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1、2016.3.23,热学,教师马强,热学计算题归类总结,1、纯热量的计算。（1）求物质升温、降温时的吸收、放出的热量；（2）求燃料完全燃烧时放出的热量；（3）电流通过导体时产生的热量。,2、纯热效率的计算：（1）求炉子热效率；（2）求热机效率；（3）求电热器的热效率；（4）求太阳能热水器的吸热效率。,3、利用效率解决实际问题：(1)根据炉子效率算燃料质量； (2)根据热机效率算燃油质量；(3)根据电热器效率算加热时间。,5、综合题：电热综合题；力学热学综合题。,4、太阳能热水器中的吸热功率、电热水器中的功率的相关计算。,Q=？,1、知道三类求热量的公式和四种求热效率的公式。2、会用热量公式、热
2、效率公式及它们的变形公式规范、 准确完成计算题。 3、会用热量公式、热效率公式及它们的变形公式 熟练、 准确完成填空题。4、在练习实践中了解、解决自己在做计算题时存在的问题。,学习目标,SangaoEDU.com 三高教育,热学计算题复习,一、纯热量计算,热学计算题复习课堂训练,1、物质吸、放热公式：,Q放mq ； Q放Vq (气体燃料),3、电流产生热量的计算：,Q吸c m (t-t0),Q放c m (t0-t),2、燃料燃烧放热公式：,Q=I2Rt,Q=cmt,Q=W=PtQ=W=UIt,（适用纯电阻）,（适用任何用电器 ）,SangaoEDU.com 三高教育,工作的电动机,如白炽灯泡、
3、 电饭锅、 电热毯、 电暖器、电热水器等,（一）知识储备,例题1、一块蜂窝煤的质量为0.6 kg，煤的热值是3.0107 J/kg，如果蜂窝煤完全燃烧时放出 的热量全部被水吸收，则完全燃烧一块蜂窝煤最多可以把多少千克10 的水加热到100 ?如果用“220V， 1000W”的电炉来完成，当该电炉正常工作时需要多少时间？该电炉的电阻是多少？,（二）、经典例题,（三）随堂练习： 1.一只热气球充有500kg空气，若不供给热量，每小时空气温度降低20 .求（1）为保持温度，每小时应向其供热多少焦?（2）若所使用的燃料热值为4.0107 J/kg，完全燃烧放出的热量全部给空气供热，每小时要消耗多少燃料
4、?( 3)这些热量能够使500 kg 的水升高多少摄氏度？（c空气=1.0103 J/（kg ） 、c水=4.2103 J/（kg）、此时气压为1标准大气压）,SangaoEDU.com 三高教育,(四)基础提速训练,1. 一铁块的质量为1kg，当它的温度从5升高到10所吸收的热量是_。C铁=0.46103J/（kg ）,2、 质量为2kg的沸水其温度降低到10时，可放出 热量？（此时气压为1标准大气压）,3、完全燃烧42g的焦炭可放出_J的热量（焦炭的热值为3.0107J/kg），这相当于完全燃烧热值为4.0107J/m3的煤气 立方米?,SangaoEDU.com 三高教育,二 、纯效率的
5、计算,（一）知识储备,（1）炉子效率的计算公式：炉子的效率=物质吸收的热量除以燃料完全燃烧放出的热量。,(2)热机效率的计算公式：热机的效率=牵引力所做的功除以燃料完全燃烧放出的热量。,(3)电热器效率的计算公式：电热效率=水吸收的热量除以电热器消耗的电能。,(4)太阳能热水器吸热效率的计算公式：吸热效率=水吸收热量除以热水器吸收热量,例题2.某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水，水的表面积为0.1m2，经过太阳光垂直照射15min，水温升高了5.问：（1）实验时6kg的水15min内吸收了多少热能？（2）平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少？（
6、3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0107J/m3）（4）若用电功率为1000W的电磁炉来加热，达到相同的效果需要140s,则该电磁炉的效率是多少？,（二）经典例题,SangaoEDU.com 三高教育,（三）随堂练习：,2.（2013安徽）（8分）某家庭用一个标有“220V，1000W”的电热水器来烧水该电热水器正常工作20min，可将质量为5kg温度为20的水加热到60小的比热容为4.2103J/（kg）求这段时间内：（1）水吸收的热量（2）电热水器消耗的电能（3）电热水器的热效率.（水吸收
7、的热量与消耗的电能之比 叫热效率）,（四）、基础提速训练,1. 某家庭每天需要生活用热8.4106 J，他们利用煤气灶需燃烧0.8kg煤气来获取这些能量已知煤气的热值q4.210J/kg，水的比热容c4.210J/（kg）求：煤气灶烧水的效率 .,2、汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展。某型号四轮汽车，当它以15 m/s的速度在平直路面上匀速行驶时，受到的阻力为600 N，每行驶100 km消耗汽油量为8 L。完全燃烧1 L汽油释放的能量为3.6107 J。求：汽车以15 m/s的速度匀速行驶时汽车的效率 。,3、小明家有一台太阳能热水器，向其中注入50
8、kg的水。阳光照射一段时间后，水温从10 升高到50 。如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8107 J，则这段时间该热水器的效率是 。水的比热容是4.2103 J(kg)。,讨论：我们在计算题中会遇到哪些困难？,1、公式方面：公式记不住；不会正确进行公式变形 ；各个公式所代表的物理量不明确，计算时乱用、乱代。,2、计算方面：计算能力差，单位换算存在问题；小数的计算、科学计数法、分式的性质不能灵活运用使计算复杂化、计算结果不能正确表达。,3、格式方面：没有要带单位进行计算的意识；缺少公式、数学式计算比较普遍；计算格式不规范（如没有必要文字说明、答题空间安排不合理等）；计算过程不
