题目

2008年8月8日，奥运会将在我国举行，奥运场馆设计处处渗透着“绿色 科技 人文”的理念．安装在屋顶的太阳能集热管生活热水系统，每年可以节约电力500万千瓦时．在奥运场馆的玻璃幕墙、太阳能草坪灯、路灯设计中，大量安装了新型太阳能光电池板，即使只有微弱的月光，新型太阳能电池板也可以照常发电．如果太阳光垂直照射到地面，在每平方米的面积上，平均每分钟能得到8.4×104J的热量，我们能利用太阳光热的效率是10%，那么在面积为50m2的屋顶上可以利用的太阳能的功率为多少千瓦？如果每天获取太阳能按3小时算，一年（365天）此屋顶得到的可利用热相当于节约了多少千克优质原煤完全燃烧的热量？（已知1kg优质原煤完全燃烧放出的热量为2.7×107J）

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

面积为50m2的屋顶上平均每分钟得到的可以利用的太阳能： Q=50×8.4×104J×10%=4.2×105J， 可以利用的太阳能的功率： p= Q t = 4.2×105J 60s =7000W=7kW； 此屋顶一年得到的可利用热量： Q总=pt=7000W×365×3×3600s≈2.8×1010J， 由题知，Q总=mq， ∴相当于节约的优质原煤的质量： m= Q总 q = 2.8×1010J  2.7×107J/kg ≈1.04×103kg． 答：在面积为50m2的屋顶上可以利用的太阳能的功率为7kW，如果每天获取太阳能按3小时算，一年（365天）此屋顶得到的可利用热相当于节约了1.04×103kg优质原煤完全燃烧的热量．

考点梳理

初中二年级物理试题“2008年8月8日，奥运会将在我国举行，奥运场馆设计处处渗透着“绿色”旨在考查同学们对 热量的计算、 热值、 电功率的计算、 奥运会 ……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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• 热量的计算
• 热值
• 电功率的计算

考点名称：热量的计算

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)

热量的单位：

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

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)。

(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。