试题

题目:
(2012·丹东)丹东市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速推进.
(1)已知燃气的热值为4×107J/m3,燃气的密度为1.2kg/m3,求完全燃烧多少千克燃气可放出8.4×105J的热量.
(2)如果这些热量全部被水吸收,则可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到多少摄氏度?[水的比热容C=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)将加热后的水(假设质量不变)倒入暖水瓶中放在水平桌面上,若暖水瓶与桌面的接触面积为70cm2,此时暖水瓶对桌面的压强为5×103Pa.求暖水瓶的质量(g=10N/kg).
答案
解:(1)燃气体积:
V=
Q
q
=
8.4×105J
4×107J/m3
=0.021m3
燃气质量:
m=ρV=1.2kg/m3×0.021m3=0.0252kg;
(2)由Q=cm(t-t0)得:
水的末温度:
t=t0+
Q
cm
=15℃+
8.4×105J
4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg
=95℃;
(3)暖水瓶对桌面的压力:
F=PS=5×103Pa×70×10-4m3=35N,
暖水瓶与水的总重力:
G=F=35N,
暖水瓶与水的总质量:
m=
G
g
=
35N
10N/kg
=3.5kg,
暖水瓶的质量:
m=m-m=3.5kg-2.5kg=1kg.
答:(1)完全燃烧0.0252kg燃气可放出8.4×105J的热量;
(2)可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到95℃;
(3)暖水瓶的质量是1kg.
解:(1)燃气体积:
V=
Q
q
=
8.4×105J
4×107J/m3
=0.021m3
燃气质量:
m=ρV=1.2kg/m3×0.021m3=0.0252kg;
(2)由Q=cm(t-t0)得:
水的末温度:
t=t0+
Q
cm
=15℃+
8.4×105J
4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg
=95℃;
(3)暖水瓶对桌面的压力:
F=PS=5×103Pa×70×10-4m3=35N,
暖水瓶与水的总重力:
G=F=35N,
暖水瓶与水的总质量:
m=
G
g
=
35N
10N/kg
=3.5kg,
暖水瓶的质量:
m=m-m=3.5kg-2.5kg=1kg.
答:(1)完全燃烧0.0252kg燃气可放出8.4×105J的热量;
(2)可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到95℃;
(3)暖水瓶的质量是1kg.
考点梳理
热量的计算;压强的大小及其计算;燃料的热值.
(1)已知燃气的热值为4×107J/m3和放出8.4×105J的热量,根据V=
Q
q
求出燃气体积,又知燃气的密度为1.2kg/m3,再根据m=ρV求出质量;
(2)已知水吸收的热量8.4×105J和水的质量2.5kg,水的初温为15℃,根据式Q=cm(t-t0)变形可求出水的末温度;
(3)已知接触面积为70cm2,和压强5×103Pa.根据F=PS可求出压力,因为压力与重力大小相等,可求出暖水瓶和水的总重力,根据G=mg变形可求出暖水瓶和水的总质量,又知水的质量可求出暖水瓶的质量.
本题是一道力学和热学综合题,考查了基本的公式应用,也是热量计算试题中的典型基本题,解题时要注意比较一下Q=Vq和Q=mq的区别.
计算题;压轴题.
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