第十三章內(nèi)能(計(jì)算題30道)

I.太陽能是綠色、清潔的可再生能源。如圖所示，在陽光的照射下，熱水器水箱中質(zhì)量為50千克

的水溫度升高了20℃。求：水吸收的熱量[c*4.2x@J/(kg?℃)]

2.質(zhì)量為10千克的水，溫度升高了10℃,求水吸收的熱量蠲。|%=4.2、10'焦/(千克.。0]

3.質(zhì)量為100g、初溫是74c的實(shí)心金屬小球放出2.3X18J的熱量之后，溫度降低到24℃.那么這

種金屬的比熱容是多少？

4.摩擦生熱是指機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，在用砂紙將木材表面打磨光滑的過程中，砂紙和木板表

面的溫度都會(huì)升高，已知砂紙和木材表面之間的摩擦力約為5N,每次砂紙打磨的距離約為0.5m；

木板表面層質(zhì)量約為5g,木材的比熱容為2.0x|()3j/(kg.C)；則打磨100次的過程中：

(1)克服摩擦力所做的功是多少？

(2)若消耗的機(jī)械能有50%使木板表面溫度升高，則該打磨過程中，木板表面層升高的溫度是多少？

5.某鋼廠剛出爐的鋼錠溫度為860C,質(zhì)量是10kg,它的溫度降低到20℃時(shí)，問：

⑴鋼錠要放出多少熱量？[鋼錠的比熱容:O.5xlO3J/(kg℃)]

(2)鋼錠放出的熱量可以把多少千克20℃的水燒開？[水的比熱容：4.2xlO3J/(kg℃)]

6.質(zhì)量為5千克的水經(jīng)電熱水器加熱后溫度升高了20”C。求：

(1)水的體積V水。

⑵水吸收的熱量Qjc?水=4.2x1()3焦/(千克?C)]

7.將質(zhì)量為1kg、溫度為的熱水倒入2kg的冷水中,最后溫度為40℃,熱水的溫度下降了℃.

熱水放出的熱量為J,如果不計(jì)熱損耗，冷水吸收的熱量為J,冷水的溫度升高了℃,

冷水的初溫是3[c水=4.2x103J/（kg「O]

8.學(xué)校開展以“給父母送上一道家常菜”為主題的勞動(dòng)教育實(shí)踐活動(dòng)。小紅在媽媽指導(dǎo)下走進(jìn)廚房進(jìn)

行勞動(dòng)實(shí)踐。如圖所示，小紅用密閉的電熱鍋燒水燉制鯽魚湯，已知鍋內(nèi)湯的質(zhì)量為2kg,湯的初

溫為22℃,電熱鍋每分鐘產(chǎn)生6.4分的熱量,且全部被湯吸收,湯的比熱容為4x103J/（kg-C）,

則10分鐘后湯的溫度上升到多少攝氏度？

*

9.為了測量某種液體的比熱容，把質(zhì)量為100g的銅塊從標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水中取出，迅速投入質(zhì)

量為100g的溫度為10C的待測液體中，混合后的共同溫度是25℃。（不計(jì)熱量損失）—=

O.39xlO3J/（kg*℃）]求：

（1）銅塊放出的熱量是多少焦耳？

（2）這種液體的比熱容是多少？

10.護(hù)城河霧葡升騰，坐上古色古香雕梁畫棟的游船，圍爐煮茶，恍若穿越千年時(shí)光.茶壺中裝入

0.5kg初溫為20℃的水，用火爐加熱至100r,已知C行4.2xl（）3j/（kg」c）,求水吸收的熱量是多少？

H.給質(zhì)量為500g的水加熱，其溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，則8min內(nèi)水吸收了多少熱量？

