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完整版)比热容计算及答案
比热容计算
1、（17·桂林）2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术,来体现“城市，让生活更美好”的主题.
如图21所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40％，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h,那么：
　 （1）一箱水需要吸收的热量是多少?
　 （2）热水器上集热器的面积至少要多大？
    　［水的比热容是：4。2×103J/（kg·℃)]

2、森林是一巨大的天然“氧吧”，因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气.小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃.请计算：
（1）实验时6kg的水吸收了多少热量？
（2）若地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？
（3）100 m2绿地每秒可以放出多少升的氧气?（若绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0.05L的氧气）

3、太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置，小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上.现需要将初温为100C的100kg的水，加热到600C，则：
(1）把这些水从地面输送到屋顶的热水器中，需要对水做多少功？
（2）这些水要从太阳那里吸收多少热量？
（3)下雨时，改用热水器中的电辅助设备加热（加热功率为1500W)，若不计热损失,加热这些水需多长时间？[g=10N/kg，c水=4。2×103J/(kg·0C)]
4、质量相等、初温相同的水和某种液体，在相同的时间内,相同的条件下同时给它们加热.每隔1min记录一次温度，得到温度随时间变化的图像如图所示，求：
（1）这种液体的比热容
(2）要使20kg这种液体加热10分钟,需要吸收多少热量？

5、每到夏收季节，高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，如图这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料-—秆浆煤.若燃烧秆浆煤（热值为2.4×107J/kg)，使50kg、20℃的水温度升高到80℃。求：
（1）水需要吸收的热量.
(2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30％被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤。

6、简易太阳能热水器的受光面积1 。4m2 ,内装80kg水,太阳每分钟  辐射到1m2面积上的热量是8×104J，如果60%的热量被水吸收，问：20℃的水晒3h后水温升高到多少摄氏度?（水的比热容是4。2×103J/(kg·℃)）
7、 在一个标准大气压下，把质量为200g的铝块放在沸水中充分加热后，迅速投入温度为16℃,质量为210g的水中，不计热损失.求：当它们达到共同温度时铝块大约放出了多少热量？（保留整数)[]

8、将质量为250 g温度为20 ℃的袋装牛奶（袋的质量不计）放入热水中，使牛奶的温度升到40 ℃，则牛奶在此过程中吸收的热量为多少？（c牛奶=2.5×103 J/kg·℃）

9、甲、乙两物体的质量之比为,用两个相同的酒精灯分别给它们加热，(设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收）如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线，若甲的比热容为，则乙的比热容是多少？

10、完全燃烧2。1Kg酒精（热值q=3×107J/Kg）放出多少热量？若这些热量有50％被500Kg的水吸收，可使水的温度上升多少？（水的比热容为4.2×103J/（Kg·℃））
11、在质量为0。5 kg的铁锅中放入3 kg水,把这锅水从20℃加热到90℃ （C铁=0.46×103 J/(kg/℃），C水= 4.2×103 J/（kg/℃），求:
　　(1）水吸收的热量。
（2）铁锅吸收的热量

12、夏天，一台太阳能热水器的晒水箱受到太阳光的热辐射可以达到，如果这些热量的50%被箱内质量为，温度为的水吸收，这些水的温度可以升高到多少度

13、太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度(用R表示)为R=300J／(m2·s），它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300J.该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2m2,贮水箱中盛有0.1m3的水。求：
（1）、贮水箱中水的质量。（2分）
（2)、若在阳光下照射70min，所接收到的太阳能全部用来加热水，贮水箱中的水温可升高多少度.（ρ水=1．0×103kg／m3，C水=4．2×103J／（kg·℃))（4分）
14、将质量为250 g温度为20 ℃的袋装牛奶（袋的质量不计）放入热水中，使牛奶的温度升到40 ℃，则牛奶在此过程中吸收的热量为多少？（c牛奶=2。5×103 J/kg·℃)

15、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/㎏】

16、小红在学习了“比热容"的有关知识后,知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量——比热容,于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢?带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示.实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4。2×103J/（kg·℃）
(1）根据图线，你能得到的一条信息是：                        ；
（2）CD段水吸收的热量是多少？
（3）计算出冰的比热容；
（4）设加热器发出的热量有70﹪被冰或水吸收，求加热器的功率是多大？
（5）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热λ。

18、已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0。7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4。2×103 J/（kg·℃).

