2020九年级物理全册 第十三章 内能检测 (新版)新人教版

核反应堆运行一年为一堆年）。从被誉为“国之光荣”的秦山核电站1991年12月15日投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0t，减排二氧化碳约40.6t，二氧化硫约0.2t，氮氧化物约0.8t。秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。[下列（1）（2）题答案用科学计数法表示] （1）13.0t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少J．（烟煤的热值为2.9×10J/kg）。

（2）假设13.0t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×10kg的水从20℃升高到100℃，求水吸收的热量为多少J．[c水=4.2×10J/（kg?℃）]

（3）求煤炉加热水的热效率。[第（3）题结果保留两位有效数字] 【解答】解：

（1）13.0t烟煤如果完全燃烧，放出的热量： Q放=mq=13.0×10kg×2.9×10J/kg=3.77×10J； （2）水吸收的热量：

Q吸=cm水△t=4.2×10J/（kg?℃）×4×10kg×（100℃﹣20℃）=1.344×10J； （3）煤炉烧水的效率： η=

×100%=

×100%≈36%。

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3

5

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3

7

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3

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答：（1）13.0t烟煤如果完全燃烧3.77×10J； （2）水吸收的热量为1.344×10J； （3）煤炉加热水的热效率为36%。

25．（2018?西区二模）某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯，用完全相同的方式加热质量均为0.2kg的水和沙子，温度随加热时间变化的图象分别如图甲、乙所示，已知酒精的热q=3.0×10J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精，水的比热容c水=4.2×10J/（kg?℃）。求： （1）加热2min时间内水吸收的热量Q水 （2）这2min时间内酒精灯的加热效率η （3）沙子的比热容c沙。

7

3

11

【解答】解：

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（1）已知沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，因沙子的比热容比水小，由△t=可知，沙子的温度升高

得多，所以图甲表示的是沙子吸热升温的过程，图乙表示的是水吸热升温的过程。 由图乙可知，加热2min水升高温度： △t水=70℃﹣20℃=50℃，

则加热2min时间内水吸收的热量：

Q3

4

水=c水m水△t水=4.2×10J/（kg?℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×10J； （2）因为酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精， 加热2min时间内消耗酒精的质量： m=2.8g/min×2min=5.6g=5.6×10﹣3

kg， 则这些酒精完全燃烧放出的热量：

Q﹣3

7

5

放=mq=5.6×10kg×3.0×10J/kg=1.68×10J。 酒精灯的加热效率： η=

×100%=

×100%=25%；

（3）因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内水和沙子吸收的热量相同，则在2min的时间内，沙子吸收的热量： Q4

沙=Q水吸=4.2×10J，

由图甲可知，加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃， 则沙子升高的温度：△t沙=250℃﹣20℃=230℃，已知m沙=0.2kg， 由Q吸=cm△t可得，沙子的比热容： c沙=═

≈0.91×103

J/（kg?℃）。

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