题目

为减少太空污染，一般航天器在完成预定任务后，应使它坠落消毁．坠落过程可简化为从一个圆轨道开始，经过与大气摩擦，航天器的绝大部分经过升温、熔化、最后汽化而消毁，剩下的残片坠入大海．航天器原来的机械能中，除一部分用于消毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E'通过其它方式散失（不考虑坠落过程中化学反应的能量）．已知： 从圆轨道坠落开始时航天器的机械能E=4.0×1012J、质量M=1.17×105Kg； 入海时残片的质量m=1.2×104Kg、温度升高△t=3.0×103℃、动能EK=0.7×109J； 航天器材料每1Kg升温1℃平均所需能量c=1.0×103J； 航天器材料每消毁1Kg平均所需能量μ=1.0×107J； 试导出用以上所列物理量的符号表示E'的表达式并估算出E'的数值．

题型：计算题难度：中档来源：同步题

所属题型：计算题 试题难度系数：中档

答案

解：入海时残片消耗的能量Q1=C1m1△t=1.0×103J×1.2×104kg×3.0×103℃=3.6×1010J 航天器材料消毁消耗的能量 Q2=（M﹣m）μ=（1.17×105kg﹣1.2×104kg）×1.0×107J/kg=1.05×1012J E'=E﹣Q1﹣Q2﹣EK=4.0×1012J﹣3.6×1010J﹣1.05×1012J﹣0.7×109J≈2.9×1012J

考点梳理

初中三年级物理试题“为减少太空污染，一般航天器在完成预定任务后，应使它坠落消毁．坠”旨在考查同学们对 热量的计算、 热值、 ……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。

• 热量的计算
• 热值

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。

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

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)。