【单元练】人教版初中九年级物理第十四章【内能的利用】经典测试卷(含答案解析)(2)
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一、选择题
1.煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)、热值为4.6×107J/kg,下列说法正确的是()A.质量越大,煤油的比热容越大
B.质量越大,煤油的热值越大
C.1kg煤油温度升高1℃需要吸收4.6×107J的热量
D.完全燃烧1kg煤油可放出4.6×107J的热量D
解析:D
AB.比热容和热值都是物质本身的一种属性,不会随物体质量的变化而变化,故AB错误;
C.煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃),则1kg煤油温度升高1℃需要吸收2.1×103J的热量,故C错误;
D.煤油的热值是4.6×107J/kg,则完全燃烧1kg煤油可放出4.6×107J的热量,故D正确。
故选D。
2.下列关于热和能的说法中,错误的是()
A.比热容是物质的一种属性
B.古人“钻木取火”,是内能转化为机械能的过程
C.一切物体都具有内能
D.内燃机在做功冲程是内能转化为机械能的过程B
解析:B
A.比热容是物质的一种基本属性,只与物质的材料和状态有关,故A正确,不符合题意;
B.钻木取火,是机械能转化为内能,故B错误,符合题意;
C.物质是由于分子、原子构成,分子永不信息地做无规则运动,具有动能,分子存在间隙和作用力,故分子间存在分子势能,故一切物体都具有内能,故C正确,不符合题意;D.内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是()
A.一个工作循环的正确顺序是∶甲乙丙丁
B.甲图冲程能获得动力
C.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
D.丁图冲程存在内能转化为机械能的过程D
解析:D
甲图中两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是机械能转化为内能;乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;丁图中两个气阀都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;
A.四个冲程的正确顺序是乙甲丁丙,故A错误;
B.甲图为压缩冲程,内燃机在做功冲程(丁图)获得动力,故B错误;
C.丙图为排气冲程,不存在化学能转化为内能的过程,故C错误;
D.丁图为做功冲程,在该冲程中将内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
4.2020年11月24日,搭载着“嫦娥五号”探测器的长征五号火箭发射成功,标志着中国“探月工程”第三步拉开序幕,长征五号运载火箭采用无毒,无污染的液氢液氧燃料作推进剂,属于绿色环保大型液体运载火箭,下列说法正确的是()
A.液氢燃烧得越充分,其热值就越大
B.燃料燃烧产生高温高压的燃气对火箭做功,燃气的内能会增加
C.高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化成机械能
D.通常情况下气态的氢氧是采用高温高压方式进行加注的C
解析:C
A.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与有无充分燃烧无关,故A错误;B.燃气对火箭做功,内能转化为机械能,燃气的内能会减小,故B错误;
C.燃气对火箭做功,内能转化为机械能,故C正确;
D.令气体液化的方法有两种,一是降低温度,二是压缩体积。
通常情况下气态的氢氧是采用低温、高压进行加注的。
故选C。
5.下列说法正确的是()
A.两个削平的铅块被紧压在一起不易分开,是因为分子间只有引力,没有斥力
B.腌制咸鸭蛋,利用了分子在不停地做有规则运动
C.火箭发动机常用液态氢作燃料是因为液态氢的热值大
D.常用水作汽车发动机的冷却液,是因为水容易传热C
解析:C
A.分子间同时存在引力与斥力,两个削平的铅块被紧压在一起不易分开,是因为分子间此时主要表现为引力作用,故A错误;
B.腌制咸鸭蛋,利用了扩散现象,即分子在不停地做无规则运动,故B错误;
C.火箭发动机常用液态氢作燃料是因为液态氢的热值大的特性,在燃烧相同质量时可以放出更多的热量,故C正确;
D.常用水作汽车发动机的冷却液,是因为水的比热容大,吸热相同热量时升高的温度较
低,故D 错误。
故选C 。
6.2020年11月23日嫦娥五号发射升空,12月17日圆满完成探月任务返回地面,关于它的说法下列错误的是( )
A .发射时用的燃料热值越大,燃烧时放出的热量越多