19、某校自制一个太阳能热水器，它的反射面的有效面积是2.5m2，太阳光对此镜面辐射的能量平均每小时为2。5×106 J/m2，如果整个装置的效率是52%，那么这个热水器每小时可把多少千克15℃的水加热到60℃？

20、某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6 kg的无烟煤。水的比热容是4。2 ×10 3 J／（kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×l 0 7 J／kg。求：
(1) 锅炉内的水吸收的热量是多少?
（2） 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3） 此锅炉的效率是多少

1. 用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃,消耗了20g煤气，已知水的比热容是4。2×3J/(kg·℃)，煤气的热值为4。2×7J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 % .

2.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4。2×6J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为0kg、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=4.2×3J/（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。2×7J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

3。已知煤气的热值为3。6×7J/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？

4。太阳能热水器内盛有90kg的水,在阳光照射下，水的温度升高了40℃,求；①水吸收了多少热量？②这些热量相当于完全燃烧多少㎏的焦炭放出的热量？[q焦炭=3. 0 × 107J／kg，C水=4.2× 103J／（kg·℃）]

5．已知干木柴的热值是1.2×107J／kg，完全燃烧0。7kg的干木柴能放出多少焦耳的热量?假设这些热量70％被水吸收，能使多少千克20℃的水温度升高50℃？

6．某中学为学生供应开水，用锅炉将250kg的水从20℃加热到100℃,此锅炉的效率是25%。[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg］
则（1）锅炉内的水吸收的热量是多少J;（2）至少要燃烧无烟煤多少Kg?

7。某中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃。问：
(1) 这些水要吸收热量为多少J。(2)“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水,设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m3。（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)

参考答案

一、计算题

1、

2、（1)6kg水经15min照射吸收的热量：
Q吸=cm(t-t0)=4。2×103 J/（kg·℃)×6kg×5℃=1.26×105J                          
（2)每秒钟获得的能量为:1。26×105J / （15×60) =1.4×102J         　　             
每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为：1。4×102J / 0。1=1。4×103J               
(3)100 m2绿色植物每秒钟接收的太阳能可以放出的氧气为：
（1.4×103 J / 103 J)×0.05 L×100 =7L                
3、 (1）1×104J(2）2。1×107J（3） 1。4×104s
4、（1)1.68×103J／（kg.℃）  （2) 1.68m×104
5、（1）1.26×107J
（2）1．75㎏
6、Q吸=8×104×1。4×3×60×60%=1。2096×107(J) 
Δt=
 T=t0+Δt=20+36=56(℃）
7、，,，
8、25×104 J
9、 ∵          ∴
即     

10、6.3×107J（3分），15℃（3分).
11、8.82×105 J,1。6×104 J，
12、∵     1分        2分

    ∴   1分       1分     1分
13、解：(1）m=ρV=1．0×103kg／m3×0。1m3=100kg(2分)
(2）Q=Rst=300J／（m2·s) ×2m2×70×60s=2.52×106J
Δt=Q/cm=2.52×106J/4．2×103J／(kg·℃) ×100kg=6℃（4分）
14、1.25×104 J
15、解：（1） 

       （2） 

答;水吸收的热量是6。3×105J，需要燃气 0。056㎏.
161）冰在熔化时温度不变(或冰吸热温度升高）(1分）   ⑵4。2×104J （2分）
  ⑶2.1×103J/（kg℃）（2分）  ⑷100W（2分）    ⑸3.36×105 J/kg（2分)
17、答案:钢刀放出62．1×103J的热量，
         水温升高30℃;升高到60℃．
解析：Q放=c钢m铜Δt钢
                             =0．46×103J／（kg·℃)×0．25 kg×（560—20）℃
                ＝62．1×103J
     钢刀放出的热全部被水吸收
         Q吸=c水m水Δt水
        Δt水=
        Δt水=t—t0
        t=Δt水+t0=30℃+30℃＝60℃．
18、 8。4×106 J  40 kg
19、解:反射面吸收的能量是：E=2.5×106J/m2×2.5m2=6.25×106J
水吸收的热量为：Q=52%×6.25×106J=3。25×106J
根据公式Q=cm(t—t0）得，

答：这个热水器每小时可以把17.2kg15℃的水加热到60℃
20、J／(kg·℃）×200kg×（170℃-25℃）=6。3×107J     （2分）
‚ J／kg=1。44×108J                             （2分）
ƒ =×100%=44%                             （2分)