初三物理热机计算一
初三物理《热机》
你猜想:汽油机、 你猜想:汽油机、柴油机的效率 大约是多少?猜猜看! 大约是多少?猜猜看!
汽油机的效率: 汽油机的效率:20~30%
柴油机的效率:30~45% 柴油机的效率: 你认为它们的效率比你想象的 高?还是低?
(3)提高热机效率的途径和方法: 提高热机效率的途径和方法: ①尽可能减少各种热损失,保证良好 尽可能减少各种热损失, 的润滑,减少因克服摩擦所消耗的能量; 的润滑,减少因克服摩擦所消耗的能量; ②充分利用废气的能量,提高燃料的 充分利用废气的能量, 利用率,如利用热电站废气来供热。 利用率,如利用热电站废气来供热。这种 既供电又供热的热电站, 既供电又供热的热电站,比起一般火电站 来,燃料的利用率大大提高。 燃料的利用率大大提高。
四、热机-------能量的转化 热机 能量的转化
一、热机 实验一:试管内装水,用橡皮塞塞住, 实验一:试管内装水,用橡皮塞塞住,
加热至沸腾。 加热至沸腾。
现象:水升至沸腾,产生大量水蒸气, 现象:水升至沸腾,产生大量水蒸气,水
蒸气越来越来多,对软木塞的压力越来越大, 蒸气越来越来多,对软木塞的压力越来越大, 随后将软木塞推出试管口
说明:水蒸气膨胀对木塞做功, 说明:水蒸气膨胀对木塞做功,水蒸气内
能减小,木塞机械能增加, 能减小,木塞机械能增加,内能转化为机械 能。
结论: 结论:化学能
内能
机械能
热机: 1、热机:能够将燃料的化学能通过燃烧转化 为内能,又通过做功, 为内能,又通过做功,把内能转化成机械能的 机器 原理: 2、原理:化学能 分类: 3、分类: 热机 外燃机 内燃机 汽油机 柴油机
二、燃料的热值 1、定义:1kg某种燃料完全燃烧 、定义: 某种燃料完全燃烧 所放出的热量叫做这种燃料的热值 2、符号:q 、符号: 单位:J/kg 单位:
初三物理热机效率的计算公式
初三物理热机效率的计算公式热机效率公式应为η=Q有/Q放×100%。
热机效率公式解析热机是利用内能来做功的机器。
热力学定律的发现与提高热机效率的研究有密切关系。
热机工作部分中转变为机械功的热量和工质从发热器得到的热量的比。
如果用ηt表示,则有ηt=W/Q1=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1。
从式中很明显地看出Q1越大,Q2越小,热效率越高,这是热机效率中的主要部分,它表明了热机中热量的利用程度。
热机效率简介热机效率,专业术语,热力学定律的发现与提高热机效率的研究有密切关系。
蒸汽机虽然在18世纪就已发明,但它从初创到广泛应用,经历了漫长的年月,1765年和1782年,瓦特两次改进蒸汽机的设计,使蒸汽机的应用得到了很大发展,但是效率仍不高。
如何进一步提高机器的效率就成了当时工程师和科学家共同关心的问题。
热机效率定义转变为有用功的热量跟燃料燃烧时放出的热量的比叫做热机的效率,也叫热机的有效效率。
通常用百分数来表示。
凡是能够利用燃料燃烧时放出的能来做机械功的机器就叫做热机。
热机在工作过程中,发热器(高温热源)里的燃料燃烧时放出的热量并没有全部被工作物质(工质)所吸收,而工质从发热器所得到的那部分热量也只有一部分转变为机械功,其余部分随工质排出,传给冷凝器(低温热源)。
工质所作的机械功中还有一部分因克服机件摩擦而损失。
根据热机的工作特点,下面对热机中热量的利用和损耗情况作说明。
初三物理热机效率知识点物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题,所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。
热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置,用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。
由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到IO0%,一般情况下:蒸汽机效率6%~15%,汽油机的效率20~30%,柴油机的效率30%~45%。
初三物理热机的效率习题
初三物理热机的效率习题热机是物理学中的一个重要概念,它是能够通过热量转化为机械功的机械装置。
热机的效率是评价热机性能的重要指标之一。
在初三物理学习中,经常会遇到与热机的效率相关的问题。
本文将为大家介绍一些初三物理热机的效率习题,帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
