《2025年一本同步训练九年级物理全一册沪科版重庆专版》

14. 一支汞温度计的玻璃泡中装有2g汞,汞吸收5.6J热量后,温度计的示数由$25^{\circ }C$升高到$45^{\circ }C$,那么汞的比热容是多少?

答案： 解：由 $Q_{吸}=cm(t_{2}-t_{1})$ 得，汞的比热容
$c=\frac {Q_{吸}}{m(t_{2}-t_{1})}=\frac {5.6J}{2×10^{-3}kg×(45^{\circ }C-25^{\circ }C)}=0.14×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$

15. 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备。某品牌太阳能热水器每小时平均接收$4.2×10^{6}J$的太阳能,在5h的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为$20^{\circ }C$的水升高到$40^{\circ }C$。$[c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)]$
(1)热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)太阳能热水器的能量转化效率是多少?

答案： 解：
(1) 热水器中的水吸收的热量
$Q_{吸}=cm(t_{2}-t_{1})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×100kg×(40^{\circ }C-20^{\circ }C)=8.4×10^{6}J$
(2) 热水器 5 h 内接收的太阳能
$W=4.2×10^{6}J/h×5h=2.1×10^{7}J$
太阳能热水器的能量转化效率
$\eta =\frac {Q_{吸}}{W}×100\% =\frac {8.4×10^{6}J}{2.1×10^{7}J}×100\% =40\%$

16. 铁球的质量是100g,将它放到火炉中加热足够长时间后,取出立即投入200g的水中,热平衡后水的温度从$15^{\circ }C$升高到$61^{\circ }C$,求火炉内的温度。$[c_{铁}=0.46×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C),c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)]$
解：水吸收的热量 $Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t_{2}-t_{1})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×0.2kg×(61^{\circ }C-15^{\circ }C)=$$3.864×10^{4}J$
因为不计热量损失，所以铁球放出的热量
$Q_{放}=Q_{吸}=$$3.864×10^{4}J$
由 $Q_{放}=c_{铁}m_{铁}(t_{1}'-t_{2})$ 得，火炉内的温度
$t_{1}'=\frac {Q_{放}}{c_{铁}m_{铁}}+t_{2}=\frac {3.864×10^{4}J}{0.46×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×0.1kg}+61^{\circ }C=$$901^{\circ }C$

答案： 解：水吸收的热量 $Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t_{2}-t_{1})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×0.2kg×(61^{\circ }C-15^{\circ }C)=3.864×10^{4}J$
因为不计热量损失，所以铁球放出的热量
$Q_{放}=Q_{吸}=3.864×10^{4}J$
由 $Q_{放}=c_{铁}m_{铁}(t_{1}'-t_{2})$ 得，火炉内的温度
$t_{1}'=\frac {Q_{放}}{c_{铁}m_{铁}}+t_{2}=\frac {3.864×10^{4}J}{0.46×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×0.1kg}+61^{\circ }C=901^{\circ }C$