初中物理探究比热容的实验计算题

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 m²面积上的太阳能。
（1）求水在10h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全部给水吸收）
（3）求该太阳能热水器的能量转化效率．

小华同学家原来是用液化石油气烧水的，最近家里刚买了一台太阳能热水器，小华阅读说明书了解到，这台太阳能热水器在晴好天气时，平均每天可将100kg水温度从15℃升高到65℃．
（1）这台热水器中的水平均每天吸收多少热量？      ．
（2）若液化石油气燃烧时放出热量的60%被水吸收，改用太阳能热水器后，平均每天可节省液化石油气多少千克？      ．
（3）使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？（写出一点即可）     
液化石油气的热值为7.0×10⁷J/kg，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）

我国太阳能热水器已走进了千家万户．泰安市正常情况下每平方米的面积lh得到的太阳辐射能量平均为3×10⁶J．每天接收太阳能的时间以8h计算热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能．

（1）若王锐家的太阳能热水器的采光面积是2.1m²，则正常情况下，该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到多少℃？
（2）为了进一步利用太阳能，人们正在研发太用能电动车．如图甲是人们研制的太阳能电动三轮车，车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中，电池再给三轮车的电动机供电．王锐同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图乙所示，若太阳能电池的电压保持不变，调速电阻的最大阻值为100Ω．闭合开关S，当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大，此时电流表示数5A，电动机电功率最大为1.2kW；当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小，此时电流表示数为1A，求这时电动机的电功率是多少？

如下图甲、乙分别是某品牌家用电熨斗的实物图和电路原理图。R₀是定值电阻，R是可变电阻（调温开关）。该电熨斗额定电压为220 V，温度最低时的耗电功率为121 W，温度最高时的耗电功率为484 W。

（1）求R₀的阻值；
（2）用电熨斗汽烫时需要采用最大功率先预热，使质量为1 kg的金属底板的温度从20℃升高到220℃，若金属底板利用电热的效率为80%，求金属底板吸收的热量和预热时间（，计算结果保留整数）；
（3）假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差△t关系如图丙所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？

家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具，小明在家中关闭其他所有用电器，在只有电磁炉正常工作的情况下．请你回答下列有关问题：
（1）1标准大气压下，锅内装有4.5L温度为20℃的水，给电磁炉通电把水加热到沸腾，水至少吸收多少热量？[水的密度为1.0×10³kg/m³，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）把上述水烧开用了20min．家中安装的标有“3000r/（kW•h）”的电能表转了1400圈，求该电磁炉的额定功率？
（3）此电磁炉烧水时的效率是多少？

某电热壶铭牌上标有“220V  1000W”字样，当其正常工作时，把质量为2kg、温度为30℃的水加热到80℃，用时10min【c_水=4.2×10³J/（㎏•℃）】．求加热过程中，
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶烧水过程中消耗的电能；
（3）电热壶烧水的效率．

某中学为学生提供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg无烟煤．【c_水=4.2×10²J/（kg•℃）；q_煤=3.4×10⁷J/kg】
（1）无烟煤燃烧过程中将      能转化为内能；
（2）这些水吸收的热量是多少？
（3）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（4）此锅炉的效率是多少？

小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．

型号	FED—H50	额定电压	220V
最大水量	50kg	额定功率	1500W

她将水箱中装满初温为25℃的水，通电后正常工作一段时间，发现家中的电能表由右图中的数据变为
请问：
(1)这段时间里热水器消耗的电能是多少千瓦时？
(2)该热水器工作了多长时间？在这段时间内电能表的指示灯闪烁了多少次？
(3)若该热水器的电热转化效率为84%，经过这段时间后水的温度升高了多少？ [c_水=4.2×10³J／(kg·℃)]
(4)如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，求至少需要燃烧多少千克煤气？（煤气的热值为4.2×10⁷J／kg）

如图甲是顺顺家的电饼铛，它的上、下盘可以分别加热，图乙为其内部电路图，R_上、R_下分别为上盘和下盘的加热电阻．当上、下同时加热时电饼铛正常工作的总功率为2200W，且上、下盘的加热功率相等．

（1）当上、下盘同时加热时，电饼铛的工作总电流是多少？
（2）下盘加热电阻是多少欧？
（3）用这个电饼铛上、下盘同时加热牛肉．若将0.5kg，20℃的牛肉加热至100℃，需要多长时间？不计热损失，c_牛肉=3.3×10³J（kg•℃）．

科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成．工作电路中的电热器上标有“220V  2000W”的字样；控制电路中热敏电阻R_t作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R₁为滑动变阻器．电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下．闭合开关S（不计继电器线圈的电阻）．

（1）用电热器给恒温箱中100kg的水加热，正常工作20min时，水温由20℃升高到25℃，求电热器的加热效率？
（2）调节滑动变阻器，使R₁=280Ω，为了把温度控制在25℃左右，设定在水温低于25℃时自动加热，在水温达到25℃时停止加热，求控制电路中的电源电压U是多少？
（3）设控制电路中电源电压U不变，将水箱中水温由25℃的恒温调节到30℃的恒温，应  （填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值．

(4分)根据能量守恒定律，瑞士大学学生设计了一款灯壶合的“水壶台灯”，如图所示，“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成．白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时所产生的热能用于茶水保温．白炽灯标有100W字样，求：

⑴该台灯正常工作半小时时所消耗的电能；
⑵若上述电能的91%转化为内能，可将多少千克初温为40℃的茶水加热至90℃．

小亮的妈妈买了一个“半球”牌自动热水壶送给爷爷，其铭牌如表，小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法，他接水至800ml刻线处，然后把水壶放在加热座上，拨动开关，5min后水烧开，水壶自动断电，已知水的初温为20℃。

自动电热水壶
型号	ZDH1008
电源	220V  50Hz
额定功率	1100W
容量	800ml
编号	H8017664

 
（1）这壶水吸收的热量为多少？[c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]
（2）烧水时家中电压为220V，求电热水壶的热效率。
（3）在用电高峰，电路中的实际电压将为198V，这时电热水壶的实际功率为多大？

如图是家庭常用的电热水壶，其铭牌数据如表所示．若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．则：

额定电压	220V
额定加热功率	2000W
容量	1.5L
频率	50Hz

 
（1）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少欧姆？
（2）装满水后，壶中水的质量是多少千克？（1L=1×10^-3m³）
（3）将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收多少热量？[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）不考虑热量损失，烧开这壶水，需要多长时间？

某品牌电热水壶的铭牌内容如下，根据提供的信息计算：

（1）电热水壶正常工作时的电阻和电流是多少？
（2）当电热水壶装满水时，将水从 20℃烧开需要吸收多少热量？
【c_水=4.2×10³∕(Kg·℃),1L=10^-3m³,气压为一标准大气压，电热水壶吸收的热量忽略不计】
（3）若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需 要 5 分钟，可信吗？请通过计算说明理由。

如图，所示是一款多功能洗衣机的简化电路图。此款洗衣机额定电压220V,它有两个档位，当开关置于位置1 时（电路接入R₁和R₂）为加热状态，消耗功率为2400W ；当开关置于位置2时（电路接入R₂和电动机M）为保湿洗涤状态。已知电阻R₁的阻值为22Ω，水的比热容为c_水＝4.2×10³J /( kg·℃）。

（1）在洗衣机内加人质量为20kg 、初温为20℃的冷水，求加热到70℃时水吸收的热量；
（2）求R₂的阻值；
（3）已知洗衣机在保湿洗涤状态下工作时，电动机的功率为240W ，求此时通过电路的总电流为多少？