（請寫出計(jì)算過程）

12.質(zhì)量為〃〃的銅質(zhì)量熱器盛著質(zhì)量為，〃2的水，它們的共同溫度為仇現(xiàn)將一塊質(zhì)量為硒、溫度

為/(</0)的鐵塊放入量熱器水中，設(shè)銅、水、鐵的比熱為。、C2、C3。求最后溫度必

13.為了測定鉛的比熱容，把質(zhì)展為200g的鉛塊加熱到98C,再投入到80g的12c水中，充分混

合后水的溫度為18℃。已知水的比熱容為4.2X103J/(kg」C),若不計(jì)熱損失，求：

(1)水吸收的熱量；

(2)鉛的比熱容。

14.“淬火”是金屬熱處理工藝之」即把金屬制品加熱到?宗溫度后放在水、油或空氣中迅速冷卻，

以提高金屬的硬度和強(qiáng)度?，F(xiàn)將一塊質(zhì)量為20g的鐵制品加熱到820C,將它投入某種液體中，該液

體的初溫是10℃,質(zhì)豉是368g,鐵制品和液體的溫度達(dá)到20℃后不再變化。不考慮周圍環(huán)境的影響

和熱損失，鐵的比熱容為0.46xl0\j/(kg?℃)。求：

(1)鐵制品放出的熱量；

(2)該液體的比熱容。

15.晚飯后小明和奶奶在客廳看電視，奶奶口渴了，小明就拿出一盒牛奶準(zhǔn)備燙熱后給奶奶喝，他

3

發(fā)現(xiàn)整箱牛奶的參數(shù)如圖所示，已知c牛奶=2.5、10\!/(1^。(：)，C/K=4.2xl0J/(kg℃),

3

p15JJ=l.O2xlOkg/m\

(2)冰的比熱容。

18.一個(gè)質(zhì)量為1.5kg的鋼刀，加熱到560C,然后在空氣中自然冷卻，室溫為20℃。已知鋼的比熱

容為0.46xl0\j/(kg-C),水的比熱容為4.2xl(yj/(kg?C),室內(nèi)氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

(1)這把鋼刀在冷卻過程中放出多少熱量？

(2)若把這些熱量給30℃、1.0必的水加熱，水溫能夠升高到多少攝氏度？

19.【新定義】熱量的單位有兩種，一種是國際單位焦耳，簡稱“焦”；另一種是“卡路里”，簡稱“卡”，

這個(gè)單位被廣泛使用在營養(yǎng)計(jì)量和健身手冊上?！翱ā笔沁@樣規(guī)定的：在1個(gè)大氣壓下，將1克水溫

度升高1攝氏度所需要吸收的熱量。

(1)1卡合多少焦耳；

(2)茗茗每大健步走消耗的能量約5.46x10^相當(dāng)于消耗能量多少卡？

(3)若運(yùn)動(dòng)員在長跑訓(xùn)練中汗水蒸發(fā)吸收熱量，使質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員體溫卜.降0.1C,求汗水蒸發(fā)

吸收的熱量。[人體主要成分是水，水的比熱容為4.2xl03j/(kg[C)]

20.寒冷的冬天，我們都用熱水洗臉，當(dāng)我們打來一瓶4kg,溫度為85℃熱水時(shí)，為了節(jié)約時(shí)間，

向熱水中加入初溫為10C的冷水，當(dāng)溫度穩(wěn)定后，水的溫度變?yōu)?0C,水的比熱容

[c=4.2x10?J/(kg-'C)],不計(jì)熱量損失。

(1)熱水放出的熱量？

(2)加入冷水的質(zhì)量為多少千克？

21.某太陽能熱水器中裝有50L的水，某天在陽光的照射下，該熱水器中水的溫度從25℃升高到45C,

這些水吸收了多少熱量？若熱水器中水的溫度從25℃升高了45℃,水吸收的熱量又為多少？

22.珊珊同學(xué)測量天然氣灶火焰中心溫度時(shí)，把一枚150克的金屬塊放在火焰中心加熱足夠長的時(shí)

間后，立即投入到盛有200克、20℃水的絕熱容器中，水溫最高升到80℃。若金屬塊的比熱容eg

=0.5x10%(kg?℃),不計(jì)熱量損失。求：

(1)水吸收的熱量；

(2)火焰中心的溫度。

23.淬火是金屬熱處理工藝之一，把金屬制品加熱到一定溫度后放在水、油或空氣中迅速冷卻，以

提高金屬的硬度和強(qiáng)度?，F(xiàn)將-質(zhì)量為1.5kg的金屬塊加熱到420℃,然后放在室溫為20℃的空氣

中自然冷卻,求：[已知金屬塊的比熱容為0.49xl0\j/(kgt),水的比熱容為4.2xl0\j/(kg.℃)]

(1)金屬塊在冷卻過程中放出的熱量；

(2)若把這些熱量全部用于給35℃、1kg的水加熱，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水升高的溫度。

24.護(hù)城河霧靄升騰，坐上古色古香雕梁畫棟的游船，圍爐煮茶，恍若穿越千年時(shí)光。茶壺中裝入

0.5kg初溫為20℃的水，用火爐加熱至100C,已知。產(chǎn)4.2x103〃Rg?℃),求水吸收的熱量是

多少？

25.由于太陽能具有安全、清潔、方便等特點(diǎn)，使得人們越來越廣泛地使用它.已知某太陽能熱水器

的水箱受太陽熱輻射2.4x107J,如果這些熱量的50%被水箱內(nèi)質(zhì)量為50kg溫度為30°C的水吸收，

可使這些水的溫度升高多少？

26.把某鐵塊加熱到100℃,投入到質(zhì)量為〃"溫度為20C的水中，混合后的溫度為40℃。把該鐵塊

重新加熱到lOO'C,投入到質(zhì)量為〃”溫度為20℃的水中，混合后的溫度為60℃。如果把這塊100℃

的鐵塊投入到質(zhì)量為(〃〃+〃”)溫度為20C的水中，整個(gè)過程不計(jì)熱量的損失，求混合后最終的溫

度。

27.某金屬球在爐火中被加熱到108C,然后迅速投入質(zhì)量為1。0N、初溫為45c的某種液體中，達(dá)