B .发射塔下大水池中装有水,利用水的比热容大特性
C .发射时,发射塔周围出现大量白气,是液化形成的
D .嫦娥五号返回器外表面的材料,具有良好的耐高温性和隔热性A
解析:A
A .根据公式Q qm 放可知:燃料燃烧放出的热量除了与燃料的热值有关,还跟燃料的质量有关,故A 错误但符合题意;
B .发射塔下大水池中装有水,就是利用水的比热容大,吸热能力强,吸收火箭升空时放出的大量热量,故B 正确但不符合题意;
C .发射时,发射塔周围出现大量白气,是高温水蒸气遇冷,放热液化形成的,故C 正确但不符合题意;
D .返回器外表面的材料,具有良好的耐高温性和隔热性,是为了防止返回器返回地球时与空气摩擦产生大量热量而被烧坏,故D 正确但不符合题意。
故选A 。
7.四冲程汽油机工作循环中的某一个冲程如图所示,下列说法正确的是( )
A .该冲程是压缩冲程
B .该冲程的能量转化主要是内能转化为机械能
C .该冲程是吸气冲程
D .该冲程只排出废气,不发生能量的转化B
解析:B
由图可知,此工作循环中两气门关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动是做功冲程,在此冲程中内能转化为机械能。
故选B 。
8.礼花喷射器结构如图,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。
使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。
对该过程的分析正确的是( )
A.罐内气体的内能不变
B.罐内气体分子热运动加剧
C.罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D.该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同D
解析:D
AC.在喷出礼花的过程中,罐内的压缩气体对礼花做功,气体内能转化为礼花的机械能;罐内气体内能减少,故A错误,C错误;
B.罐内气体内能减少,温度降低,分子热运动变缓,故B错误;
D.汽油机做功冲程是将内能转化为机械能,而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时,也是将内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
9.关于热机的效率,下列说法正确的是()
A.一般情况下汽油机的效率比柴油机的高
B.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中,废气带走的能量最多D
解析:D
A.一般情况下,柴油机的效率要高于汽油机的效率,故A错误;
B.热机效率越高,有用功占燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,所以在做功同样多的情况下消耗的能量越少,故B错误;
C.热机效率越高,有用功占燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,做功快说明功率大,热机效率和功率之间没有必然的联系,故C错误;
D.在热机损失的能量中,废气带走的能量最多,故D正确。
故选D。
10.下列关于能量转化的实例,你认为说法正确的是()
A.水轮机带动发电机发电——电能转化为机械能
B.汽油机的做功冲程——机械能转化为内能
C.燃料燃烧——化学能转化为内能
D.给蓄电池充电——化学能转化为电能C
解析:C
A.水轮机带动发电机发电,将机械能转化为电能,故A错误;
B.汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,故B错误;
C.燃料燃烧是化学变化,将化学能转化为内能,故C正确;
D.给蓄电池充电时,把电能转化成化学能储存在电池里,故D错误。
故选C。
二、填空题
11.如图所示,给试管内水加热至一定程度,发现试管口木塞会被推出。
给水加热是通过______方式使水的内能增加;木塞被推出后水蒸气的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
燃油汽车的核心部件是热机,通过______冲程将废气排出气缸,造成大气污染。
一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是2400r/min,它每秒完成
______个冲程,对外做功________次。
热传递减小排气8020
解析:热传递减小排气8020
[1]用酒精灯加热水的过程中,水从酒精灯火焰吸收热量,是通过热传递的方式使水的内能增加的。
[2]软木塞冲出试管口时,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,则水蒸气内能变小。
