比热容计算及答案

比热容计算

1、（10·桂林）2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现“城市，让生活更美好”的主题。

如图21所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：

（1）一箱水需要吸收的热量是多少？

（2）热水器上集热器的面积至少要多大？

3

［水的比热容是：4.2×10J/(kg·℃)］

2、森林是一巨大的天然“氧吧”，因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气.小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃.请计算： （1）实验时6kg的水吸收了多少热量？

（2）若地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？ （3）100 m绿地每秒可以放出多少升的氧气？（若绿色植物在光合作用下每吸收10J的太阳能可以放出0.05L的氧气） 3、太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置，小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上。现需要将初温为10C的100kg的水，加热到60C，则：

（1）把这些水从地面输送到屋顶的热水器中，需要对水做多少功？ （2）这些水要从太阳那里吸收多少热量？

（3）下雨时，改用热水器中的电辅助设备加热（加热功率为1500W），若不计热损失，加热这些水需多长时间？[g=10N/kg，c=4.2×10J/(kg·C)]

4、质量相等、初温相同的水和某种液体，在相同的时间内，相同的条件下同时给它们加热。每隔1min记录一次温度，得到温度随时间变化的图像如图所示，求： （1）这种液体的比热容

（2）要使20kg这种液体加热10分钟，需要吸收多少热量？

2

2

3

03

水

5、每到夏收季节，高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，如图这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤（热值为2.4×10J/kg），使50kg、20℃的水温度升高到80℃。求： （1）水需要吸收的热量。

（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤。

6、简易太阳能热水器的受光面积1 .4m ,内装80kg水，太阳每分钟 辐射到1m面积上的热量是8×10J,如果60％的热量被水吸收,问:20℃的水晒3h后水温升高到多少摄氏度？（水的比热容是4.2×10J/(kg·℃)）

7、 在一个标准大气压下，把质量为200g的铝块放在沸水中充分加热后，迅速投入温度为16℃，质量为210g的水

7

2

2

4

3

中，不计热损失。求：当它们达到共同温度时铝块大约放出了多少热量？（保留整数）[] 8、将质量为250 g温度为20 ℃的袋装牛奶（袋的质量不计）放入热水中，使牛奶的温度升到40 ℃，则牛奶在此过程中吸收的热量为多少？（c=2.5×10 J/kg·℃）

3

牛奶

9

、甲、乙两物体的质量之比为，用两个相同的酒精灯分别给它们加热，（设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收）如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲

线，若甲的比热容为

，则乙的比热容是多少？

7

10、完全燃烧2.1Kg酒精（热值q=3×10J/Kg）放出多少热量？若这些热量有50%被

3

500Kg的水吸收，可使水的温度上升多少？（水的比热容为4.2×10J/（Kg·℃）） 11、在质量为0.5 kg的铁锅中放入3 kg水，把这锅水从20℃加热到90℃ （C铁=0.46

33

×10 J/（kg/℃），C水= 4.2×10 J/（kg/℃），求： （1）水吸收的热量。 （2）铁锅吸收的热量。

12

、夏天，一台太阳能热水器的晒水箱受到太阳光的热辐射可以达到

，如果这些热量的50%

被箱内质量为

，温度为的水吸收，这些水的温度可以升高到多少度？ 13、太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度(用

2

R表示)为R=300J／(m·s)，它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300J。该太阳能热水器集热管接收阳光

23

照射时的有效面积是2m，贮水箱中盛有0.1m的水。求：

(1)、贮水箱中水的质量。（2分）

3

(2)、若在阳光下照射70min，所接收到的太阳能全部用来加热水，贮水箱中的水温可升高多少度。（ρ水=1．0×10kg

33

／m，C水=4．2×10J／(kg·℃)）（4分）

14、将质量为250 g温度为20 ℃的袋装牛奶（袋的质量不计）放入热水中，使牛奶的温度升到40 ℃，则牛奶在此

3

过程中吸收的热量为多少？（c牛奶=2.5×10 J/kg·℃） 15、小星用燃气灶将质量为2㎏，温度为25℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？该燃气灶的热效率是25％，则加热这些水需要燃气多少千克？