到熱平衡后金屬球的溫度為48C。已知金屬球的比熱容為OaxlO'j/lkgJC),不計(jì)熱損失。此過程

中，金屬球放出的熱量為1.2xio\j。

(1)求金屬球的質(zhì)量；

(2)求該液體的比熱容：

(3)取出金屬球后，金屬球表面不沾有該液體。若該液體再吸收2.2x10,J的熱量，求該液體的末溫。

(該液體沒有沸騰)

28.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,質(zhì)量為1kg、初溫為80℃的水吸收1.26x10”熱量。［^=4.2xl0'j/(kg℃)l

(1)其溫度升高到多少攝氏度？

(2)若這些熱量被5kg的銅塊完全吸收，則銅塊升高的溫度是多少攝氏度？［^=0.39xia,J/(kg℃),

最后結(jié)果保留一位小數(shù)］

29.如表是一些物質(zhì)的比熱容，不考慮熱量的損失，求：

比熱容比熱容

物質(zhì)c/[j/(kg硼c/[j/(kg

4.2x10-0.88x10

水鋁

2.4xl030.39x10

酒精銅

2.lx10'0.14x10

煤油水銀

(1)將一定質(zhì)量的水從10℃加熱到沸騰(一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)，水吸收的熱量為3.78X10M,求水

的質(zhì)量；

（2）若（1）中的熱量被質(zhì)量為50kg、初溫為15c的煤油完全吸收，煤油的溫度升高到多少？

<3）300kg的某物質(zhì)吸收了（1）中的熱量，溫度從20℃升高到110C,請你通過計(jì)算，說明這種

物質(zhì)是表中的哪一種？

30.如圖是一定質(zhì)最的冰升溫熔化的過程，從開始加熱到冰開始熔化，冰溫度升高了10℃,吸收了

4.2x1（PJ的熱。若不計(jì)熱量損失（c,次=21xl（）3j/（kg-*C）求：

（1）冰的質(zhì)量。

（2）冰全部熔化成水后，升溫過程中吸收多少熱量。

（3）若用同?穩(wěn)定熱源加熱，整個(gè)過程（12min內(nèi)）冰的內(nèi)能增加多少？

溫度/℃

-10

第十三章內(nèi)能(計(jì)算題30道)

1.太陽能是綠色、清潔的可再生能源。如圖所示，在陽光的照射下，熱水器水箱中質(zhì)量為50千克

的水溫度升高了20℃。求：水吸收的熱量。皴。[c次=4.2xlQ3j/(kg℃)]

【答案】4.2x1(y>j

【詳解】水吸收的熱量。小CM"04=4.2xl03j/(kg/C)x50kgx20C=4.2xiaj

2.質(zhì)量為10千克的水，溫度升高了10℃,求水吸收的熱量3。[。水=4.2'103焦/(千克.。0]

【答案】4.2x105J

05

【詳解】水吸收的熱量4=綠皿ai=V7iAr=4.2xltfj/(kgC)xlOkgxlO℃=4.2xlOJ

3.質(zhì)量為100g、初溫是74℃的實(shí)心金屬小球放出2.3X1CPJ的熱量之后，溫度降低到240c.那么這

種金屬的比熱容是多少？

【答案】0.46x1(>“/(kg")

【分析】知道金屬球的質(zhì)量、初溫和末溫、金屬球吸收的熱量，利用吸熱公式Q^=cm(巾1)變形

求金屬的比熱容，再對(duì)照表中提供數(shù)據(jù)，確定可能是哪一種金屬.

【詳解】金屬的質(zhì)量m=100g=0.1kg,則由Q吸=cm(to-t)可得：

該金屬的比熱容：c==0.46xl0Wg.℃)=4.6x10Wg-T)

4.摩擦生熱是指機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，在用砂紙將木材表面打磨光滑的過程中，砂紙和木板表

面的溫度都會(huì)升高,已知砂紙和木材表面之間的摩擦力約為5N,每次砂紙打磨的距高約為05m：

木板表面層質(zhì)最約為5g,木材的比熱容為2.0xl0，J/(kg?℃)；則打磨100次的過程中：

(1)克服摩擦力所做的功是多少？

(2)若消耗的機(jī)械能有50%使木板表面溫度升高，則該打磨過程中，木板表面層升高的溫度是多少？

【答案】(D250J

(2)12.5℃

【詳解】(1)根據(jù)做功公式計(jì)算克服摩擦力所做的功W=h)0"=100x5Nx0.5m=250J

AnW50%x250J小《小

⑵由題意可得Q斗也即。曲斗憶加=嬴=礪

5.某鋼廠剛出爐的鋼錠溫度為860℃,質(zhì)量是10kg,它的溫度降低到20℃時(shí)，問：

⑴鋼錠要放出多少熱量？[鋼錠的比熱容：0.5x10,J/(kg?℃)]