[3]燃油汽车的热机工作一个循环有4个冲程,其中排气冲程将废气排出气缸。
[4][5]四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,合40r/s,表示每秒钟飞轮转动40圈;因为四冲程汽油机一个工作循环完成四个冲程,活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2圈,对外做功1次,所以,该汽油机每秒完成80个冲程,对外做功20次。
12.汽车是常见的交通工具,随着人们生活水平的提高,汽车也走进了寻常百姓家。
汽车在新冠疫情期间运输物资,对疫情的防控起了重大作用。
(1)如图甲所示,汽油机一个工作循环包括四个冲程,一个气缸正常工作四个冲程的顺序是________(对图甲中 A、B、C、D重新排序)。
(2)一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为1800 r/min,该汽油机每分钟做功_______次,图甲中D所示的汽油机冲程是通过_______的方式改变燃气内能的。
除此之外,通过_______也可改变物体内能。
(3)图乙所示为某汽油机的能流图,若E =1000J ,E 1=350J ,E 2=250 J ,E 3=300J ,则E 4=________J ,则该汽油机的效率为η =___________;
(4)以前的汽车发动机经常会很热,人们经常会用水来给汽车的发动机降温,原因是水的________很大。
BADC900做功热传递10025比热容
解析:BADC 900 做功 热传递 100 25% 比热容
(1)[1]甲中的两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是第二个冲程;乙中的进气阀打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一个冲程;丙中的排气阀打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四个冲程;丁中的两个气阀都关闭,火花塞点火,活塞下运动,所以为做功冲程,是第三个冲程;故先后顺序为:BADC 。
(2)[2]若飞轮转速是1800r/min ,表示每分钟飞轮转动1800圈,因为飞轮转2圈,对外做功1次,所以,飞轮转1800圈,对外做功900次。
[3][4]图甲中D 所示的汽油机冲程中燃气对外做功,则其内能减小即通过做功的方法改变物体的内能,除此之外通过热传递也可改变物体内能。
(3)[5]由能流图可知
E 4=E -E 1-E 2-E 3=1000J-350J-250J-300J=100J
[6]燃料完全燃烧放出的热量为E ,有用机械能即有用功为E 2,所以内燃机的效率
η=2250J =25%1000J
E E = (4)[7]因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以人们用冷水冷却发动机。
13.氢气是一种清洁能源。
相同质量的氢气完全燃烧放出的热量可以达到煤气的三倍以上,说明氢气的_______(选填“比热容”或“热值”)很大。
以3倍的关系粗略计算,1 kg 氢气完全燃烧放出的热量约为________J ,这些热量可以使_______kg 的水从 20 ℃加热
至 80 ℃。
(c 水=4.2×
103J/(kg·℃),q 煤气 =4.2×107 J/kg )热值126×108500 解析:热值 1.26×
108 500 [1]在同等条件下,氢气完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明氢气的热值很大。
[2]1kg 煤气完全燃烧放出的热量
Q 放=mq 煤气=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J
1kg 氢气完全燃烧放出的热量
Q 放′=3Q 放=3×4.2×107J=1.26×108J
[3]由题知
Q 吸=Q 放′=1.26×108J
水的质量
83 1.2610J =500kg 4.210J /(kg )(80-20)
Q m c t ⨯==∆⨯⋅⨯吸水℃℃℃ 14.“六冲程引擎”曾被《大众科学》杂志评为年度奇思妙想十大发明,这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力。
第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。
其中第五冲程相当于四冲程汽油机的________冲程。
若一台汽油机运行时各种能量损耗占总能
量的百分比大致为:汽缸散热损失占25%,废气带走的能量占30%,摩擦等机械损耗占10%,则该汽油机的效率为________。
