初中物理探究比热容的实验计算题

如图是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不变，水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg·℃），水的密度1.0×10³kg/m³。求：

（1）电热壶电阻丝的电阻。
（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃所需要的时间。
（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率。

如图甲是电热水龙头，即开即热、冷热兼用。如图乙是它的电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S在1、2、3之间接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间的切换。它的有关技术参数如下表。请回答下列问题：
（1）开关处于位置2时，它放出的是热水还是温水？并求出电热丝R1的阻值？
（2）如果进水口的水温是14℃，水龙头1mIn流出1kg的水，放出热水的水温能达到50℃，此时该水龙头的电热效率是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]

额定 功率	温水	2kW
热水	2.8kW
额定电压	220v
额定频率	50hz

家庭浴室中常用的灯暖型浴霸是通过灯泡的热辐射来升高光照区域内空气温度的，小明家浴室内浴霸由四只标有“220V 250W”的同规格发热灯组成，小明测得浴室的面积为6m²，高为2.5m，查资料得知当地空气的密度为1.2kg/m³，比热容为1.0×10³J/（kg•℃），当四只灯泡同时正常工作25min后，测得浴室内空气温度从13℃上升到28℃，求：
（1）浴室内空气吸收的热量；
（2）浴霸加热浴室内空气的效率．

空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是：空气能热水器在工作时，从空气中吸收的热量为Q，消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q_吸，即Q_吸=Q+W。已知某型号的空气能热水器电功率为1400W，工作时消耗的电能W是水吸收热量Q_吸的四分之一，当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时。 [水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），干木柴的热值为1.2×10⁷J/kg]

求：（1）水吸收的热量；
（2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所放出的热量；
（3）完成上述加热过程所用的时间。

下表是小强家电热水壶的部分铭牌，他利用所学的知识进行了以下测量和操作。电热水壶内装满水，正常工作5min水温由20℃升高到90℃。请你计算：

（1）水吸收的热量是多少？
（2）电水壶正常工作时的电流多大？
（3）电水壶正常工作5min消耗多少电能？
比较（1）和（3）的计算结果，你有什么发现？并做出简单解释。
（4）按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源连接线不能过长，横截面积不能过小。小强仔细观察了家里的一些大功率用电器，如空调、电暖气的电源线也有这样的特点，请结合焦耳定律解释这样规定的原因。

如图甲是电热水龙头，“即开即热、冷热兼用”。如图乙是它的电路原理图，R₁、R₂为电热丝，通过旋转手柄带动开关S在1、2、3之间接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间的切换。它的有关技术参数如下表。请回答下列问题：

（1）开关处于位置2时，它放出的是热水还是温水， 请简要说明理由。
（2）开关置于温水档时，每分钟可将14℃的冷水加热至32℃；开关置于热水档时，每分钟可将相同质量的水从14℃加热至50℃，求这两档水龙头的电热效率之比。
（3）根据题中获得的信息，请你从物理学角度就该水龙头“温”、“热”两档的使用进行对比评价。

某电热水瓶容量为2L，有加热和保温两档，该电热水瓶装满初温为20℃的水接在家庭电路中，它正常工作时的功率和时间关系的图像如图所示。(计算结果保留一位小数）
求：（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）正常加热10min消耗的电能是多少？
（3）在1标准大气压下水被烧开时，水吸收的热量。

某锅炉用1.0 t煤可烧开水20t（进锅水温20°），请计算该锅炉的热效率。（煤的热值2.9×10⁷J/kg）。

小王家新买的电热淋浴器的铭牌如右表所示。小王按说明书要求给淋浴器装满水，通电正常工作50 min，观察到淋浴器上温度计示数由23℃上升到43℃。

求： （1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量是多少J?[c_水=4.2×10³ J／（kg·℃）]    
（2）电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少J?
（3）该电热淋浴器的效率是多少？

随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气，小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2L、20℃水，大火加热直至沸腾，又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³．[当时的大气压为1标准大气压；c水＝4.2×10³J（kg·℃）]．求
（1）水壶中水的质量是多少？
（2）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（3）如果天然气炉具效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少立方天然气？

随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里装入2kg　温度为20℃的水，大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³。［气压为1标准大气压；c_水＝4.2×10³J／(kg·℃)］
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m³的天然气？

已知煤气的热值为3.6×10⁷J/m³，0.28m³的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20℃，质量为30kg的水吸收，则水温升高多少？[c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]

(7分)冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水往往达不到所需温度．为此人们研制了太阳能、
电能两用热水器.小红家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示．铭牌如下：

(1)太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?
(2)大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，需加热器正常工作多长时间?(设电能全部转化为内能)
(3)在上述(2)情况下．加热器正常工作实际用了3小时．则此热水器的效率为多少?
(4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?(写一条即可)

如图所示的装置很有创意—它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有贮水箱．洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度．可以提高洗涤效果。


（1）求脱水时的正常工作电流:
（2）某次洗衣时，首次进水量为10L，正常加热10min水温达到设定要求,若加热时电能全部转化为水的内能，求水升高的温度．

某中学锅炉房每天要将3000kg水从20℃加热到100℃．问：
(1)这些水至少要吸收热量为多少？（水的比热容为C_水＝4.2×10³J/(kg．℃)）
(2)“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，学校里的燃气热水器每天因烧水要消耗天然气的体积是l6m³，求燃气热水器的效率．（天然气的热值q＝8.4×10⁷J／m³，气体完全燃烧放出热量的公式是Q＝qV，式中V表示气体燃烧的体积）
（本题解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）