初中物理探究比热容的实验计算题

一燃气灶烧水时，若要把体积为2L、初温为20℃的水加热到100℃，需完全燃烧天然气放出1.68×10⁶J的热量．已知水的比热容为4.2×103J/（kg.℃），天然气的热值为8.4×l07J/m³.求：
（1）水的质量  （2）水吸收的热量； （3）需燃烧多少m³的天然气（假设天然气完全燃烧）。

小宜学习了热学的知识后，知道水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)，他想估算一下自己家中每天烧水、做饭需要的热量，于是他仔细记录了家中每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将40kg的20℃水烧开（加热到100℃）。请计算：
（l）小宜家每天烧水做饭需要多少热量？
（2）如果木柴的热值 q为1.2× 10⁷J／kg，从理论上讲小宜家中每天烧水做饭需要多少千克的木柴？
（3）一天小宜家完成烧水做饭实际用了木柴2Kg，求实际烧水做饭的热效率?

下表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。当S闭合，S₁断开时，饮水机处于保温状态，当S、S₁同时闭合时，饮水机处于加热状态。求：[C_水=4.2×l0³J/（kg•℃）]

（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流。
（2）饮水机保温50min消耗的电能。
（3）若不计热损耗，该饮水机将2kg的水从30℃加热至90℃，需要多长时间？

一电饭锅铭牌上标有“220V  1100W”字样。（1）电饭锅正常工作时，它的电阻是多少Ω？（2）在电饭锅内倒入质量为2kg、温度为20℃的水，若把这些水加热到80℃，水最少需要吸收多少热量？ [c_水=4.2×10³J/（kg℃）]（3）为了加热这些水，电饭锅正常工作了10min，它产生了多少热量？（4）是什么原因导致（2）与（3）中两个热量值不相等？（说出一条即可）

如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜。使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，下表是该防雾镜的相关数据：

（1）求防雾镜正常工作时的电流。
（2）经测试，在﹣10℃环境下．正常工作400s使平面镜的平均温度升高了40℃，求电热膜绐平面镜 的加热效率．[玻璃的比热容为0.75×103J/（kg•℃）]
（3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器，能使电热膜的功率在原功率的25%～100%之间变化，以满足不同季节使用的需要．请求出R的最大阻值。

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给l0kg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0.2kg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(2分)
(3)煤炉烧水时的热效率

一电饭锅铭牌上标有“220V  1100W”字样。
（1）电饭锅正常工作时，它的电阻是多少Ω？
（2）在电饭锅内倒入质量为2kg、温度为20℃的水，若把这些水加热到80℃，水最少需要吸收多少热量？ [c_水=4.2×10³J/（kg℃）]
（3）为了加热这些水，电饭锅正常工作了10min，它产生了多少热量？
（4）是什么原因导致（2）与（3）中两个热量值不相等？（说出一条即可）

用煤气灶烧水，燃烧0.5m³的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×10⁷J/ m³。求：
(1)0.5m³的煤气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)煤气灶烧水的效率。

阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上装有一个塑料袋，通过导管收集牛体内排出的气体．从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21kg甲烷．若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使多少质量的水从20℃升高到70℃？ [q_甲烷=5.6×10⁷J/kg，c_水=4.2×10³J/(kg•℃)]．(4分)

(8分)加热2kg20℃的水，使其温度升高到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）

6月5日是世界环境日，今年我国的主题是“低碳减排，绿色生活”．人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题．

（1）图甲为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况是            

A．显著增长；

B．平稳增长；

C．稳中有降；

D．显著减少

（2）请你说出太阳能的好处之一                  ，缺点                  。
（3）太阳能热水器（如图丙）已走进了千家万户，小名家的太阳能热水器接受太阳能的总有效面积为2m²，热水器每平方米的面积上1h得到的太阳辐射能平均为2.52×10⁶J，热水器仅能把接收的太阳能的50%转化为水的内能，若光照3h可以使热水器内初温为20℃、质量为100kg的水温度升高到多少摄氏度？已知水的比热容是4.2×10³J/（kg ℃）．

无水箱式电热水器具有体积小、加热快的优点，图甲是它的工作原理图。

甲                     乙                丙
（1）温控器：水温传感器测量到出水温度并将信息传给微电脑芯片，微电脑芯片将测量到的水温和预先设定的温度进行比较，然后即时控制温控器内的两个开关的状态，从而让喷头喷出预先设定温度的热水。请在图乙虚线框中补齐温控器内的两个开关。
（2）水压控制开关：当热水器内没有水或水压过低时，图丙所示的水压控制开关能确保电热水器停止工作。图中顶杆必须具有很好的        性才能防止漏电。
（3）家庭电路中该电热水器在正常电压下工作，当喷头喷出水的流量为4.5L/min时，5℃的冷水经过加热后温度最高可达38℃，已知通过电热水器的电流为52.5A，则该电热水器的加热效率多少？如果此时还要进一步提高水温，应该怎样调节冷水的流量的大小？

某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射—段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×10³J／(kg·℃)。试求：
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×10⁷J，则这段时间该热水器的效率是多少?
(3)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×l0⁷J／m³，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）

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	50L	额定功率	2000W

现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃，求：
（1）此过程中水所吸收的热量；
（2）热水器中电热丝的电阻；
（3）热水器的效率．

(8分) 混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。求：

电池容量	44kw·h
输入电压	220V
输入电流	20A
输出电压	150V

 
(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
(2)仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少？不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
(3)仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升？假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为3.0×10⁷J/ L(即焦耳/升)，汽油机的效率为24%。