述物質的這種性質，引入了一個新的物理量——比熱容，于是她又想到晶體在熔化時，溫度雖然保持不變，但需要吸收熱量，那么單位質量的不同晶體熔化時所吸收的熱量是否相同呢？帶著這個疑問，小紅在實驗室利用電熱器加熱，完成了冰的熔化實驗，并描繪出冰的溫度隨加熱時間變化的關系圖線如圖所示。實驗時，冰的質量為0.5kg，相同時3間冰和水吸收的熱量相同。水的比熱容為4.2×10J/(kg·℃)

（1）根據圖線，你能得到的一條信息是： ；

（2）CD段水吸收的熱量是多少？

（3）計算出冰的比熱容；

（4）設加熱器發出的熱量有70﹪被冰或水吸收，求加熱器的功率是多大？

（5）若規定“質量為1kg的某種晶體物質在完全熔化時所吸收的熱量叫做該物質的熔化熱”，根據圖中所給的信息，計算出冰的熔化熱λ。

3717、一個質量為250g的鋼刀，加熱到560℃，然后在空氣中自然冷卻，室溫為20℃，這把鋼刀在冷卻過程中放出多少熱量?若把這些熱量給30℃0．5 kg的水加熱，水溫可以上升多少度?升高到多少度?

18、已知干木柴的熱值是1.2×107 J/kg，完全燃燒0.7 kg干木柴能放出多少熱量？假設這些熱量全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃).

219、某校自制一個太陽能熱水器，它的反射面的有效面積是2.5m，太陽光對此鏡面輻射的能量平均每小時為2.5×6210 J/m，如果整個裝置的效率是52%，那么這個熱水器每小時可把多少千克15℃的水加熱到60℃？

20、某中學為學生供應開水，用鍋爐將200 kg的水從25℃加熱到100℃，燃燒了6 kg的無煙煤。水的比熱容是4.2

37×10 J／(kg·℃)，無煙煤的熱值是3.4×l 0 J／kg。求：

(1) 鍋爐內的水吸收的熱量是多少?

(2) 無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少?

(3) 此鍋爐的效率是多少

參考答案

一、計算題

1、

整理為word格式

2、（1）6kg水經15min照射吸收的熱量：

Q=cm（t-t）=4.2×10 J/(kg·℃)×6kg×5℃=1.26×10J

（2）每秒鐘獲得的能量為:1.26×10J / (15×60) =1.4×10J

每平方米綠色植物每秒鐘接收的太陽能為：1.4×10J / 0.1=1.4×10J

35吸05223（3）100 m2綠色植物每秒鐘接收的太陽能可以放出的氧氣為：

(1.4×103 J / 103 J)×0.05 L×100 =7L

3、 （1）1×104J（2）2.1×107J（3） 1.4×104s

4、（1）1.68×103J／（kg.℃） (2) 1.68m×104

5、(1)1.26×107J

(2)1．75㎏

6、Q=8×104×1.4×3×60×60%=1.2096×107吸(J)

Δt=

T=t0+Δt=20+36=56(℃)

7、，，，

8、25×10 J

49、 ∵ ∴

即

10、6.3×107J（3分），15℃（3分）.

11、8.82×105 J，1.6×104 J，

12、∵ 1分

∴ 1分 1分

13、解：(1)m=ρV=1．0×103kg／m3×0.1m3=100kg（2分）

(2)Q=Rst=300J／(m2·s) ×2m2×70×60s=2.52×106J

Δt=Q/cm=2.52×106J/4．2×103J／(kg·℃) ×100kg=6℃（4分）

14、1.25×104 J

15、解：（1）

（2）

整理為word格式

2分

1分

答；水吸收的熱量是6.3×105J，需要燃氣 0.056㎏.

16、（1）冰在熔化時溫度不變（或冰吸熱溫度升高）（1分） ⑵4.2×104J （2分）

⑶2.1×103J/（kg℃）（2分） ⑷100W（2分） ⑸3.36×105 J/kg（2分）

17、答案:鋼刀放出62．1×103J的熱量，

水溫升高30℃；升高到60℃．

解析：Q放=c鋼m銅Δt鋼

=0．46×103

J／(kg·℃)×0．25 kg×(560-20)℃

＝62．1×103J

鋼刀放出的熱全部被水吸收

Q吸=c水m水Δt水

Δt水=

Δt水=t-t0

t=Δt水+t0=30℃+30℃＝60℃．

18、 8.4×106 J 40 kg

19、解：反射面吸收的能量是：E=2.5×106J/m2×2.5m2=6.25×106J

水吸收的熱量為：Q=52%×6.25×106J=3.25×106J

根據公式Q=cm（t-t0）得，

答：這個熱水器每小時可以把17.2kg15℃的水加熱到60℃

20、??J／(kg·℃)×200kg×（100℃-25℃）=6.3×107J

? J／kg=1.44×108J （2分）

? =×100%=44%

分）

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整理為word格式

2分）

（2 （

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