做功35
解析:做功 35%
[1]由材料可知,第五冲程中产生了动力,相当于汽油机的做功冲程。
[2]该汽油机的效率为
1-25%-30%-10%35%η==
15.在一个标准大气压下,使用酒精加热水,完全燃烧 100 g 酒精可放出的热量为______ J ,若放出的热量有70%被水吸收,能使初温 20 ℃,质量为5 kg 的水升高______℃
(3
4.210J/(kg )c =⨯⋅水℃, q 酒精=3.0×
107J/kg )3×10680 解析:3×106 80
[1]完全燃烧 100 g 酒精可放出的热量为 7601kg 3010301J/kg J 0Q mq ...==⨯⨯⨯=酒精
[2]水吸收的热量为
6670%70%3010J 2110J Q Q ..==⨯⨯=⨯吸
水升高的温度为
632110J 1004210J/(kg )5kg
Q .Δt c m .⨯===⨯⋅⨯吸水℃℃ 水的沸点为100℃,水温达到沸点后,温度不变,因为
20100120100+=℃℃℃>℃
所以水温最终为100℃,水升高的温度
11002080Δt =-=℃℃℃
16.某种国产汽车,当它在某平直公路上以20m/s 的速度匀速行驶时,每百公里的油耗量为6L 。
假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是630N ,则汽油机的效率是________%
(已知汽油的热值是3.5×
107J/L )。
30 解析:30
汽油完全燃烧放出的热量
Q 放=Vq =6L ⨯3.5710⨯J/L=2.1810⨯J
因为汽车匀速行驶,所以汽车牵引力
F =f =630N
牵引力做功
W =Fs =630N ⨯100000m=6.3710⨯J
汽油机的效率
η=W Q 放=786.310J 2.110J
⨯⨯=30% 17.如图所示为一单缸四冲程汽油机某冲程剖面图,该图表示为吸气冲程。
若飞轮转速为3000r/min ,则1s 对外做功 ______ 次。
25
解析:25
四冲程汽油机一个工作循环是4个冲程,飞轮转2转,做1次功。
飞轮转速为3000r/min=50r/s ,故1s 对外做功25次。
18.如图所示,2020年11月24日4时30分,我国在文昌航天发射场,用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,开启我国首次地外天体采样返回之旅。
长征5号运载火箭的芯级助推器上采用液氢–液氧发动机,用氢作为燃料,主要的优点是它的_______高,完全燃烧100kg 的液态氢放出的热量是_________J 。
火箭中的燃料燃烧时,将_______能转化为燃气的_______能。
(81.4310J kg q =⨯)
热值化学内
解析:热值 101.4310⨯ 化学 内
[1]对于燃料,主要是利用它燃烧时放出的热量,所以用氢作为燃料,主要是因为它具有热值高的优点。
[2]完全燃烧100kg 的液态氢放出的热量
8101.4310J kg 100kg 1.4310J Q qm ==⨯⨯=⨯放
[3][4]火箭中的燃料燃烧时,将燃料的化学能通过燃放释放出来,转化为燃气的内能。
19.“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。
利用太阳能将2000kg 的水从15℃加热到50℃,可以至少节约______kg 烟煤。
[烟煤的热值为2.94×107J/kg ,水的比热容为
4.2×103J/(kg·℃)]10
解析:10
加热水需要太阳能为
()()3821 4.210J/kg 2000kg 5015 2.9410J Q cm t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯(℃)℃℃ 节约煤
8172.9410J 2.g 19410J/k k g
0Q m q ==⨯=⨯ 20.一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是2400r/min , 它每秒完成_________个冲程,对外做功______次。
20
解析:20
[1][2]飞轮转速是2400r/min ,合40r/s ,表示每秒钟飞轮转动40圈,因为一个工作循环完成四个冲程,活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,对外做功1次,所以,该汽油机每秒完成80个冲程,对外做功20次。
三、解答题
21.用燃气灶既方便又环保,一般的燃气灶正常工作时,15min 可使一壶质量为4kg ,温度
为43℃的水沸腾,在某市水的沸点约为93℃,[水的比热容是4.2×
103J/(kg·℃)]求: (1)水吸收的热量是多少?
(2)若燃气灶放出的热量50%被水吸收,燃气灶实际放出的热量为多少?