(2)鋼錠放出的熱量可以把多少千克20℃的水燒開？[水的比熱容：4.2xlO3J/(kg-℃)]

【答案】⑴4.2x10'1

⑵12.5kg

【詳解】(1)鋼錠要放出的熱量為

6

Q淑=c例，倒(r0-r)=().5x1J/(kg-°C)x10kgx(：86()℃-20℃)=4.2xlOJ

(2)鋼錠放出的熱量將20C的水燒開，則燒開水的質(zhì)量為

m___________4.2x1()6J___________=125ko

3CS

~Q(f-r0)-4.2XI0J/(^-℃)X(100C-20℃)-*

6.質(zhì)量為5千克的水經(jīng)電熱水器加熱后溫度升高了2(TC。求：

(1)水的體積v水。

⑵水吸收的熱量Q.』C水=4.2x103焦/(千克.?]

【答案】(1)5x10-3nl3

(2)4.2xlO5J

【詳解】(1)水的體積晨=叫=一：厘：LSXIO*一

。水1x10kg/m

(2)水吸收的熱量。吸=c水加水，=4.2xl03j/(kg.Qx5kgx20℃=4.2xl0、J

7.將質(zhì)量為1心、溫度為80℃的熱水倒入2心的冷水中，最后溫度為40℃,熱水的溫度下降了℃,

熱水放出的熱量為J,如果不計(jì)熱損耗，冷水吸收的熱量為J,冷水的溫度升高了℃,

冷水的初溫是℃ok^=4.2xltfj/(kg℃)l

【答案】401.68x105l.68xl052020

【詳解】［1］熱水初溫為80C,末溫為40C,熱水的溫度下降△%=80℃-40c=40℃

⑵由熱量公式，則熱水放的熱量2或=。水〃%△”=4.2xl03j/(kg，C)xlkgx40℃=1.68xl05J

⑶不計(jì)熱損耗，冷水吸收的熱量等于熱水放出的熱量，則冷水吸收的熱量也二巍目成幻?！?/p>

［4］由熱量公式2'=。必乙公式變形，則冷水的溫度升高4冷=4一=”>=20℃

c水"％4.2x10J/(kg?C)x2Kg

［5］冷水末溫為40℃,溫度升高20℃,則冷水的初溫樂=40℃-20c=20℃

8.學(xué)校開展以“給父母送上一道家常菜”為主題的勞動(dòng)教育實(shí)踐活動(dòng)。小紅在媽媽指導(dǎo)下走進(jìn)廚房進(jìn)

行勞動(dòng)實(shí)踐。如圖所示，小紅用密閉的電熱鍋燒水燉制鯽魚湯，已知鍋內(nèi)湯的質(zhì)量為2kg,湯的初

溫為22℃,電熱鍋每分鐘產(chǎn)生6.4x10」的熱量，且全部被湯吸收，湯的比熱容為4x10'J/(kg?℃),

則10分鐘后湯的溫度上升到多少攝氏度？

【答案】102℃

【詳解】湯lOmin吸收的熱量%=10minx6.4xl()4j/min=6.4xlO$J

設(shè)湯的末溫為f,根據(jù)熱量計(jì)算公式Q或代入數(shù)據(jù)可得

團(tuán)=6.4X105J=4xlO3J/(kgr)x2kgx(/-22℃)

解得/=102℃。

因電熱鍋是封閉的，氣壓高于I標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以湯的溫度為102C。

9.為了測量某種液體的比熱容，把質(zhì)量為100g的銅塊從標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水中取出，迅速投入質(zhì)

量為100g的溫度為10℃的待測液體中，混合后的共同溫度是25℃。(不計(jì)熱量損失)"=

0.39x103J/(kg*℃)］求：

(1)銅塊放出的熱量是多少焦耳？

(2)這種液體的比熱容是多少？

【答案】(1)2925J；(2)1.95xlO3J/(kg-℃)

【詳解】解：(1)銅塊的質(zhì)量

m*=100g=0.1kg

銅塊放出的熱量

3CP

Qit=c語Z2.39x10J/(kg-℃)x().4kgx(I(X)C-25C)=2925J

<2)若不計(jì)熱量損失，這些熱量被液體吸收

Q然=Q行2925J

由Q=得，這種液體的比熱容

答：(1)銅放出的熱量為2925J；

(2)這種液體的比熱容為1.95xl03J/(kg.℃)o

10.護(hù)城河霧靄升騰，坐上古色古香雕梁畫棟的游船，圍爐煮茶，恍若穿越千年時(shí)光。茶殼中裝入

0.5kg初溫為20c的水，用火爐加熱至100eC,已知c?=4.2x|()3j/(kg.c),求水吸收的熱量是多少？

【答案】1.答案，J

【詳解】水吸收的熱量。=。團(tuán)&一6)=4.2、10^/(1^)℃*0.51^'(100℃-20℃)=1.68><10與

11.給質(zhì)量為5(X)g的水加熱，其溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，則8min內(nèi)水吸收了多少熱量？

(請寫出計(jì)算過程)

【答案】1.68x10$

【詳解】解：500g=0.5kg

水吸收的熱量

5

=cm(t-r0)=4.2xItfJ/(kg?℃)x0.5kgx(100℃-20℃)=1.68xlOJ

答：8min內(nèi)水吸收了1.68xlO$J熱量.