习题一:一个热机从热源吸取3000J的热量,每次工作过程中有500J的热量散失,计算这个热机的效率是多少?解析:热机的效率可以用以下公式来计算:效率 = 机械功÷吸热量。
根据题目中的数据,这个热机的吸热量是3000J,而热量散失量是500J,那么机械功可以通过以下公式计算:机械功 = 吸热量 - 热量散失量。
将数据代入计算得到机械功 = 3000J - 500J = 2500J。
所以,这个热机的效率为:效率 = 2500J ÷ 3000J ≈ 0.833,约等于0.83,即83%。
习题二:一个汽车引擎每分钟可以产生5000J的机械功,同时排放热量为2000J,求这个汽车引擎的效率是多少?解析:根据题目中的数据,汽车引擎的机械功是5000J,而热量排放量是2000J。
根据热机的效率公式,我们可以计算效率。
效率 = 机械功÷吸热量。
由于题目没有给出吸热量的具体数值,我们无法直接计算效率。
但我们可以利用以下公式计算:吸热量 = 机械功 + 热量排放。
将题目中的数据代入计算得到吸热量 = 5000J + 2000J = 7000J。
所以,这个汽车引擎的效率为:效率= 5000J ÷7000J ≈0.714,约等于0.71,即71%。
习题三:一个制冷机每次从低温热源吸收400J热量,排放热量为200J,求这个制冷机的效率。
解析:制冷机与热机相反,它是通过吸热使制冷介质所在的系统从低温热源向高温热源释放热量。
制冷机的效率可以通过以下公式计算:效率 = (热量散失 + 吸热量)÷吸热量。
由于题目中给出了吸热量和排放热量的具体数值,我们可以直接代入计算。
【精品初三物理】九年级热机的效率
热机的效率知识集结知识元燃料热值及其计算知识讲解1.燃料的热值(1)定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值。
(2)单位:焦每千克,符号为J/kg。
(3)燃料热值的理解a.燃料才有热值;b.燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量;c.“某种燃料”表明热值与燃料的种类有关;d.“完全燃烧”表示要燃尽、烧完。
e.热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化成内能的本领大小,也就是说热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量多少均没有关系。
常见燃料的热值燃料热值燃料热值干木柴约1.2×107J/kg柴油 4.3×107J/kg烟煤约2.9×107J/kg煤油 4.6×107J/kg无烟煤约3.4×107J/kg汽油 4.6×107J/kg焦炭 3.0×107J/kg氢 1.4×108J/kg木炭 3.4×107J/kg煤气约3.9×107J/m3酒精 3.0×107J/kg沼气约1.9×107J/m3Q放=mq(Q放表示燃料完全燃烧时所放出的热量,单位是J,m表示燃料的质量,单位是kg,q表示该种燃料的热值,单位是J/kg)对于气体燃料而言,公式为:Q放=Vq(Q放的单位是J,V是燃料的体积,单位是m3,q的单位是J/m3)热值跟热量不是一回事。
例题精讲燃料热值及其计算例1.(2019∙昆明模拟)下列说法中正确的是()A.物体的温度不变,说明没有发生内能的转移或转化B.燃料的燃烧越充分,燃料的热值越大C.在热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移D.汽油机的做功冲程燃气的内能减小【解析】题干解析:A、物体的温度不变,内能也可能增加,例如晶体熔化时,不断吸热,温度不变,内能发生转移,内能增加。
初三物理热机效率计算公式
初三物理热机效率计算公式初三的同学们,咱们今天来好好聊聊物理中的热机效率计算公式。
这可是个重要的知识点,要是掌握不好,可就容易在考试中丢分啦!咱们先来说说什么是热机效率。
简单来讲,热机效率就是用来衡量热机工作时,有用能量占总能量的比例。
就好比你去参加一场跑步比赛,你的最终成绩就是你跑的距离与你花费的时间和体力的一个比例,而热机效率就是热机工作时输出的有用功和燃料燃烧放出的总能量的比例。
热机效率的计算公式是:η = W 有 / Q 总 × 100% 。
这里的“η”就是热机效率,“W 有”表示有用功,“Q 总”表示燃料完全燃烧放出的总能量。
为了让大家更好地理解这个公式,我给大家讲个小例子。
有一次我去加油站加油,看到工作人员在给一辆汽车加油。