(3)烧开这壶水至少需要多少天燃气?(若天然气的热值为4×107J/m 3)
解析:(1)8.4×105J ;(2)1.68×106J ;(3)0.042m 3
解:(1)水吸收的热量
354.210J/(kg )4kg (9343)=8.410J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-⨯吸℃℃℃
(2)根据100%Q Q η=⨯吸放
可知,燃烧煤气放出的热量 568.410J =1.6810J 50%Q Q η⨯==⨯吸
放 (3)烧开这壶水需要的天然气为
63731.6810J =0.042m 410J/m
Q V q ⨯==⨯放
答:(1)水吸收的热量是8.4×
105J ; (2)燃气灶实际放出的热量为1.68×106J ;
(3)烧开这壶水至少需要0.042m 3天燃气。
22.小明用干木柴进行烧水,完全燃烧5kg 干木柴,使初温为20℃、50kg 的水升高了40℃。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg 。
求: (1)干木柴完全燃烧所放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该过程干木柴燃烧效率。
解析:(1)6×107J ;(2)8.4×106J ;(3)14%
(1)干木柴完全燃烧放出的热量
Q 放=mq =5kg ×1.2×107J/kg=6×107J
(2)由Q cm Δt =知道,水吸收的热量 36=4.210J /J kg 50kg 408.410Q cm t =∆⨯⋅⨯⨯=⨯吸(℃)℃
(3)该过程干木柴燃烧效率
678.410J 6.01=100%=0J
100%14%Q Q η⨯⨯⨯=⨯吸放 答:(1)干木柴完全燃烧所放出的热量是6×
107J ; (2)水吸收的热量是8.4×106J ;
(3)该过程干木柴燃烧效率是14%。
23.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一、某物理兴趣小组的同学,用某品牌太阳能热水器给质量为120 kg 的水加热,在6小时的有效照射时间内,他们绘制了如图的
加热过程中水温随时间变化的图线。
已知该品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×
106 J 的太阳能。
求:
(1)热水器中的水在6小时内吸收的热量Q ;[水的比热容c =4.2×103 J/(kg·℃)] (2)热水器6小时内接收到的太阳能E ;
(3)热水器的效率η;
(4)若改用煤气来加热这些水,使水升高相同温度,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸
收,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q =4.2×
107 J/kg )
解析:(1)1.008×107J ;(2)2.52×107J ;(3)40%;(4) 0.24kg
解:(1)由图可知,水在6小时内由20℃升高40℃,热水器中的水在6小时内吸收的热量
Q =cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×
120kg×(40℃-20℃)=1.008×107J (2)热水器6小时内接收到的太阳能
E =4.2×106 J/h×6h=2.52×107J
(3)热水器的效率
771.00810J = 2.5210J
Q E η⨯=⨯=40% (4)煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,即
Q 放=Q =1.008×107J
完全燃烧煤气的质量
771.00810J 4.210J/kg
Q m q ⨯'==⨯放=0.24kg 答:(1)热水器中的水在6小时内吸收的热量是1.008×
107J ; (2)热水器6小时内接收到的太阳能是2.52×107J ;
(3)热水器的效率是40%;
(4)若改用煤气来加热这些水,使水升高相同温度,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸
收,需要完全燃烧0.24kg 煤气。
24.现代家庭普遍安装了节能型燃气热水器,在一次用水过程中将10kg 的水,从12℃加
热到52℃。
已知c 水=4.2×
103J/(kg·℃),天然气的热值是q =4×107J/m 3。
求: (1)水吸收的热量;
(2)如果此燃气热水器的热转化效率为84%,此次加热水消耗的天然气的体积。
解析:(1)61.6810J ⨯;(2)30.05m
解:(1)水吸收的热量
()()360 4.210J/(kg C)10kg 52C 12C 1.6810J Q cm t t =-=⨯⋅︒⨯⨯︒-︒=⨯吸
(2)天然气完全燃烧放出的热量
661.6810J 210J 84%Q Q η⨯===⨯吸
放 消耗的天然气的体积
6373210J 0.05m 410J /m