12.質(zhì)量為〃?/的銅質(zhì)量熱器盛看質(zhì)量為〃?2的水，它們的共同溫度為/。，現(xiàn)將一塊質(zhì)量為風(fēng)八溫度

為/(</0)的鐵塊放入量熱器水中，設(shè)銅、水、鐵的比熱為C/、C2、。。求最后溫度門。

［效案］(w1+cy%"o+q〃y

口6風(fēng)+c2m2+q，/

【詳解】不計(jì)熱損失，根據(jù)熱平衡方程可知：。瑕=Q放，則

(卬〃1+一外一卬〃3,

解得

_(G"4+cin)/+cn\t

‘3=220y

+C2m2+卬〃3

13.為J'測定鉛的比熱容，把質(zhì)量為200g的鉛塊加熱到98C,再投入到80g的12℃水中，充分混

合后水的溫度為18C。已知水的比熱容為4.2x103。(kg.c),若不計(jì)熱損失，求:

(1)水吸收的熱審;

(2)鉛的比熱容。

【答案】(1)2.016x1。9(2)126J/(kg-r)

【詳解】(1)水吸收的熱量

Q殳=c水叫水)=4.2xltfj/(kg-°C)x0.08kgx(18℃-12℃)=2.016xltfJ

水吸收的熱量2.016x1。1

(2)已知不計(jì)熱損失，則

Q及=。吸=2.016x103

由。放=(7〃d一/)得：鉛的比熱容

2.016x10-J

126J/(kg℃)

叫“。鉗一4)0.2kgx(98V18℃)

鉛的比熱容是126J/(kg」C)。

答：⑴水吸收的熱量為2.016X18J；

⑵鉛的比熱容是126J/(kg?℃)。

14.“淬火”是金屬熱處理工藝之一，即把金屬制品加熱到一定溫度后放在水、油或空氣中迅速冷卻,

以提高金屬的硬度和強(qiáng)度?，F(xiàn)將?塊質(zhì)量為20g的鐵制品加熱到820C,將它投入某種液體中，該液

體的初溫是10℃,質(zhì)最是368g,鐵制品和液體的溫度達(dá)到20℃后不再變化。不考慮周圍環(huán)境的影響

和熱損失，鐵的比熱容為0.46xl0\j/(kg?℃)。求:

⑴鐵制品放出的熱量；

(2)該液體的比熱容。

【答案】(D7360J

(2)2xlO3J/(kg.0C)

【詳解】(1)鐵制品放出的熱量

Q^=■尸鼠X鐵=0.46x1O,j/(kg.℃)x20xl0-3kgx(820℃-20℃)=7360J

(2)不考慮周圍環(huán)境的影響和熱損失，液體吸收的熱量。啜=Q^=7360J

由人,可知，該液體的土熱容/=急=菽而簧詬F=2*M(3C)

15.晚飯后小明和奶奶在客廳看電視，奶奶口渴了，小明就拿出一盒牛奶準(zhǔn)備燙熱后給奶奶喝，他

發(fā)現(xiàn)整箱牛奶的參數(shù)如圖所示，已知％奶=2.5xKfJ/(kgK),c^=4.2xlO3J/(kg℃),

33

0牛奶=1.02xl0kg/mo

產(chǎn)品信息

產(chǎn)品名稱：輝山純牛奶―

產(chǎn)品種類：超高溫滅菌乳

保質(zhì)期：常溫密閉保存6個(gè)月

規(guī)格：250mLX24盒

配料：生牛乳

營養(yǎng)成分表

項(xiàng)目每100mLNRV%

能量J

262k

白

蛋

質(zhì)3.lg3%

肪

脂34.6g5%

化

水

碳.5g5%

合物60III2%

鈉100lg3%

鈣ng13r

⑴這盒牛奶的質(zhì)量是多少kg?