我就在想啊,这加进去的油就相当于燃料燃烧放出的总能量“Q 总”,而汽车跑起来做的有用功“W 有”,就比如让汽车前进、克服摩擦力等等。
那热机效率就是汽车真正利用这些燃料能量的程度。
咱们来具体分析一下这个公式里的两个量。
先说有用功“W 有”,这得根据具体情况来计算。
比如说,对于蒸汽机,有用功可能是推动活塞做功;对于内燃机,有用功可能是输出的机械功。
再来说说燃料完全燃烧放出的总能量“Q 总”。
这通常可以通过燃料的热值乘以燃料的质量来计算。
燃料的热值就像是每种燃料的“能量身份证”,它告诉我们单位质量的燃料完全燃烧能放出多少能量。
在实际计算中,同学们要注意单位的统一。
比如能量的单位常用焦耳(J),质量的单位常用千克(kg)。
可别因为单位的问题出错,那就太可惜啦!咱们再回到生活中,想想家里的汽车。
如果汽车的热机效率高,那就意味着同样多的油能跑更远的路,能省不少钱呢!反过来,如果热机效率低,不仅费油,还不环保。
还有啊,同学们,热机效率的提高可是一个大课题。
科学家们一直在努力研究,怎么让热机效率更高。
比如说,改进发动机的结构,让燃料燃烧更充分;或者采用更好的材料,减少能量的损失。
初三物理 热机(一)
初三物理热机(一)分析:化学能内能机械能一、热机:把内能转化为机械能的机器.二、内燃机:燃料在其缸体内燃烧的热机.→汽油机(如右上图)1、构造气缸:进气门、排气门、火花塞、活塞、连杆、曲轴、飞轮、齿轮2、工作过程1)冲程:活塞从气缸的一端运行到另一端的过程.2)汽油机的一次工作循环分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程.吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,在大气压的作用下,汽油和空气的混合物进入气缸.压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,机械能转化为内能(后出)做功过程:压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体,推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功.内能→机械能(后出)排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。
废气带走了大量的内能(后出)(3)在一个工作循环中,活塞往复两次,曲轴转动.两周,四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成.有两个冲程伴随有能量的转化,其中,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能.柴油机与汽油机的区别例1、随着电子技术的发展,许多汽车已经采用了电子燃油喷射系统,用微电脑控制燃油的供应量,取代了传统的化油器系统.采用电子燃油喷射系统的发动机与采用化油器的发动机相比具有很多优点,下列说法不正确的是()A.提高了发动机的功率B.不再排放对空气和人类有害的气体C.降低了燃料的消耗,提高了燃烧效率D.减少了有害气体的排放例2、一单缸汽油机的飞轮每分钟转600r,设做功冲程中燃气对活塞的压强保持为5×105Pa 不变.活塞行程为0.2m,活塞的面积为100cm2,求此汽油机的功率.小结:1、如图所示为内燃机工作时各冲程的示意图,其中表示做功冲程的是()2、一台四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min,它1s内完成了()A.30个冲程B.60个冲程C.120个冲程 D.160个冲程3、在汽油机的一个工作循环中,进气门和排气门均关闭的冲程是()A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.排气冲程和吸气冲程4、热机工作的四个过程可以概括为:①工作物质获得内能,膨胀做功,把一部分内能转化为机械能②燃料燃烧释出内能③内能传递给工作物质④工作物质内能减少,温度降低.按工作过程排列四个冲程的顺序是()A.①③②④B.③②④①C.②③①④D.②①④③5、汽油机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀做功,此时气体的温度和内能变化的情况是()A.温度降低,内能减小B.温度升高,内能增大C.温度不变,内能不变D.