题目内容
9.小明学习了热学的有关知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg•℃).问:(1)在标准大气压下,1kg初温30℃的水吸收了3.78×105J的热量后,其温度升高了多少℃?
(2)若将3kg初温20℃的水烧开,水需要吸收多少热量?若普通煤的热值为3×107J/kg,小明家煤炉的效率只有16%,那么他将3kg初温20℃的水烧开需要多少kg的煤?
(3)家用煤炉除热效率低浪费能源外,另一个主要缺点是什么?
分析 (1)知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量,利用吸热公式Q吸=cm△t求其温度升高了多少℃;
(2)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温(一个标准大气压下水的沸点100℃),利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
由题知Q吸=16%Q放,再利用Q放=mq计算需要煤的质量;
(3)从煤炉的效率、污染等方面分析.
解答 解:(1)由Q吸=cm△t可得:
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{3.78×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×1kg}$=90℃
水的末温:t=t0+△t=30℃+90℃=120℃
由于一标准大气压下水的沸点为100℃,所以水温升高值为100℃-30℃=70℃.
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J;
由题知,Q吸=16%Q放,
Q放=$\frac{{Q}_{吸}}{16%}$=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{16%}$=6.3×106J;
Q放=m′q,
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{6.3×1{0}^{6}J}{3×1{0}^{7}kg}$=0.21kg;
(3)用煤炉烧水的主要缺点:效率低;污染环境.
答:(1)其温度升高了70℃;
(2)若将3kg初温20℃的水烧开,水需要吸收1.008×106J热量;他将3kg初温20℃的水烧开需要0.21kg的煤;
(3)家用煤炉除热效率低浪费能源外,另一个主要缺点是污染严重.
点评 本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用,增强了学生的节能意识、环保意识,有意义!
练习册系列答案
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20.
某同学想测定用滑轮组提升重物时的机械效率.
(1)实验中我们要沿竖直方向匀速拉动物体;如在实验中刻度尺折断无法使用,则该同学能(能、不能)顺利完成实验.
(2)该同学在实验中记录的实验数据如表:
(3)根据其实验记录,请在右图中画出该同学所用的滑轮组的绕线方式.
(4)该同学第一次实验得出的机械效率的大小为η1=66.7%.由于时间关系,第二次实验尽管没出完成,但我们根据所学知识就可知道,其机械效率η2大于η1(填“大于、等于或小于”),这是因为动滑轮重一定,物重越大,机械效率越大.
(1)实验中我们要沿竖直方向匀速拉动物体;如在实验中刻度尺折断无法使用,则该同学能(能、不能)顺利完成实验.
(2)该同学在实验中记录的实验数据如表:
| 实验次数 | 钩码重力(N) | 钩码上升 的高度(m) | 弹簧测力计示数(N) | 弹簧测力计移动的距离(m) |
| 1 | 1 | 0.1 | 0.5 | 0.3 |
| 2 | 2 |
(4)该同学第一次实验得出的机械效率的大小为η1=66.7%.由于时间关系,第二次实验尽管没出完成,但我们根据所学知识就可知道,其机械效率η2大于η1(填“大于、等于或小于”),这是因为动滑轮重一定,物重越大,机械效率越大.