Q V q ⨯===⨯放
答:(1)水吸收的热量为61.6810J ⨯;
(2)此次加热水消耗的天然气的体积为30.05m 。
25.若490g 焦炭放出的热量约有10%被5kg 的液体吸收,液体的温度升高了70℃(液体还没有沸腾),则该液体的比热容是多少?(焦炭的热值为73.010J/kg ⨯)
解析:2×103J/(kg ·℃)
解:由焦炭质量及热值可知,焦炭放出的热量为 77=0.49kg 3.010J/kg 1.4710J Q mq =⨯⨯=⨯放
液体吸收的热量为
76100.11.4710J 1.4710J Q Q ==⨯⨯=⨯吸放%
则液体比热容是
631.4710J 4.210J/kg 5kg 70Q c m t ⨯===⨯⋅∆⨯吸(℃)℃
答:该液体的比热容是3
4.210J/kg ⨯⋅(℃)。
26.质量为3t 的小型载重汽车,额定功率为100kW ,车上装有6t 的砂石,汽车以36km/h 的速度在平直公路上以22.5kW 的功率匀速行驶了l0min ,消耗汽油1.2kg ,不计空气阻力。
(已知汽油的热值为4.5×l07J/kg )求:
(1)1.2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为多少?
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为多少?
(3)汽油完全燃烧放出的热量转换为汽车牵引力所做功的效率为多少?
解析:(1)5.4×107J ;(2)2.25×103N ;(3)25%
(1)由Q mq =放知道,汽油燃烧放出的热量为
Q=mq =1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J
(2) 由于汽车匀速运动,则受到的阻力为f=F ,由P Fv = 知道,受到的阻力
322.5kW 22500W 2.2510N 36km/h 10m/s
P f F v ==
===⨯ (3) 有用功为 W 有用=Pt =22.5kW ×10min=22500W×10×60s=1.35×107J
汽油完全燃烧放出的热量转换为汽车牵引力的做功的效率
771.3510J 100%100%25%5.410J
W Q η⨯=⨯=⨯=⨯ 答:(1)1.2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为5.4×107J ;
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为2.25×103N ;
(3)汽油完全燃烧放出的热量转换为汽车牵引力所做功的效率为25%。
27.如图是某太阳能热水器,向其中注入50kg 水,阳光照射一段时间后,水温从10°C 升高到50°C 。
水的比热容是4.2×103J/(kg•°C)。
试求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J ,则这段时间该热水器的效率是多少?
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J 的热量,需完全燃烧多少千克煤?(煤的热值约为
3.5×107J/kg )。
解析:(1)8.4×106J ;(2)30%;(3)0.8kg
(1)水吸收的热量
360 4.210J/(kg C)50kg 50C 10C 8.410J Q cm t t =-=⨯︒⨯⨯︒-︒=⨯吸()()
(2)该热水器的效率
678.410J 100%30%2.810J
Q E η⨯==⨯=⨯吸 (3)若用煤燃烧来提供2.8×107J 的热量,由Q 放=mq 得完全燃烧煤的质量
772.810J 0.8kg 3.510J/kg
Q m q ⨯'===⨯放
答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J ;
(2)这段时间该热水器的效率是30%;
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧0.8kg煤。
28.已知煤气的热值为3.6×107J/m3,0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的50%被温度为20℃,质量为30kg的水吸收,则水温升高多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]解析:40C
【解析】
试题分析:
已知:煤气的热值为q=3.6×107J/m3,煤气的体积V=0.28m3,水的质量m=30kg,水的比热c=4.2×103J/(kg•℃)
求:煤气完全燃烧放出的热量Q放=?;水升高的温度△t=?
解:煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.28m3×3.6×107J/m3=1.008×107J;
水吸收的热量:Q吸=ηQ放=50%×1.008×107J=5.04×106J,
∵Q=cm△t
∴水升高的温度:
△t===40℃.。