无法确定6、下面是汽油机工作的四个冲程,其中将机械能转化为内能的是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程7、甲乙两汽车,甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高,这说明()A.甲做功比乙多B.甲做功比乙快C.甲消耗的汽油比乙少D.以相同的牵引力行驶相同的路程,甲耗油比乙少8、“嫦娥一号”探月卫星发射时,火箭点火后,高温高压燃气迅速向下喷出,燃气温度下降,火箭则加速上升,关于以上过程下列说法正确的是()A.燃气的一部分机械能转化为内能B.燃气的全部机械能转化为内能C.燃气的一部分内能转化为火箭的机械能D.燃气的全部内能转化为火箭的机械能9、热机是将___________能转化为___________能的机器,热机的种类很多,例如蒸汽机、___________、汽轮机、喷气式发动机等.四冲程内燃机的工作过程是由吸气、___________、___________、排气四个冲程组成的.10、下表是某品牌小轿车的一些技术参数.其中排气量是指发动机气缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大.空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比.汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×103J.当该发动机以最大功率工作时,气缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次.请你计算发动机在最大功率工作时1)1min内做的有用功.2)做功一次消耗汽油的质量.3)发动机的效率.。
初三物理教案:内能的利用-内能利用 热机 热机效率
内能的利用-内能利用
在试管内装一些水,用橡胶塞塞住管口,
将水加热一段时间。
煤汽油天然气
3.汽油机工作过程
①吸气冲程:进气门打开,排气门关闭。
活塞向下运动(?),汽油和空气的混合物进入气缸。
②压缩冲程:进气门和排气门都关闭。
活塞向上运动(?),燃料混合物被压缩。
个冲程的排列次序和能量转化的说法,正确的是(
.正确次序是乙丙甲丁,乙冲程中内能转化为机械能.正确次序是甲乙丁丙,乙冲程中机械能转化为内能.正确次序是甲乙丁丙,丁冲程中机械能转化为内能.正确次序是丙甲乙丁,丁冲程中内能转化为机械能
汽车匀速行驶在平直公路上,汽车的动能和重力势能不变,为什么依然会消耗汽油呢?汽油的内能到哪里去了?。
热机效率计算题讲解
10 道热机效率计算题题目一:一台汽油机的功率为70kW,它工作 1 小时消耗汽油5kg,已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg,求这台汽油机的效率。
解析:1.先计算汽油机所做的有用功:-功率P = 70kW = 70000W,工作时间t = 1 小时= 3600 秒。
-根据公式W = Pt,可得有用功W⁷ = 70000×3600 = 2.52×10⁷J。
2.再计算汽油完全燃烧放出的热量:-汽油质量m = 5kg,热值q = 4.6×10⁷J/kg。
-根据公式Q = mq,可得总热量Q = 5×4.6×10⁷ = 2.3×10⁷J。
3.最后计算热机效率:-热机效率η = W⁷/Q×100% = (2.52×10⁷)/(2.3×10⁷)×100% ≈ 110%(此结果因忽略了能量损失等因素,实际热机效率不可能大于100%,仅为计算过程中的近似值)。
题目二:某柴油机的效率是40%,它工作时消耗10kg 柴油能做多少有用功?柴油的热值为4.3×10⁷J/kg。
解析:1.计算柴油完全燃烧放出的热量:-柴油质量m = 10kg,热值q = 4.3×10⁷J/kg。
- Q = mq = 10×4.3×10⁷ = 4.3×10⁷J。
2.计算有用功:-效率η = 40%,根据公式W⁷ = ηQ,可得有用功W⁷ = 40%×4.3×10⁷ = 1.72×10⁷J。
题目三:一台热机工作时,燃料燃烧每小时释放 1.2×10⁷J 的热量,若热机的效率为30%,求该热机每小时做的有用功是多少?解析:1.已知总热量Q = 1.2×10⁷J,效率η = 30%。
2.根据公式W⁷ = ηQ,可得有用功W⁷ = 30%×1.2×10⁷ =3.6×10⁷J。
初三物理热机效率的计算公式
初三物理热机效率的计算公式
热机效率是衡量机械动力系统中热能利用率的一项重要指标,它可以用一个公式来表示:热机效率 =效能量输出/热能输入。
