12章内能与热机计算培优练习1．为了测定铅的比热容，把质量为200g 的铅块加热到98℃，再投入到80g 的12℃水中，充分混合后水的温度为18℃。

已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），若不计热损失，求：（1）水吸收的热量；（2）铅的比热容。

2．一个电热水壶内装有1kg 的冷水，经过加热后水温从18℃升高到98℃，求：电热水壶内的水吸收的热量是多少？[c 水=" 4.2×10" 3 J ／(kg·℃)] （2分） 3．如图所示，重庆网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg 初温度为60℃的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾[一个标准大气压，鱼汤的比热容为水的比热容()34.210J/kg c =⨯⋅水℃]，求：（1）鱼汤所吸收的热量为多少J ？（2）若鹅卵石放出的这些热量由天然气提供，天然气完全燃烧，需要天然气多少m 3？（733.510J/m q =⨯天然气）4．由实验测量可知，质量是100g 、初温是24℃的实心金属球吸收2.3×103J 的热量后，温度升高到74℃，则该金属球的比热容是多少？查下表可知这种金属可能是哪种？几种物质的比热容[单位：J/（kg·℃）]5．某太阳能热水器有30支集热管，装水300升，每支集热管每小时接收太阳能约为4.2×106J ，若吸收的太阳能的40% 被水吸收，则该热水器每小时水温能升高多少℃？[c 水=4.2×103J/ (kg·°C)]6．已知煤油的比热容是3o2.110J/(kg C)c =⨯⋅煤油，当煤油吸收了4.2×105 J 的热量，煤油温度升高了 20℃ 。

（1）煤油的质量为多少？（2）若这些热量被10 kg 的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少？[取 3o 0.410J/(kg C)c =⨯⋅铜] 7．天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，（1）完全燃烧0.035 m 3的天然气放出多少J 的热量？（2）若这些热量50％被水吸收，能使多少kg 的水温度升高50摄氏度（保留一位小数）？[水的比热容c ＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值取q ＝4×107 J/m 3]8．2019年成都氢燃料新能源公交车大量投放使用。

氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪的理想能源[()34.210J/kg c =⨯⋅水℃，8q 1.410J/kg =⨯氢]，求： （1）质量为300 g 的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200 kg ，温度为15℃的水吸收，求水升高的温度。

9．某校为学生供应开水，用锅炉将200kg 的水从25℃加热到100℃，共燃烧了7kg 焦炭。

试求：（1）锅炉内200kg 的水吸收的热量？[c 水 = 4.2×103J/（kg·℃）]（2）7kg 焦炭完全燃烧放出的热量？[q 焦炭= 3.0×107J/kg] （3）假设完全燃烧，此锅炉燃烧焦炭用来加热的效率？10．国土资源部宣布我国海洋地质科技人员在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物(又称“可燃冰”)样品。

“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。

（1）用“可燃冰”烧水，0.1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少焦耳？(假设“可燃冰”的热值q =4.2×108J/kg) （2）若加热效率仅为50%，则被水吸收的热量共有多少焦耳？（3）这么多热量标准气压下可以使50 kg 的水从20℃升高到多少摄氏度？11．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg 的水和另一种液体进行对比实验（其中甲液体为水），并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出： （1）另一种液体的比热容是多少？（2）这种液体在0～15min 内放出的热量为多少？12．暖气用热水取暖是北方冬天常用的方法，为了保持温度平衡，每小时某房间需热量4.2×106J ，进入暖气片的水温度为80℃流出后为70℃，计算一下每小时需多少kg 的80℃的水？13．太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一，小明家新安装了一台最多可装50kg 水的太阳能热水器，加满水后，经过4h 阳光的照射，水温由原来的20℃升高到40℃，则：（1）在这4h 内水吸收了多少热量？（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少焦炭？这些焦炭完全燃烧放出的热量是多少？[水的比热容()34.210J/kg c =⨯⋅水℃、焦炭的热值q ＝3×107J/kg]14．小湘家新安装了一台太阳能热水器，装了160L 水，经过4h 阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了60℃。