(2)已知牛奶的初溫是20℃,小明想用熱水將其燙熱，要達(dá)到40℃,則這個(gè)過程中牛奶吸收的熱量是

多少？

【答案】(1)0.255kg

(2)12750J

【詳解】（1）由圖可知，這盒牛奶的容積為250mL,則這盒牛奶的質(zhì)量

m=pV=1.02xl03kg/m3x250mL=1.02x103kg/nVx250x1O_6m3=0.255依

（2）牛奶的初溫是20℃,要達(dá)到40℃,則這個(gè)過程中牛奶吸收的熱量

Q及=cmNt=2.5x10,J/（總℃）x0.255奴x（40C—20℃）=12750J

16.隨著夏季的來臨，小明想為家庭設(shè)計(jì)一個(gè)能裝54L水的笥易太陽能曬水箱.他從資料中查得，

地球上與太陽光垂直的表面接受的太陽能輻射E=7.56xlO4j/（min.n】2）.假設(shè)這類水箱吸收太陽能

的效率為50%,箱體外加了保溫層，熱散失忽略不計(jì).若要使陽光垂直照射水箱吸熱面30加〃，水

溫能從28。（2升高到33。（2,求：

（1）水吸收熱量為多少.

（2）他設(shè)計(jì)的曬水箱的吸熱面積是多少.（Q=4.2xlOAJ/（kg℃））

【答案】1.134X106J；1m2.

【詳解】（I）太陽能曬水箱中水的體積：V=54L=54而尹=O.O54〃R

水的質(zhì)量：，〃一〃/一1.Ox1CP依/m3xO.O54,〃3-54kg,

水吸收熱量：。戒=。加/0）=4.2乂103〃（依.℃）x54^x（33℃-28℃）=1.134xlOAJ,

Q及_1.134x1（）6，

⑵由Q殿=ElS?］可得，曬水箱的吸熱面積：S=77^一io*〃.\-一病7=1~

'LtJ］7.56x10JInunm2jx3（）nuiix50%

17.小紅在實(shí)驗(yàn)室利用電熱器加熱（電熱器相同時(shí)間放出的熱量相同），完成了冰的熔化實(shí)驗(yàn)，并

描繪出冰的溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，冰的質(zhì)量為0.5kg,相同時(shí)間冰和水

吸收的熱量相同。［水的比熱容為4.2xl03j/（kg.c）］求：

⑵冰的比熱容。

【答案】⑴4.2X18J；

(2)2.1xl03j/(kgr)

【詳解】(1)由題意知，冰的質(zhì)量為0.5kg,熔化為水后質(zhì)量不變，CO段水升高的溫度為20C,

則水吸收的熱量為

34

Q城二c水m4Ar=4.2xl0J/(kg-℃)x0.5kgx20℃=4.2xl0J

(2)由題意知，相同時(shí)間冰和水吸收的熱量相同，而4B段冰吸熱時(shí)間為C。段水吸熱時(shí)間的?半,

所以A8段吸收的熱量為CO段水吸收熱展的一半，即

。冰吸=；Q^=；x4.2xlO“J=2.lxl(/JAB段冰升高的溫度為20℃，則冰的比熱容

乙乙

二烏型一=2.1x10/=2.lx]03J/(kg-℃)

球加冰△，冰0.5kgx20℃、&)

18.一個(gè)質(zhì)量為1.5kg的鋼刀，加熱到560C,然后在空氣中自然冷卻，室溫為20℃。已知鋼的比熱

容為0.46xl()3j/(kg?℃),水的比熱容為4.ZxlCfJdkgJC),室內(nèi)氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

(1)這把鋼刀在冷卻過程中放出多少熱量？

(2)若把這些熱量給30℃、1.0kg的水加熱，水溫能夠升高到多少攝氏度？

【答案】(1)3.726x1()5J

(2)100℃

【詳解】⑴已知*=0.46x10J/(kg」C)，〃1=1.5kg,鋼刀的溫度變化量是=560C-20℃=540C

由公式。放=%川的鋼可知,鋼刀放出的熱量為

Q放==0.46x10?J/(kg-°C)x1.5kgx540V=3.726x105J

(2)水吸收的熱量Q段=2=3.726x101

3.726x105J

由。吸=”水△限可得△以?88.7℃

以加水4.2x103J/(kg'Qxl.Okg

理論末溫/=30℃+88.7℃=II8.7℃

但標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為IOOC,因此實(shí)際水溫升高至100C。

19.【新定義】熱量的單位有兩種，一種是國際單位焦耳，簡稱“焦”；另一種是“卡路里”，簡稱“卡”,

這個(gè)單位被廣泛使用在營養(yǎng)計(jì)量和健身手冊上?！翱ā笔沁@樣規(guī)定的：在1個(gè)大氣壓下，將1克水溫

度升高1攝氏度所需要吸收的熱量。

(1)1卡合多少焦耳；

(2)茗茗每天健步走消耗的能量約5.46x|相當(dāng)于消耗能量多少卡？

(3)若運(yùn)動(dòng)員在長跑訓(xùn)練中汗水蒸發(fā)吸收熱量，使質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員體溫下降0.1℃,求汗水蒸發(fā)

吸收的熱量。[人體主要成分是水，水的比熱容為4.2xlO3j/(kg?℃)]

【答案】⑴4.2J

⑵1.3xie卡

(3)2.52x1O^J

【詳解】(1)

