初中物理探究比热容的实验计算题

一台电热水器的铭牌上标有“220V  3000W“字样，其中装有50kg的水，将这些水从20℃加热到30℃．求：
（1）这些水从20℃加热到30℃需要吸收的热量[已知：c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]．
（2）为了加热这些水，电热水器正常工作15min所产生的热量．

小明家的太阳能热水器内装有100kg、25℃的水．经过一天照射后，温度升高到75℃，假设用煤烧水，水吸收的热量占煤完全燃烧放出的热量的10%，且已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），煤的热值是3.0×10⁷J/kg．
问：（1）热水器中的水升温吸收的热量为多少J？
（2）如果用煤烧水，那么需要多少kg的煤？

随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具。假日，小华乘坐爸爸驾驶的小汽车，父女二人一同去泰州。

（1）在路边见到如图所示的标志。从标牌处到泰州，汽车至少行驶了多少分钟？
（2）排量为1.8L的小汽车通过此段路程约消耗汽油3kg，若这些汽油完全燃烧放出的热量84%被水吸收，则在标准气压下，能将多少千克初温为20℃的水烧开。（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）
（3）请你从环境保护和能源的可持续发展角度，对小华父女的做法提出建议。

某中学学生公寓新安装了即热式电热水器，解决了学生日常饮水需要。图表为该电热水器的部分技术参数。

（1）该电热水器正常工作时的电流是多少安培？
（2）该电热水器贮满初温为20℃的水后，在一标准大气压下将其烧开，则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳？（假设电能全部转化为内能，c_水=4.2×10³J/(kg·℃)）
（3）忽略温度对电热水器电阻的影响，若在实际电压为210V的工作环境下，该电热水器的实际功率是多少瓦特？

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：

（1）该台灯正常工作半小时时所消耗的电能；
（2）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℃．【C_茶水=4.2×10³（J/kg•℃）】．

如下表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S₀控制）。求：

（1）当开关S闭合，开关S₀断开时，饮水机的功率是多大？
（2）保温电阻R₂的阻值是多少？
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为70％，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？（C_水=4.2×10³J/kg·℃）

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容C=4.2×10³J/(kg．℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；
(3)热水器的效率η；
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

质量为2kg的水，温度从的90℃降低到40℃，求水放出的热量。[C_水=4.2×10³ J/（kg·℃）]

质量为2kg的金属块，温度从20℃升高到70℃，吸收的热量为7×104J，这种金属的比热容为多少？

近几年，国家特别注重“三农”问题，在新农村建设中解决农村能源问题重要的方法是沼气的生产和使用。沼气生产主要是利用人、畜（禽）粪便,稻草,杂草,玉米高粱秆作为原料,在沼气池里经发酵后生成。据调查,一个五口之家,每天煮饭炒菜、热水洗澡需要消耗沼气0.6m³,那么这些沼气完全燃烧产生的热量是多少？（沼气的热值约为8.4×10⁷J/m³,）。若有30%热量被水吸收,能把多少千克40℃的水烧开?假设当时的大气压为一个标准大气压，水的比热容为4.2×10³J/（kg.℃） 。推广使用沼气对新农村建设有什么好处?（至少讲一点）。

随着城市化建设的发展，许多家庭都住进了高楼大厦，小丽家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌见下表），安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程中发现：
（1）注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min，热水器上的温度示数由22℃上升到46.2℃。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg.℃),水的密度为1.0×10³kg/m³，求此过程中电热水器的热效率。
（2）该热水器在某时间段使用时，20min内产生的热量为2.4×10⁶J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。
（3）防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全。如图所示，若人体的最大电阻为20MΩ，试求防电墙的电阻。

某型号电热水器
额定电压/V	220
额定电功率/W	2420
容积/dm^3	50
商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮

小丽在学习了热学知识后，她想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量，于是仔细记录了她家每天烧水、煮饭、炒菜的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30Kg 20℃的水烧开（在1标准大气压下）
（1）小丽家每天烧水做饭需要多少热量？
（2）如普通煤的热值为3×10⁷ J/Kg，从理论上讲小丽家每天烧水做饭需要多少千克的煤？
（3）小丽家实际每天的用煤量是2Kg，由此她算出她家炉子的效率是16.8％，她家煤炉效率低的原因是什么？
（4）从大的方面来看，家里煤炉除了效率低，浪费能源外，另一个主要缺点是什么？

用烟煤烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了1.4kg的烟煤．水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），烟煤的热值约为3×10⁷J/kg，试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）热效率是多少？

液化石油气的热值高达4.6×10⁷J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×l0⁷J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。重庆市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为20℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至66℃，瓶内燃气消耗了0.525kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的80%。已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/(kg.℃)，
(1)在此检测中，水吸收的热量为多少？
(2)请通过计算瓶内燃气的热值，来判断此瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg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；
(3)煤炉烧水时的热效率。