初中物理探究比热容的实验计算题

小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃）]

(7分)阅读短文，回答问题：
如图所示是无锡创业科技园道路两边安装的一种“风光互补路灯”，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，风扇在风中不停的转动，俨然一道亮丽的风景。它不需要挖路面埋管铺设输电线路，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并可日夜为蓄电池充电。以一杆传统的路灯和该新颖路灯对比，“风光互补路灯”1年大约可以节省电能3.6×10⁹J，减少碳粉尘排放300kg。

请回答下列问题：
（1）对于风光互补路灯上的小风扇和太阳能电池板，下列说法正确的是

A．当无风时，小风扇和太阳能电池板既没有动能也没有重力势能

B．当气温为0℃时，小风扇和太阳能电池板均没有内能

C．白天太阳能电池板产生的电能转化成化学能储存在蓄电池里

D．夜晚无风时，储存在蓄电池里的电能转变为化学能

（2）若煤炭的热值为3×10⁷J/Kg，一盏这样的路灯每年可节约煤炭多少千克？
（3） 若每年节约的能量有14%被水吸收，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？（水的比热容为4.2×10³J/（kg.℃）、大气压强为标准大气压）
（4）这种风光互补路灯的优点有哪些？（答一点即可）

用简易太阳能热水器代替燃料加热水不仅很方便，还能节约能源，如果水箱内装有水60L，玻璃盖的面积为0 .84m ²,地球上垂直于太阳光线的表面辐射热为7 .56×10 ³J／﹙min· m ²）,水箱吸收太阳能的效率为50％，如果在不考虑水散热的情况下，随时调整水箱的位置，使太阳光总能垂直射入玻璃盖，请计算嗮水4h后水温升高多少？

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1㎡面积上的太阳能。求：

（1）水在5h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m³的天然气；（天然气的热值为8.4×10⁷J／m³，天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率。

在一个标准大气压下，质量为1kg，初温为80℃的水吸收1.26×10⁵J热量后，其温度升高到多少？若这些热量被5kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少℃？（c_水=4.2×10³J/（kg·℃）， c_铜=0.39×10³J/（kg·℃），最后结果保留一位小数）

杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的(每天至少用65℃的热水100kg)，参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器.这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃. 求:
（1）100kg水从15℃升高到65℃所吸收的热量.
（2）若杨洋家6月份仍然用液化石油气烧水，则平均每天需要液化石油气多少kg？
[已知液化石油气的热值为7.0×10⁷J/kg、液化石油气燃烧放出的热量全都被水吸收、C_水=4.2×10³J/(kg·℃)]

小星用燃气灶将质量为2㎏，温度为25℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？该燃气灶的热效率是25％，则加热这些水需要燃气多少千克？（水的比热容是4.2×10³J/(㎏·℃),燃气的热值是4.5×10⁷J/㎏）

加热2kg20℃的水，使其温度升高70℃，水需要吸收多少热量？这些热量如果是由燃烧煤气提供的，需完全燃烧多少千克的煤气？（=4.2×10⁷J/kg）

人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页．钻木取火的一种方法是将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓．木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧．因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25克．巳知：来回拉一次钻弓需1.0秒，钻弓长为s=0.25米，人拉钻弓的力为16牛顿，木头比热容c=2×10³焦／(千克·℃)，室温为20℃，问：
（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25％被木棒尖端吸收，则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃?
（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?

（1）在一个标准大气压下将温度为20℃，质量为5kg的水烧开，水需要吸收多少J的热量？〖水的比热容是4 .2×10³J/（kg·℃）〗
（2）如果用酒精来烧这些水，酒精完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，需要燃烧多少kg的酒精？（酒精的热值是3.0×10⁷J/kg）

某校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器分别装有质量都是200g的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热．他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示．已知酒精的热值是3.0×10⁷J/kg，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）．加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精．那么请问：

（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？为什么？
（2）给水加热持续了10min时间，消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量？
（3））试求出沙子的比热容．

小王同学参加了学校物理兴趣小组，在与同学探究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器分别装有质量都是200g的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知酒精的热值是3.0×10⁷J/kg；水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃)，设加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。 则：

（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像？为什么？
（2）给水加热持续了10min时间，消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。

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℃的水中，混合后水的温度为18℃。若不计热损失，［c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]求
（1）水吸收的热量。
（2）铅的比热容。

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2000cm³、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？

如图所示，是一种家用电熨斗的实物图，该电熨斗金属底板质量0.5kg，预热时使金属底板的温度从20℃升高到熨衣服所需的220℃，电熨斗需要正常工作100s，金属底板的比热容为0.46×10³J/（kg•℃）．电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收，求：

（1）预热时金属底板吸收的热量是多少J？
（2）电熨斗的额定功率是多少W？