初中物理燃料的热值及其计算试题

2017年5月18日，我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功。可燃冰是一种固态晶体，在常温压下会迅速 　 　（填物态变化）为气态。它的热值约为1.4×10 ¹⁰J/m ³，2m ³的可燃冰完全燃烧后可放出 　 　J的热量，若这些热量60%被水吸收，可以将 　 　kg的水从0℃加热到100℃．（c _水＝4.2×10 ³J/（kg•℃））

随州某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值（如图）。甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同。通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点）t_甲＜t_乙＝t_丙，可以粗略知道它们的热值q大小关系为：　 　。（填选项编号）

A．q_甲＞q_乙＞q_丙

B．q_甲＞q_乙＝q_丙

C．q_甲＜q_乙＝q_丙。

下列关于热学知识说法中正确的是（　　）

A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多

B．在手背上擦一些酒精，手背感到凉爽，是由于酒精汽化放热

C．燃料燃烧越充分，其热值越大

D．正在沸腾的水吸收热量，内能增加，温度保持不变

2017年5月，中国首次海域可燃冰试采成功，成为全球第一个实现在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰的主要成分是甲烷，燃烧后几乎没有污染，是一种绿色的新型能源。根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出约160立方米的天然气。不考虑热量损失，100升可燃冰完全燃烧释放的能量约　 　J，可以使约　 　m³的水温度从20℃升高到100℃．（q_天然气＝3.36×10⁷J/m³，C_水＝4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水＝1.0×10³kg/m³）

用如图所示装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。

（1）由表格中 数据可知，本次实验应选用测温物质为　　的温度计；

测温物质	凝固点/℃	沸点/℃
酒精	﹣117	78
水银	﹣39	357

（2）水沸腾时，烧杯上方会出现大量“白气”，“白气”和　　（从“冰”、“霜”、“露”、“雪”自然现象中选填）的形成过程中发生了相同的物态变化；

（2）若要将烧杯中100g的水加热升温50℃，则至少要消耗　 　g酒精，已知实验中酒精完全燃烧释放的热量有50%被水吸收，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×10⁷J/kg。

2017年5月，中国首次成功试采可燃冰。资料显示：1立方米的可燃冰在常温常压下释放164m³的天然气。小红设想若用可燃冰作燃料替代电热水器烧水一定很节能!已知教室里热水器每天需将30kg、20℃的水烧开（1标准气压下）。若不计热量损失，则该教室里每年（365天）需消耗多少可燃冰。（q_天然气＝7.0×10⁷J/m³，计算结果保留两位小数）

我国是第一个宣布成功实现对可燃冰试开采获得连续稳定产气的国家。可燃冰能直接点燃，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，1m³可燃冰在常温常压下可释放出164m³的天然气。根据以上信息可知，可燃冰是　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源；若1m³的可燃冰产生的天然气完全燃烧放出热量全部被水吸收，则可将　 　kg水从0℃升高到100℃．（c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为4.2×10⁷J/m³）

“可燃冰”是一种新型能源，主要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以“可燃冰”是一种　　能源（选填“清洁”或“污染” ；1m³甲烷完全燃烧能产生　　热量，这些热量可以使　　kg的水从20℃加热到100℃．[设甲烷的热值q_甲烷=4.2×10⁷J/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]。

如图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是　　

A．煤气的燃烧过程是内能转化为化学能

B．煤气燃烧越充分，它的热值越大

C．水的温度越高，水分子运动越剧烈

D．烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能

以下说法中正确的是　　

A．相同质量的两杯水，温度高的含有的热量多

B．冬天晒太阳使身体变暖，这是通过热传递的方式增加了内能

C．酒精灯中的酒精燃烧一半后，剩余酒精的质量和热值都减小一半

D．去年冬天，深圳下起了小雪，雪花熔化时要放热

天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。小明用天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至90℃，用时约10min．已知：天然气的热值为3.5×10⁷J/m³，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．求：

（1）这过程中水吸收多少热量；

（2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要多少m³的天然气。

为实现减排目标，南宁市已建成多个风力发电站。若某小型风力发电机平均每小时可发电5kW•h，合　 　J，这些电能可使电功率为100W的照明灯连续正常工作　 　h，这些电能相当于完全燃烧　 　kg焦炭放出的热量（已知焦炭的热值为3.0×10⁷J/kg）。

用酒精灯给质量为0.5kg的水加热，当水的温度升高20℃时，消耗了5g酒精。[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×10⁷J/kg]

（1）0.5kg的水温度升高20℃，需要吸收多少焦的热量？

（2）5g酒精完全燃烧放出多少焦的热量？

某学校锅炉用天然气作燃料给水加热。已知天然气的热值为4.0×10⁷J/m³（不计热量损失）。

（1）完全燃烧4.2m³的天然气可以获得多少热量？

（2）这些热量可以使1000kg的水从30℃升高到多少℃？

可燃冰的学名为“天然气水合物”，是一种由水和天然气在高压、低温情况下形成的类冰状结晶物质，可看成高度压缩的固态天然气，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油都要小的多，被视为21世纪的新型绿色能源，我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，1m³可燃冰可转化为164m³的甲烷气体和0.8m³的水。已知甲烷气体的热值为3.6×10⁷J/m³。

（1）在标准大气压下，1m³可燃冰完全燃烧，最多能将多少0℃的水烧开？〔c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）〕

（2）已知甲烷的密度为0.72kg/m³，求可燃冰的密度。（结果保留一位小数）