由題知，1g的水溫度升高1℃所吸收的熱量為1卡，，〃行IgR.OOlkg,1g的水溫度升高1C所吸

收的熱量Q?=c*mAr=4.2x103J/(kg-r)x0.001kgx1℃=4.2J

故1卡=4.2J。

(2)

茗茗消耗的能量Q==1.3x10”

(3)運(yùn)動(dòng)員的體溫下降0.1℃放出的熱量。產(chǎn)CFm<Ar=4.2xl03j/(kg.℃)x60kgx0.1℃=2.52xiaj

運(yùn)動(dòng)員汗水蒸發(fā)吸收的熱量為2.52X1041。

20.寒冷的冬天，我們都用熱水洗臉，當(dāng)我們打來一瓶4kg,溫度為85c熱水時(shí)，為了節(jié)約時(shí)間，

向熱水中加入初溫為1OC的冷水，當(dāng)溫度穩(wěn)定后，水的溫度變?yōu)?0℃,水的比熱容

[c=4.2x10'JMkg-℃)],不計(jì)熱量損失。

(1)熱水放出的熱量？

(2)加入冷水的質(zhì)量為多少千克？

【答案】⑴(2)6kg

【詳解】解：(I)熱水放出的熱量

5

=^(/0-0=4.2x10'J/(kg℃)x4kgx(85℃-40℃)=7.56xl0J

(2)不計(jì)熱量損失，冷水吸收的熱量等于熱水放出的熱量

Q&=Q放=7.56X1(/J

冷水的質(zhì)量

Q7.56xl05J

in.=---=-------：---------------------=6kg

-cAr4.2x10?J/?℃)x(40℃-10℃)

答：(1)熱水放出的熱量為7.56x100；

(2)加入冷水的質(zhì)量為6kg.

21.某太陽能熱水器中裝有50L的水,某天在陽光的照射下，該熱水器中水的溫度從25℃升高到45C,

這些水吸收了多少熱量？若熱水器中水的溫度從25C升高了45C,水吸收的熱量又為多少？

【答案】4.2X106J，9.45xlO6J

【詳解】水的體積k5OL=O.O5m3

水的質(zhì)量為m=pV=1.Oxl(Tkg/ni3x0.05m3=50kg

這些水吸收的熱量為。肝cMiD=4.2xl03j/(kg」C)x50kgx(45℃-25℃)=4.2xl()6j

若熱水器中水的溫度從25c升高了45℃,水吸收的熱量Q5

=cmAr=4.2x103J/(kg-#C)x50kgx45℃=9.45x106J

22.珊珊同學(xué)測量天然氣灶火焰中心溫度時(shí)，把?枚150克的金屬塊放在火焰中心加熱足夠長的時(shí)

間后，立即投入到盛有2。0克、20℃水的絕熱容器中，水溫最高升到80℃。若金屬塊的比熱容c臺(tái)

=0.5x103J/(kg?℃),不計(jì)熱量損失。求：

(1)水吸收的熱量；

(2)火焰中心的溫度。

【答案】(1)5.04xl04J；(2)752℃

【詳解】解：(1)水吸收的熱量

Q后c浦nAt-i4；fl)=4.2xlO3J/(kg-℃)x0.2kgx(80℃-20℃)=5.04xl04J

(2)金屬塊放出的熱量

Q行。折5.04x1(力

即

c金m￡/金o-/)=5.04xl04J

故

0.5xl03J/(kg**C)x0.15kgx(z-80*C)=5.04xl04J

解得/金產(chǎn)752℃

答：(1)水吸收的熱量為S.MxlSJ；

(2)火焰中心的溫度是752是。

23.淬火是金屬熱處理工藝之一，把金屬制品加熱到一定溫度后放在水、油或空氣中迅速冷卻，以

提高金屬的硬度和強(qiáng)度?，F(xiàn)將一質(zhì)最為1.5kg的金屬塊加熱到420℃,然后放在室溫為20℃的空氣

中自然冷卻,求：[己知金屬塊的比熱容為O/gxlCj/lkg—C),水的比熱容為4.2xl()3j/(kg」C)]

(1)金屬塊在冷卻過程中放出的熱量;

(2)若把這些熱量全部用于給35℃、1kg的水加熱，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水升高的溫度。

【答案】⑴2.94x10”

(2)65℃

【詳解】(1)金屬塊在冷卻過程中放出的熱量

Q放=cniAt=0.49x103J/(kg℃)xl.5kgx(420°C-20℃)=2.94x105J

(2)依題意得，水吸收的熱量為Q及=(4=2.94x10”

