题目

现在国家提倡节能减排．某同学探究了他自己家刚装好的天然气烧水情况，用天然气作燃料加热5kg水的过程中，水温随时间的变化情况如图示，请完成下列问题： （1）标准大气压下，将初温为20℃的水烧开需吸收多少热量； （2）如果在烧水时，管道中天然气流量为5.25dm3/min，那么在这种情况下，将水烧开需要燃烧多少m3的天然气？他家天然气灶的效率为多少？（天然气的热值为4.0×107J/m3） （3）使用天然气有哪些优点（请说出两点）．

题型：计算题难度：中档来源：月考题

所属题型：计算题 试题难度系数：中档

答案

解：（1）在标准大气压下水的沸点是100℃，水从20℃加热至100℃，水吸收的热量： Q=mc△t=5kg×4.2×103J/（kg·℃）×（100℃﹣20℃）=1.68×106 J． （2）由图知：水温度为20℃时，对应的时间为0min，温度为30℃时，对应的时间为2min，温度为40℃时，对应的时间为4min，即当温度每上升10℃，时间增加2min，将初温为20℃水加热至100℃，水温变化了100℃﹣20℃=80℃=8×10℃；把水烧开所用时间为：8×2min=16min．管道中天然气流量为5.25dm3/min，把水烧开需要天然气的体积： V=5.25dm3/min×16min=84dm3=0.084m3 天然气燃烧放出的热量： Q放=4.0×107J/m3×0.084m3=3.36×106J 燃气灶的效率 η=×100%=×100%=50% （3）使用天然气的优点：产物无污染、使用方便、热值高、效率高等．

考点梳理

初中三年级物理试题“ 现在国家提倡节能减排．某同学探究了他自己家刚装好的天然气烧”旨在考查同学们对 热量的计算、 能量转移和能量转化、 能量转化效率、 能源消耗对环境的影响、 ……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
• 能量转移和能量转化
• 能量转化效率
• 能源消耗对环境的影响

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：能量转移和能量转化

能量的转移：能量由一种形式转变为另一种形式，现实生活中如电灯发光(电能转化为光能和内能，摩擦生热使机械能转化为内能)。

能量的转化：能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体，如碰撞时，动能从一个物体转移到另一物体。另外，围着火炉烤火，内能从火炉转移到人体。

能量转化和转移的方向性

能量的转化和能量的转移，都是有方向性的，如温度不同的两个物体接触后，一部分内能从高温物体转移到低温物体上，并不能自发地由低温物体转移到高温物体上;燃料燃烧，化学能转化为内能，但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料;电流通过灯泡发光，电能转化为内能和光能，但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能;汽车制动时，由于摩擦，机械能转化为内能，但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。

常见能量转化形式

①电灯发光时，电能转化为光能和内能;

②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;

③人对机械做功，将人体的化学能转化为机械能;

④摩擦生热，机械能转化为内能;

⑤水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能;

⑥电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能;

⑦燃料燃烧时发热，化学能转化为内能。

判断能量转化和转移的方法

1.作用在两个物体上的一对内力的冲量的矢量之和总是零，因此一对内力的冲量的作用通常是将动量在两个物体间传递。而两个物体的总动量不发生变化。