初中物理内能计算题

天然气是一种热值高、污染小的清洁能源，2016年三明市迎来了天然气时代。完全燃烧 $0.035m^3$的天然气放出多少焦的热量？若这些热量完全被水吸收，能使多少千克的水温度升高 ${50}^{°}\text{C}$？（水的比热容 $c=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，天然气的热值取 $q=4\times {10}^{7}J/m^3)$

用电热水壶把 $1\mathit{kg}$ 的水从 ${25}^{°}\text{C}$ 加热到 ${100}^{°}\text{C}$ ，消耗的电能为 $3.6\times {10}^{5}J$ ．求： $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

（1）这壶水加热到 ${100}^{°}\text{C}$ 需吸收的热量 $Q$ ；

（2）该电热水壶的效率 $\eta$ 。

如图所示为某电热饮水机电路原理图，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，当S断开时，处于保温状态，从其说明书上的收集到的信息如下表，为了测量它加热时的实际功率，小明断开家中其他所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路，闭合开关S，测得水箱装满时水从20℃升高到100℃所用时间为15分钟，同时观察到家中标有"3000r/（kW•h）"字样的电能表转盘转了600转（r）。求：

（1）加热电阻R ₁的阻值（不考虑温度对阻值的影响）；

（2）水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量[c _水＝4.2×10 ³J/（kg•℃）]；

（3）饮水机加热时的实际功率；

（4）当电路处于保温状态时，通过电阻R ₁的电流为2A，则电阻R ₂的阻值为多大？

热水箱容器	2L
额定电压	220V
加热时的额定功率	880W

质量为2千克的水，温度升高了10℃．求水吸收的热量Q _吸．[c _水＝4.2×10 ³焦/（千克•℃）]。

一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图18所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中 $R_0$ 为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关 $S_0$ 和 $S$ 都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到 ${50}^{°}\text{C}$ 时，电磁铁才会把衔铁吸下，使 $B$ 、 $C$ 两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知 $R_1=44\Omega$ ， $R_2=2156\Omega$ ．求：

（1）将电热水器水箱中 $2.2\mathit{kg}$ 的水从 ${15}^{°}\text{C}$ 加热到 ${45}^{°}\text{C}$ ，水吸收的热量

（2）电热水器处于加热状态时工作电路的功率。

（3）将 $2.2\mathit{kg}$ 的水从 ${15}^{°}\text{C}$ 加热到 ${45}^{°}\text{C}$ ，需要通电 $5\mathit{min}$ ，电热水器的加热效率为多少？

（4）当温度达到 ${50}^{°}\text{C}$ 后，通电 $10\mathit{min}$ ， $R_2$ 产生的热量。

在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为 $2\mathit{kg}$ 。小明负责观察电能表（如图），小亮负责用温度计测量水的温度。 $5\mathit{min}$ 电能表上的转盘转了 $200r$ ，水的温度恰好升高了 ${50}^{°}\text{C}$ ．求解下列问题：

（1）水吸收的热量是多少？ $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\left)\right]$

（2）电磁灶的实际功率是多少

（3）电磁灶烧水的效率是多少？

有种太阳能、电能两用热水器，该热水器用电加热时的额定功率为 $\mathbf{2000}\mathit{W}$ ，晴天时在西宁地区，这种热水器一天内吸收的太阳别能为 $\mathbf{2}\mathbf{.}\mathbf{8}\mathbf{\times }{\mathbf{10}}^{\mathbf{7}}\mathit{J}$ ，能将水箱内 $\mathbf{80}\mathit{kg}$ 初温为 ${\mathbf{20}}^{\mathbf{°}}\mathbf{C}$ 的水加热到 ${\mathbf{70}}^{\mathbf{°}}\mathbf{C}$ 【】。求

（1） $\mathbf{80}\mathit{kg}$ 水吸收的热量是多少？

（2）该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少？

（3）如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间（假设所消耗电能全部转化为内能）？

（4）用电高峰期，家中只有液晶电视机和热水器工作时，热水器将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度，实际用时 $\mathbf{1}\mathbf{\times }{\mathbf{10}}^{\mathbf{4}}\mathit{s}$ ，通过电能表测得此过程共耗电 $\mathbf{1}\mathbf{.}\mathbf{8}\mathbf{\times }{\mathbf{10}}^{\mathbf{7}}\mathit{J}$ ，此时热水器和液晶电视机的实际电功率分别为多大（假设热水器所消耗电能全部转化为内能）？

如图是太阳能热水器内部水箱的结构示意图。 $A$ 、 $B$ 是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为 $2\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ，悬挂在水箱顶部的压力传感开关 $S$ 上。当 $S$ 受到竖直向下的拉力达到一定值时闭合，电动水泵 $M$ 开始向水箱注水；当拉力等于 $10N$ 时， $S$ 断开，电动水泵 $M$ 停止注水，此时水箱水位最高为 $1.2m$ 。 $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ 。求：

（1）若水箱内有 $100\mathit{kg}$ 的水，该太阳能热水器将水从 ${20}^{°}\text{C}$ 加热到 ${50}^{°}\text{C}$ 时水吸收的热量。 $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\left)\right]$

（2）停止注水后水箱底部受到的水的压强。

（3）若 $A$ 、 $B$ 的体积均为 $400c{m}^3$ ， $A$ 、 $B$ 受到的总重力。

（4）正常情况下水箱中的水位最高时如图所示， $A$ 受到的浮力（开关 $S$ 下的细绳和 $A$ 、 $B$ 间的细绳质量与体积均忽略不计）。

许多城市为治理大气污染实行煤改气工程。住在城郊的小聪同学家里就淘汰了煤炉，改用天然气。将质量为 $5\mathit{kg}$ ，初温为 ${20}^{°}\text{C}$ 的水加热到 ${100}^{°}\text{C}$ ，水吸收多少热量？若天然气燃烧放出的热量只有 $60\%$ 被水吸收，需要完全燃烧多少 $m^3$ 天然气？ $[$ 天然气热值为 $8.0\times {10}^{7}J/m^3{c}_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$

用烟煤烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了1.4kg的烟煤．水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），烟煤的热值约为3×10⁷J/kg，试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）热效率是多少？

某电热水瓶的铭牌如表所示．若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压）．求：

型号DSP﹣19B 电源220V50Hz 功率 加热时1200W 保温时300W 容量2L

（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）加热时电热水瓶的电阻多大？
（3）若瓶内20℃的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少？

如表是小明家电热水壶的铭牌．求：

（1）电热水壶的电阻．
（2）将1kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量．
（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间[不计热量损失，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤．（无烟煤的热值是3.4×10⁷J/kg）求：
（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多大？

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×10³J/（kg．℃）]
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率η；
（4）若改用煤来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值q=2.9×10⁷J/kg，假设煤燃烧放出的热量全部被水吸收）

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给20kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了3kg的煤，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），煤的热值约为3×10⁷J/kg．求：

（1）煤完全燃烧产生的热量．
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量．
（3）煤炉烧水时的热效率．