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丹东市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速

互联网  2010-11-11 00:00:00  互联网

题目

丹东市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速推进。
(1)已知燃气的热值为4×107J/m3,燃气的密度为1.2kg/m3,求完全燃烧多少千克燃气可放出8.4×105J的热量 。
(2)如果这些热量全部被水吸收,则可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到多少摄氏度?[水的比热容C=4.2×103J/(kg·℃)]。
(3)将加热后的水(假设质量不变)倒入暖水瓶中放在水平桌面上,若暖水瓶与桌面的接触面积为70cm2,此时暖水瓶对桌面的压强为5×103Pa。求暖水瓶的质量(g=10N/kg)。
题型:计算题难度:中档来源:辽宁省中考真题

所属题型:计算题 试题难度系数:中档

答案

解:(1)燃气体积:V===0.021m3
燃气质量:m=ρV=1.2kg/m3×0.021m3=0.0252kg;
(2)由Q=cm(t﹣t0)得:
水的末温度:t=t0+=15℃+=95℃;
(3)暖水瓶对桌面的压力:F=PS=5×103Pa×70×10-4m3=35N,
暖水瓶与水的总重力:G=F=35N,
暖水瓶与水的总质量:m===3.5kg,
暖水瓶的质量:m=m﹣m=3.5kg﹣2.5kg=1kg

考点梳理

初中二年级物理试题“丹东市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速”旨在考查同学们对 压强的大小及其计算 热值 热量的计算公式的应用 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初二物理。

  • 压强的大小及其计算
  • 热值
  • 热量的计算公式的应用

考点名称:压强的大小及其计算

压强的定义

物体单位面积上受到的压力叫做压强,压强是反映压力作用效果的物理量,帕斯卡简称帕(符号是Pa)是国际制主单位,1Pa=lN/m2

压强的计算公式

一般,压强的计算公式为:P=F/S,式中p单位是:帕斯卡,简称:帕,1帕=1牛/米2,压力F单位是:牛;受力面积S单位是:米2。但液体和固体的压强是不一样的,

液体压强公式:P=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg, h的单位是m , ρ的单位是kg/m^3; , 压强P的单位是Pa。

固体压强公式:P=F/S,F是压力,S是压力面积

影响压强大小相关的因素:

压强是单位面积上受到的压力大小,等于用压力除以受力面积,所以压强只与压力和受力面积有关。在压力不变的条件下,受力面积越大压强越小,在受力面积不变的条件下,压力越大压强越大。简单的说,大气压强是某一点(测量点)处垂直于地面的单位面积上的空气的质量(重量),这就很好理解啦,大气包围着地球,大气圈的外表面是圆的,那么地球某处海拔越高则其上部的气柱越短(越轻),反之亦然。 但地球上某点的大气压强又不是恒定不变的,变化的原因就是其上气柱的质量(重量)在变化,重量变化的原因是大气的流动。温度更低的大气流动过来则大气压强就会变大;温度更高的大气流动过来则大气压强就会变小。这是因为温度高的大气的密度(重量)小,温度低的大气的密度(重量)大。

对压强公式P=F/S的理解

1.此公式适用于任何情况,即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。

2.此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时,只有当F的单位为N,S 的单位为m2时,压强的单位才能是Pa,因此在计算中必须统一单位。

3.一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为1.5×104Pa,它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为1.5× 104N。

4.公式中的,是压力而不是重力。即使在某些情况下,压力在数值上等于物体所受的重力,也不应把公式直接写成p=G/S,而应先注明F=G得:P=F/S=G/S。

5.公式中的受力面积S,是指受力物体发生形变的那部分面积,也就是两物体的实际接触面积,而不一定是受力物体的表面积。如图所示,一个圆台形物体置于水平地面上,分别采用A、B两种方式放置,对地面的压力不变,但图A中受力面积是S2,图B中受力面积为S1,而它们都与水平地面的面积大小无关。

压强的大小及其计算

6. 由公式推导出F=pS和S=F/P,可用于计算压力和受力面积的大小。

考点名称:热值

热值:热值指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,是一种物质特定的性质。单位是J/kg或J/m^3(气体)。

热值的定义

(1)燃料的热值与燃料的种类有关,热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质,也就是说它是燃料的一种特性,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。

(2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽,1kg的某种燃料,只有在完全燃烧的情况下,放出的热量才等于这种燃料的热值,若该燃料在燃烧时没有完全燃烧,放出的热量就比对应的热值小。

燃料热值计算公式

固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq,气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq  Q表示热量(J),q表示热值( J/kg ),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m^3)。

q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)

W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W:总功)(热值与压强有关)

SI制国际单位: Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J

m———表示某种燃料的质量———千克 kg

q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg

热值的单位换算

热值的单位换算

燃料及其燃烧的关系

能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质,叫做燃料。

燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧的过程中,燃料的化学能转化为内能,这就是我们常说的释放能量,然后,转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用.

说明:按照状态,燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。

考点名称:热量的计算公式的应用

热量的概念:

热量是指由于温度差别而转移的能量;也是指1公克的水在1大气压下温度上升1度c所产生的能量 ; 在温度不同的物体之间,热量总是由高温物体向低温物体传递;即使在等温过程中,物体之间的温度也不断出现微小差别,通过热量传递不断达到新的平衡。由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量;而该转化过程称为热交换或热传递;热量的公制为焦耳。

热量的计算公式:

1、①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量。Q表示热量(J),

Q=c·m·Δt.

Q吸=c·m·(t-t0)

Q放=c·m·(t0-t)

(t0是初温;t是末温)

其中C是与这个过程相关的比热(容).

热量的单位与功、能量的单位相同。在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J)(为纪念科学家焦耳而立)。历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦。

注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦

某一区域在某一时段内吸收的热量与释放、储存的热量所维持的均衡关系。△T=(t1-t0)

②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq Q表示热量(J),q表示热值( J/kg ),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m^3)。

q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)

W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W:总功)(热值与压强有关)

2、热量公式的变形式:

利用热量的计算公式,不仅可以计算物体吸收(或放出)热量的多少,还可以计算物质的比热容、质量、温度变化等。计算式为:

热量公式的变形式

热量计算公式的应用

【2011中考真题】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如图所示,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 g.已知:来回拉一次钻弓需1.0 s,弓长为s=0.25 m,人拉弓的力为16 N,木头比热c=2×103 J/(kg·℃),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 s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?

【示范解析】

(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功W=2FS=2×16 N×0.25 m=8 J;

(2)木棒尖端吸收的热量Q=ηW=25%×8 J=2 J,木棒尖端升高的温度△t=Q/cm=2 J/[2×103 J/(kg.℃)×0.25×10-3 kg]=4℃;

(3)使木棒燃烧起来的时间t=(260℃-20℃)÷4℃/s=60s.



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