【水的比热容是4.2×10J/(㎏·℃),燃气的热值是4.5×10J/㎏】

16、小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量——比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时

3

间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)

（1）根据图线，你能得到的一条信息是： ； （2）CD段水吸收的热量是多少？ （3）计算出冰的比热容；

（4）设加热器发出的热量有70﹪被冰或水吸收，求加热器的功率是多大？

（5）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热λ。

3

7

17、一个质量为250g的钢刀，加热到560℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃，这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?若把这些热量给30℃0．5 kg的水加热，水温可以上升多少度?升高到多少度?

18、已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃).

2

19、某校自制一个太阳能热水器，它的反射面的有效面积是2.5m，太阳光对此镜面辐射的能量平均每小时为2.5×62

10 J/m，如果整个装置的效率是52%，那么这个热水器每小时可把多少千克15℃的水加热到60℃？

20、某中学为学生供应开水，用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6 kg的无烟煤。水的比热容是4.2

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×10 J／(kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×l 0 J／kg。求： (1) 锅炉内的水吸收的热量是多少? (2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? (3) 此锅炉的效率是多少

参考答案

一、计算题

1、

2、（1）6kg水经15min照射吸收的热量：

Q=cm（t-t）=4.2×10 J/(kg·℃)×6kg×5℃=1.26×10J （2）每秒钟获得的能量为:1.26×10J / (15×60) =1.4×10J 每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为：1.4×10J / 0.1=1.4×10J 3

5

吸

5

2

2

3

（3）100 m2绿色植物每秒钟接收的太阳能可以放出的氧气为：

(1.4×103

J / 103 J)×0.05 L×100 =7L 3、 （1）1×104

J（2）2.1×107

J（3） 1.4×104

s

4、（1）1.68×103J／（kg.℃） (2) 1.68m×104

5、(1)1.26×107

J (2)1．75㎏

6、Q=8×104

×1.4×3×60×60%=1.2096×107

吸

(J)

Δ

t=

T=t0

+Δt=20+36=56(℃)

7

、

，

，

，

8、25×10

4

J 9、 ∵

∴

即

10、6.3×107J（3分），15℃（3分）.

11、8.82×105 J，1.6×104

J， 12、∵

1分

∴

1分

1分

13、解：(1)m=ρV=1．0×103kg／m3×0.1m3

=100kg（2分）

(2)Q=Rst=300J／(m2·s) ×2m2×70×60s=2.52×106

J

Δt=Q/cm=2.52×106J/4．2×103

J／(kg·℃) ×100kg=6℃（4分）

14、1.25×104

J 15、解：（1

）

（2

）

答；水吸收的热量是6.3×105J，需要燃气 0.056㎏.

16、（1）冰在熔化时温度不变（或冰吸热温度升高）（1分） ⑵4.2×104

J （2分）

⑶2.1×103J/（kg℃）（2分） ⑷100W（2分） ⑸3.36×105

J/kg（2分） 17、答案:钢刀放出62．1×103

J的热量，

水温升高30℃；升高到60℃． 解析：Q放

=c钢

m铜

Δt钢

=0．46×103

J／(kg·℃)×0．25 kg×(560-20)℃

＝62．1×103

J 钢刀放出的热全部被水吸收 Q吸

=c水

m水

Δt水

2分 1分

Δt水

=

Δt水

=t-t0

t=Δt水

+t0

=30℃+30℃＝60℃． 18、 8.4×106 J 40 kg

19、解：反射面吸收的能量是：E=2.5×106J/m2×2.5m2=6.25×106

J

水吸收的热量为：Q=52%×6.25×106J=3.25×106

J 根据公式Q=cm（t-t0）得，

答：这个热水器每小时可以把17.2kg15℃的水加热到60℃ 20

、