[水的比热容()34.210/k J g c =⨯⋅水℃、天然气的热值734.010J /m q =⨯天然气]。

问：(1)在这4h 内水吸收了多少热量？(2)若这些热量由效率为60%的天然气热水器来提供，则需要燃烧多少立方米天然气？(3)小湘家决定不用热水器加热，而是用水冷发动机流出的热水，水冷的原理是将冷水注入与机器接触的水冷管，冷水吸热升温后被排出，使机器工作温度保持稳定。

小湘家有一台每秒输出45.0410J ⨯的能量、效率为30%的发动机，为使其在室温为25℃的环境下正常工作时不能过热，水冷管入水处每秒通入体积为560mL 、温度为20℃的冷水，其出水口处的水温为t 出。

假设该发动机的总散热面积为20.5m ，其中与水冷管接触的面积为20.1m ，其余部分与空气接触，且空气接触的部分只能够带走按面积分配的25％的热量，余下热量全部由水冷管带走。

求该发动机正常工作时，水冷管出水口的温度t 出。

（己知水的比热容为()34.210/k J g c =⨯⋅水℃，密度为331.010kg /m ρ=⨯水）15．如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车｡这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。

已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0x108J ，若该车以80km/h 的车速匀速直线行驶了0.5h ｡行驶过程中所受阻力大小为900N ，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机消耗燃油2.5kg ｡（燃油的热值q =4.6×107J/kg ）求∶(1)完全燃烧放出的热量；(2)牵引力做的功；(3)该油电混合动力汽车内燃机的效率｡16．天然气是一种清洁能源。

若某款天然气热水器完全燃烧定量天然气放出的热量为1×106J 时，可把质量为10kg ，温度为30℃的水加热到50℃。

已知水的比热容为4.2×103J/（kg •℃）。

求：(1)水的重力；(2)水吸收的热量；(3)该热水器的效率。

17．冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应热水｡在这个过程中，若用电子温控锅炉将300kg 的水从20℃加热到70℃，燃烧了8.4kg 的煤[c 水=4.2×103J/（kg 。

℃），煤的热值为3×107J/kg]，求∶(1)锅炉内水吸收的热量；(2)该锅炉的热效率；(3)某同学打了4kg 的70℃的热水，为了便于使用，他将这些热水和质量为6kg 的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少｡18．社会实践活动中，小明携带一台便携式丁烷气炉（内置一新气瓶）。

他通过手机上网查询到该燃气炉的热效率为30 %，活动所在地水的沸点为96℃。

求：（水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃），丁烷热值为 9×107J/kg ） (1)若气瓶内液态丁烷净含量为200g ，完全燃烧可放出多少焦耳的热量？(2)这些最多能把质量为多少千克、初温为26℃的水烧开？19．如图所示是一个标准大气压下，质量100g 的冰升温及熔化过程，如果热源在相同时间．．．．．．．内放出的热量相同．．．．．．．．，不计热量损失。

（冰的比热容c 冰=2.1×103J/（kg•℃）求： (1)一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫做该晶体的熔化热，用字母λ表示。

根据所学的物理知识可知，熔化热的单位是_____；(2)冰在0-5min 吸收的热量。

(3)求一个标准大气压下，冰的熔化热λ冰。

答案1．(1)2.016×103J ；(2)126J/（kg·℃）2．3.36×105J 3．(1)53.3610J ⨯；(2)-339.610m ⨯。

4．0.46×103J/（kg ·℃）； 铁。

5．40°C 6．（1）10 kg （2）105 ℃7．（1）1.4×106J ；（2）3.3kg8．(1)4.2710⨯J ；(2)50℃。

9．(1) 6.3×107 J ；(2) 2.1×108 J ；(3) 30%10．(1)74.210J ⨯；(2)72.110J ⨯；(3)100℃11．(1)()32.110J/kg ⨯⋅℃；(2)44.210J ⨯ 12．10013．（1）4.2×106J （2）0.7kg ；2.1×107J14．(1)2.688×107J ；(2)1.12；(3)31.25℃ 15．(1)81.15?10J ；(2)73.6?10J ；(3)40% 16．(1)100N ；(2)58410J . ；(3)84%17．(1)6.3×107J ；(2)25%；(3)40℃ 18．(1)1.8×107J ；(2) 18.4 kg 19．J/kg2.1×103J3.36×104J。