题目

小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg、20℃的水烧开（一标准大气压下）． （1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？ （2）如果普通煤的热值为3×107J/kg，小明家实际平均每天需要4块蜂窝煤，按每块含煤0.5kg算，小明家煤炉的效率为多大？你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？ （3）从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低浪费能源的缺点外，另外一个主要缺点是什么？

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）水吸收的热量： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×30kg×（100℃-20℃）=1.008×107J； （2）Q放=m′q=4×0.5kg×3×107J/kg=6×107J； 小明家煤炉的效率为：η= Q吸 Q放 ×100%= 1.008×107J 6×107J ×100%=16.8%； 小明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、热量散失严重． （3）用煤炉烧水的主要缺点：效率低；污染环境． 答：（1）小明家每天烧水做饭需要1.008×107J的热量． （2）小明家煤炉的效率为16.8%；小明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、热量散失严重． （3）造成空气污染．

考点梳理

初中三年级物理试题“小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家每天烧水、煮饭”旨在考查同学们对 热平衡方程的应用、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

此练习题为精华试题，现在没时间做？添加到收藏夹，以后再看。

根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 热平衡方程的应用

考点名称：热平衡方程的应用

热平衡方程：

1、热平衡方程又称热交换定律，指在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。

2、此方程只适用于绝热系统内的热交换过程，即无热量的损失;在交换过程中无热和功转变问题;而且在初、末状态都必须达到平衡态。系统放热，一般是由于温度降低、凝固、液化及燃料燃烧等过程。而吸热则是由于温度升高，熔解及汽化过程而引起的。

3、温度不同的两个或几个系统之间发生热量的传递，直到系统的温度相等。在热量交换过程中，遵从能的转化和守恒定律。从高温物体向低温物体传递的热量，实际上就是内能的转移，高温物体内能的减少量就等于低温物体内能的增加量。

验证热平衡方程的方法

1、用量筒量出50克冷水倒入烧杯内;量出100克热水倒入量热器内。分别测出热水和冷水的温度。

2、小心地将冷水倒入盛热水的量热器中，用搅拌器搅拌水，促使水的温度很快变得相同。用温度计测出混合后的水温。

3、计算出热水降低到混合水温时放出的热量，以及冷水升高到混合水温时吸收的热量。

4、改变初始水温及冷水、热水的质量再做2次实验。

将测量及计算结果填入表中：

5、对热水放出的热量与冷水吸收的热量进行比较，看看二者是否相等。如果二者不相等，试分析产生误差的原因。

【注意事项】

1、混合后要用搅拌器充分搅拌，但搅拌时间不宜太长，停止搅拌时要立即读出混合后的水温。

2、注意正确使用量筒、量热器和温度计，结合实验者的操作情况分析误差产生的原因，从而正确理解热平衡方程。

热平衡方程的应用

例：家庭使用的液化石油气储存在钢罐里，钢罐顶部有一个阀门开关，罐内气压大于大气压.石油气泄漏时易发生中毒、爆炸和火灾事故，已知石油气热值为3.5×107J/kg，烧水时，设石油气燃烧放出的热量只有50%被水吸收，问：

(1)将质量为2.5kg，初温为20℃的水加热到100℃，需吸收多少热量?需完全燃烧石油气多少千克?(C水=4.2×10³J•kg-1•℃-1)

(2)当发现家中钢罐内的液化石油气泄漏时，为防止事故的发生你应采取哪些措施?

分析：(1)知道水的质量、比热容和温度的变化，根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;由题意可知Q放=Q吸，根据Q放=mq求出需完全燃烧石油气的质量;

(2)由于液化石油气是易燃气体，故不能有明火出现.

解答：（1）水吸收的热量：

Q_吸=cm（t-t₀