《2025年万唯中考大小卷九年级物理全一册人教版安徽专版》

22. 高温的熔岩将附近的地下水加热,这些加热了的水最终会渗出地面,这就是地热能,地热能可开发用于居民生活、发电、供暖等. 某市开发了一个处于自喷状态的地热井,出水的平均温度为80$^{\circ}C$,每小时出水量为$1×10^{5}kg$. [$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)$]
(1)在1h内喷出的热水冷却至20$^{\circ}C$后,会放出多少热量?
(2)若将释放出的这些热量全部用来给某学校的学生宿舍楼供应热水,该学生宿舍楼平均每天需25吨热水,且每次要将水从15$^{\circ}C$加热到45$^{\circ}C$,不计热量损失,这些热量可给该学生宿舍楼供应几天热水?

答案： 22.(7分)解:
(1)1h内喷出的热水冷却至20℃时放出的热量
Q放=c水m(t₀−t)=4.2×10³J/(kg·℃)×1×10⁵kg×(80℃−20℃)=2.52×10¹⁰J (2分)
(2)这些热量可以加热的水的质量
m′=Q吸/[c水(t′−t₀′)] =Q放/[c水(t′−t₀′)] =2.52×10¹⁰J/[4.2×10³J/(kg·℃)×(45℃−15℃)] =2×10⁵kg =200t (3分)
可给该学生宿舍楼供应热水的天数n=m′/m″=200t/(25t/天)=8天 (2分)

23. 在物理实验课上,老师将一块质量为1kg的合金块加热到240$^{\circ}C$,然后迅速将其放入质量为2kg、温度为20$^{\circ}C$的水中. 经过一段时间后,合金块和水达到了共同温度40$^{\circ}C$. 已知$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)$. 求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)该合金块的比热容是多少? (假设在热传递过程中没有热量散失到周围环境)

答案： 23.(7分)解:
(1)由公式Q吸=cm(t−t₀)可知水吸收的热量
Q水吸=c水m(t−t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×2kg×(40℃−20℃)=1.68×10⁵J (2分)
(2)热传递中没有热量损失，则Q合金块放=Q水吸=1.68×10⁵J (2分)
由公式Q放=cm(t₀−t)可知，该合金块的比热容
c合金块=Q合金块放/[m合金(t₀′−t)] =1.68×10⁵J/[1kg×(240℃−40℃)] =0.84×10³J/(kg·℃) (3分)