9、完整等。,4.能力方面：题意理解错误或不理解题意。,1：物理兴趣小组的同学们做了这样的实验：取500 g水放在烧杯中，测得水的温度为20 ，然后点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中，观察水温的变化，当温度计的示数恰为70 时，消耗了10 g酒精.水的比热容为4.2103 J/(kg)（1）请计算出实验中水吸收了多少热量？（2）有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值.请你回答这种做法是否可以？并说明理由.（3）若酒精的热值为3.0107J/kg，该实验酒精灯燃烧效率是多少？,今日写在作业本上的作业,今日写在作业本上的作业,(1)当S闭合时，电阻R在 2 min内产生的热量是 多少 J。,
10、(2)当S闭合时，电动机工作2 min，电动机线圈产生的热量是 多少 J。,SangaoEDU.com 三高教育,今日写在作业本上的作业,2.,明天见,2016.3.23,教师马强,三、利用效率解决实际问题：,（一）知识储备,（1）炉子效率算燃料：Q放 =Q吸= cmt 升=mqm= Q放 /q Q放 =Q吸/ ,（2）热机效率算燃油：W=F牵.S=Q放= mq求：m.,(3)电热效率算时间:Q吸=W电=pt求：t。,（二）基础知识的训练,2.已知煤气的热值为3.6107 J/m3，0.28 m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20，质量为30 kg的水吸收，则水温升
11、高多少？(c水4.2103 J/(kg),1.一只热气球充有500 kg空气，若不供给热量，每小时空气温度降低20 ，为保持温度，每 小时应向其供热多少焦?所使用的燃料热值为4.4107 J/kg，完全燃烧放出的热量有75% 给空气供热，每小时要消耗多少燃料?c空气=1.0103 J/kg,3.汽车总质量为1150 kg，以72 km/h的速度匀速行驶10 km。若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍，每个轮胎与路面的接触面积为0.05 m2。(g取10 N/kg)求：(1)汽车对路面的压强为多少？ (2)汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？其功 率为多少？ (3)若该汽车热机的效率为25%，如果不
12、考虑热机及其他的能量损失，汽油热值为4.6107 J/kg，则该汽车行驶10 km的过程中需要的汽油质量为多少千克？,例题3、家庭使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。液化气的热值取5107Jkg（1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60被利用，那么散失的热量是多少？（3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少温度为20的水加热到100？,（三）经典例题解析,四、力热综合,（一）知识储备,W=F.S Q放=mq w= Q放 Q放=w/ ,例题4 重 410 N 的汽车在水平路面上匀速运动，所受阻力为 9
13、20 N，汽车牵引力的功率为 9.2 kW，其汽油发动机的效率为 20%.(汽油的热值是 4.6107 J/kg)(1)在图 534 表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中，水平方向的受力示意图(2)求汽车运动 100 s 内：发动机对汽车的牵引力多大？牵引力做了多少功？汽车通过的距离有多长？ 发动机消耗汽油的质量是多少？,图 534,（三）经典例题解析,不可再生,做功,比热容,4.2105,2105,五、电热综合,1、知识储备,Q放=W电=Pt =I2Rt (纯电阻电路） Q吸=cm(t-t0),说明： (1)使用Qcmt计算热量时， 要注意区分“升高到”和“升高”及“降低到”和“降低”的不
14、同意义。 (2)1L=1dm3=10-3m3,（二）基础训练：电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势成为家庭常用的交通工具图 532 所示的电动车自身重量为 600N，两个车轮与地面的总接触面积为 200 cm2，车胎能承受的最大压强为 2105 Pa.,(1)该车的最大载重量是多大？,(2)该车每次充电储存电能 3106 J，电能转化为机械能的效率为 80%.若车以某一速度匀速行驶，受到的阻力是 40 N，该车充一次电后，最多能跑多远？,速下每台风力发电机的功率(结果保留两位小数),图 533,(1)若在某段时间内的风速为 6 m/s，一台发电机工作 1 小时，产生的电能可供小明家的空调(220 V 5 A)、电热锅(220 V40 )同时正常工作多少小时？,(2)若年平均风速为 8 m/s,50 台这样的风力发电机工作一天，获得的电能相当于完全燃烧多少吨煤？(煤的热值为 3103 J/kg）,（三）经典例题解析,例题5、风力发电如图 533 所示下表给出了不同风,U2 (220 V)2,电热锅的功率 P2,R 40 ,1 210 W1.21 kW,工作时间为 t,W 16 kWhP1P2 1.1 kW1.21 kW,6.93 h.,(2)一天的发电总量WPt38 kW5024 h4.56104 kWh燃烧煤的质量 5.47107 kg5.47104 t.,