热机效率反映了机械动力系统中储存的热能,这个指标对于热机性能的测定和改善具有重要意义。
下面我们来看看物理中初三年级学生如何来计算热机效率的公式。
热机效率的计算公式基本上是一个简单的四则运算,我们可以用温度的变化,热容量的变化以及有效能量的变化来进行计算。
首先,我们可以用温度的变化来计算热机的输入,即温度变化的积分:Qin =∫TdT,其中的T表示温度,dT表示温度的变化量。
此外,我们还可以用热容量的变化来计算热机的有效能量输出:Qout=∫CdT,其中C表示热容量,dT表示温度的变化量。
因此,热机效率的计算公式可以表述为:η=Qout/Qin。
根据上面的公式,热机效率的计算方法是非常容易的,只需要计算热机的输入和输出,然后除以输入的热量,就可以获得热机效率的值。
热机效率的计算公式对于机械动力系统的热能利用率有着很重
要的意义,它不仅能够帮助我们更好地实现热能的储存,而且还能够提高机械动力系统的效率。
但是要注意,当热机效率出现异常变化时,一定要及时解决,以免影响到机械动力系统的热能效率。
综上所述,初三物理中学生计算热机效率的公式的方法是非常简单的,它可以用温度的变化,热容量的变化以及有效能量的变化来进行计算。
热机效率的计算公式对于热能利用率非常重要,这样就可以
避免热机性能出现异常变化,从而保证机械动力系统的效率。
热量计算
初三物理 第三讲 热量的计算 热机一.网上课堂 (一)本讲主要内容1.比热的概念、物理意义及单位。
2.理解计算热量的公式:t cm Q ∆=,能用:)(0t t cm Q -=吸,)(0t t cm Q -=放进行有关物理理的计算。
3.用比热概念解释有关的自然现象。
4.燃烧值的概念、公式及单位。
5.人类获得和利用内能的途径和方法。
6.内燃机的构造和工作原理。
(二)学习指导1.知识要点分析(1)比热容,简称:比热。
①物理意义:为了表示质量相等的不同物质,升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)热量是不同的这种性质,引入比热容这一物理量。
每种物质都有自己的比热,比热是物质的一种特性。
②定义:单位质量的某种物质温度升高C ︒1(或降低C ︒1),吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热。
物理量符号“C ”。
水的比热最大这一特性应用很广。
③比热的大小:与物质种类和状态有关,与物体质量多少、温度变化多少、吸收热量的多少均无关系。
④单位:“焦/(千克︒⋅C )”或“J /(kg C ︒⋅)。
水的比热:)(102.43C kg J C ︒⋅⨯=水指的是1 kg 水温度升高(或降低)C ︒1,吸收(或放出)的热量为J 3102.4⨯。
(2)热量的计算在公式:⎪⎩⎪⎨⎧-∆--∆=物体改变的温度物体的质量物质的比热中t m C t cm Q温度升高时:0t t t t -==∆升 温度降低时:t t t t -==∆0降在热传递过程中,如果不计热散失,则低温物体吸收的热量等于高温物体放出的热量,直到它们温度相同时为止,即放吸Q Q =,这一关系式也叫“热平衡方程”。
(3)燃烧值:燃料燃烧时,化学能转化为内能,这是人类使用的能量的主要来源。
①定义:1千克(或1立方米)某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的燃烧值。
物理量符号“q ”。
②定义式:m Q q = 或 VQq =。
注意:公式中的Q 表示燃料完全燃烧释放的热量。
初三物理部分之热机问题
初三物理部分之——热机问题典型例题1:国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米,活塞冲程长55毫米,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕,飞轮的转速是1500转/分。
