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用烟煤烧水时,将10kg水以20℃加热到100℃,燃烧了1.4kg的烟煤,水

互联网  2010-11-11 00:00:00  互联网

题目

用烟煤烧水时,将10kg水以20℃加热到100℃,燃烧了1.4kg的烟煤,水的比热容是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)实际上烟煤未完全燃烧,若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4%,那么烟煤实际放出的热量是多少?

所属题型:问答题 试题难度系数:中档

答案


(1)∵c=4.2×103J/(kg?℃),m=10kg,△t=t-t0=100℃-20℃=80℃,
∴水吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×10kg×80℃=3.36×106J.
(2)∵η=
Q
Q
=8.4%,
∴烟煤实际放出的热量为:Q=
Q
η
=
3.36×106J
8.4%
=4×107J.
答:(1)水吸收的热量是3.36×106J.
(2)那么烟煤实际放出的热量是4×107J.

考点梳理

初中三年级物理试题“用烟煤烧水时,将10kg水以20℃加热到100℃,燃烧了1.4kg的烟煤,水”旨在考查同学们对 热平衡方程的应用 ……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三物理。

  • 热平衡方程的应用

考点名称:热平衡方程的应用

热平衡方程:

1、热平衡方程又称热交换定律,指在热传递过程中,如果没有热量损失,则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸,即Q放=Q吸,把这个关系叫热平衡方程。

2、此方程只适用于绝热系统内的热交换过程,即无热量的损失;在交换过程中无热和功转变问题;而且在初、末状态都必须达到平衡态。系统放热,一般是由于温度降低、凝固、液化及燃料燃烧等过程。而吸热则是由于温度升高,熔解及汽化过程而引起的。

3、温度不同的两个或几个系统之间发生热量的传递,直到系统的温度相等。在热量交换过程中,遵从能的转化和守恒定律。从高温物体向低温物体传递的热量,实际上就是内能的转移,高温物体内能的减少量就等于低温物体内能的增加量。

验证热平衡方程的方法

1、用量筒量出50克冷水倒入烧杯内;量出100克热水倒入量热器内。分别测出热水和冷水的温度。

2、小心地将冷水倒入盛热水的量热器中,用搅拌器搅拌水,促使水的温度很快变得相同。用温度计测出混合后的水温。

3、计算出热水降低到混合水温时放出的热量,以及冷水升高到混合水温时吸收的热量。

4、改变初始水温及冷水、热水的质量再做2次实验。

将测量及计算结果填入表中:

验证热平衡方程

5、对热水放出的热量与冷水吸收的热量进行比较,看看二者是否相等。如果二者不相等,试分析产生误差的原因。

【注意事项】

1、混合后要用搅拌器充分搅拌,但搅拌时间不宜太长,停止搅拌时要立即读出混合后的水温。

2、注意正确使用量筒、量热器和温度计,结合实验者的操作情况分析误差产生的原因,从而正确理解热平衡方程。

热平衡方程的应用

例:家庭使用的液化石油气储存在钢罐里,钢罐顶部有一个阀门开关,罐内气压大于大气压.石油气泄漏时易发生中毒、爆炸和火灾事故,已知石油气热值为3.5×107J/kg,烧水时,设石油气燃烧放出的热量只有50%被水吸收,问:

(1)将质量为2.5kg,初温为20℃的水加热到100℃,需吸收多少热量?需完全燃烧石油气多少千克?(C水=4.2×103J•kg-1•℃-1)

(2)当发现家中钢罐内的液化石油气泄漏时,为防止事故的发生你应采取哪些措施?

分析:(1)知道水的质量、比热容和温度的变化,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;由题意可知Q放=Q吸,根据Q放=mq求出需完全燃烧石油气的质量;

(2)由于液化石油气是易燃气体,故不能有明火出现.

解答:(1)水吸收的热量:

Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg•℃)×2.5kg×(100℃-20℃)
=8.4×105J;
由题意可知,Q=Q=8.4×105J,
由Q=mq可得,需完全燃烧石油气的质量m′=Q放/q=2.4kg,即

 
8.4×105J
3.5×107J/kg

(2)严禁有明火出现、关闭阀门、开窗通气.

答:(1)水吸收8.4×105的热量,需完全燃烧石油气2.4kg;

(2)严禁有明火出现、关闭阀门、开窗通气.

点评:本题考查了学生对公式Q吸=cm△t和Q=mq的理解与掌握,要注意当液化石油气泄漏时,应当关闭阀门、开窗通气,一定不要出现明火,否则会发生爆炸.



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