由得，水的理論溫度升高

△糜=烏一=-----；.94：叱——=70℃

水4.2xl()3j/(kgC)xlkg

水的初始溫度為35℃,則水的理論末溫為，=/。+加=35℃+70℃=105℃

但標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為I00C,因此實(shí)際升高的溫度為

,

△%：際=/-/0=|00℃-35℃=65℃

24.護(hù)城河霧靄升騰，坐上古色古香雕梁畫棟的游船，圍爐煮茶，恍若穿越千年時(shí)光。茶壺中裝入

0.5kg初溫為20℃的水，用火爐加熱至!()()℃,已知小=4.2x1("J/(kg?℃),求水吸收的熱量是

多少？

【答案】1.68XI05J

【詳解】水吸收的熱量是4=。岫=4.2乂1必/(1^℃)*0.51^(100℃-20℃)=1.68'1啊

25.由于太陽能具有安全、清潔、方便等特點(diǎn)，使得人們越來越廣泛地使用它.已知某太陽能熱水器

的水箱受太陽熱輻射2.4x107J,如果這些熱量的5()%被水箱內(nèi)質(zhì)量為5()kg溫度為30℃的水吸收,

可使這些水的溫度升高多少？

【答案】57.1℃

【詳解】根據(jù)QK=QK〃得，水吸收的熱量是:

Q吸=50%x^,=50%x2.4x107J=1.2X10?J,

使這些水升高的溫度是:

1.2x10」

△r-----------------------------=57.I℃.

cm4(BcglO3J/(kg?C)x

26.把某鐵塊加熱到l()0℃,投入到質(zhì)量為〃〃溫度為20℃的水中，混合后的溫度為40℃。把該鐵塊

重新加熱到I00C,投入到質(zhì)量為加2溫度為20c的水中，混合后的溫度為60℃。如果把這塊100c

的鐵塊投入到質(zhì)量為("〃+〃W溫度為20℃的水中，整個(gè)過程不計(jì)熱量的損失，求混合后最終的溫

度。

【答案】36℃

【詳解】解：把加熱到100C的某鐵塊投入質(zhì)量為〃〃溫度為2()℃的水中，整個(gè)過程不計(jì)熱量的損失,

即。斫QM根據(jù)Q=cmAt得

味叫失(100℃-40C)=c?水見(4O'C-2O℃)

%〃?鐵x60℃=。木叫x20℃

2xq,//?，(x60℃=。水〃?]x40c①

把加熱到1。0℃的某鐵塊投入而量為“72溫度為九)℃的水中

%〃依（100℃-60℃）=c水〃4（60C-20℃）

%〃［詼x40℃=c水〃?2x40℃②

①+②得

4m認(rèn)x160℃=c水（4+7n2）x40℃

產(chǎn);c水（班+嗎）③

把加熱到100℃的某鐵塊投入質(zhì)量為（〃〃+m2）溫度為20c的水中

c次〃朝（I00℃-/）=c水）（f-20℃）④

③代入④得

卜木（孫+〃4）（1。?！嬉唬?%（見+也）0-2?！妫?/p>

解得

/=36℃

答：混合后最終的溫度為36℃。

27.某金屬球在爐火中被加熱到108℃,然后迅速投入質(zhì)量為100g、初溫為45c的某種液體中，達(dá)

到熱平衡后金屬球的溫度為48℃。已知金屬球的比熱容為0.4x10,J/（kg」C）,不計(jì)熱損失。此過程

中，金屬球放出的熱量為1.2x104。

（1）求金屬球的質(zhì)量；

（2）求該液體的比熱容；

（3）取出金屬球后，金屬球表面不沾有該液體。若該液體再吸收2.2x10」的熱量，求該液體的末溫。

（該液體沒有沸騰）

【答案】⑴50g

(2)4xltfJ/(^?C)

(3)1O3℃

【詳解】解?：(1)金屬球的質(zhì)量：

“2人=—7^—r=--------/----------=0.05kg=50g

"%(加()7)0.4x10'J/(kg℃)x(108℃-48℃)。

(2)不計(jì)熱量損失，該液體吸收的熱量：

QK=Q^=1.2X1O\J

該液體的比熱容：

湍1)=4，(kg，c)

(3)該液體再吸收2.2x10」的熱量后，該液體升高的溫度：

2二Q；。二22x1(力=55。。

開c液〃“4xlO3J/(kg℃)xO.1kg

所以該液體的末溫：

/.=48℃+55℃=103℃

答：(1)金屬球的質(zhì)量為50g；(2)該液體的比熱容為4xl0\r/(依？C)；(3)該液體的末溫為103。。。

3

28.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，質(zhì)量為1kg、初溫為80℃的水吸收1.26x10"熱量。[c?K=4.2xlOJ/(kg℃)]

(1)其溫度升高到多少攝氏度？

(2)若這些熱量被5kg的銅塊完全吸收，則銅塊升高的溫度是多少攝氏度？[%=0.39xlO‘J/(kg-oC),

最后結(jié)果保留一位小數(shù)]

【答案】⑴IOCTC

⑵64.6℃

Q1.26x10、J

【詳解】（1）根據(jù)公式Q=%〃為4,溫度變化量4=30℃

c水，”水4.2X103J/(kg℃)xlkg

理論末溫為8