(1)求这种汽油机满负荷工作时做功的功率(不计摩擦损失);(2)如果满负荷工作时每分钟消耗15克汽油,这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(汽油的燃烧值为4.6×107焦/千克)提示:由气缸直径可以求得活塞面积,由做功冲程燃气的压强可得燃气作用在活塞上的压力,又已知活塞冲程长度,便可求得每个做功冲程燃气所做的功,进而根据飞轮的转速,则可求得此汽油机做功的功率.答案: (1)在一个做功冲程中,燃气所做的功为W1=pS·l=p·πd2/4·l时间t=lmin内,飞轮转1500r,则共有750个做功冲程,则此汽油机满负荷工作时做功的功率为=2200w(2)15g汽油燃烧释放的能量Q=mq=0.015×4.6×107J=6.9×105J汽油机lmin内所做的功W=Pt=2200×60J=1.32×105J此汽油机把内能转化为机械能的效率是燃气热水器效率问题典型例题2:下表列出的是北京煤气用具厂生产的JS系列家用燃气热水器的参数,其中各物理量的单位用的是国际通用的符号,说明如下:Pa一帕斯卡mmH2O;毫米水柱J;焦耳h;小时M3;立方米l;升,即分米3kgf;千克力,即质量为1千克的物体所受的重力min;分(时间单位)单位前面的字母M表示系数106,字母H表示系数1021.分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量(单位:焦耳)。
2.王秋生同学说,热水产率一栏中,5、3、2后面的符号印得不清楚,好像是数字“l”,但在“/min”的前面又丢掉了什么,请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。
初三物理热机效率计算题专练
初三物理热机效率计算题专练学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题 1.质量为5千克的水,温度从10℃升高到20℃,[c 水=4.2×103焦/(千克•℃)]求:(1)水变化的温度Δt ;(2)水吸收的热量Q 吸。
2.氢燃料被公认为是21世纪最理想的能源之一。
图所示是上汽大通汽车有限公司生产的氢燃料新能源汽车,假设其满载时的重力为4×104N ,某次满载后匀速直线运行24km 从A 地到B 地,用时20min 。
此过程中,该新能源汽车所受阻力是2100N 。
(氢的热值是1.4×108J/kg ,g 取10N/kg )请计算:(1)该新能源汽车从A 地到B 地的速度是多少m/s?(2)从A 地到B 地该新能源汽车牵引力的功率多少W ?(3)若此过程中,该新能源汽车消耗氢燃料0.75kg ,求该新能源汽车发动机的效率。
3.小雨同学探究物质的比热容时,用酒精灯给400g 的水加热,完全燃烧了5.6g 的酒精使水的温度从20 ℃升高到70 ℃[酒精的热值73.010J/kg q =⨯;水的比热容()34.210J/kg C c =⨯⋅︒],求:(1)完全燃烧5.6g 酒精放出的热量;(2)水吸收的热量;(3)小雨用酒精灯给水加热时酒精灯烧水的热效率.4.某家庭需要将50kg 、20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg 的煤气.已知c 水=4.2×103J/(kg·℃),q 煤气=4.2×107J/kg .求:(1)水吸收的热量Q 吸;(2)完全燃烧0.8kg 煤气放出的热量Q 放;(3)煤气灶烧水的效率η.5.冬天小明早晨吃早饭时,妈妈要用60℃热水加热250g 袋装牛奶,要使这袋牛奶的温度由10℃最终升高到50℃,不计热量损失,已知水的比热容为34.210J/(kg ⨯⋅℃),牛奶的比热容为32.110J/(kg ⨯⋅℃)求:(1)牛奶需要吸收多少J 热量?(2)妈妈至少要用60℃的热水多少kg ?6.熔化热是指单位质量的晶体在熔化时变成同温度的液态物质时所需吸收的热量,用字母λ表示,单位是焦每千克,符号是J/kg 。
初三物理热机的热效率计算
初三物理热机的热效率计算热机是指能够将热能转化为机械能的装置,在能源转化领域具有重要地位。
而热效率则是衡量热机性能的重要指标。
本文将介绍初三物理中热机的热效率计算方法。
一、热机的热效率定义热效率(η)是指热机输出的机械能与输入的热能之间的比值,用来衡量热机的能量利用率。
热效率可以用以下公式表示:η = 机械能输出 / 热能输入其中,机械能输出是指热机通过做功输出的机械能,热能输入是指热机输入的热能。
二、热机的热效率计算方法1. 单级汽轮机的热效率计算对于单级汽轮机,其热效率可以用以下公式计算:η = 1 - T排气 / T进气其中,T排气是指汽轮机排气的温度,T进气是指汽轮机进气的温度。
2. 单级热泵的热效率计算对于单级热泵,其热效率可以用以下公式计算:η = 热量输出 / 热量输入 = 热量输出 / (热量输出 + 压缩功耗)其中,热量输出是指热泵输出的热量,热量输入是指热泵输入的热量,压缩功耗是指热泵压缩过程中消耗的功。
3. 单级内燃机的热效率计算对于单级内燃机,其热效率可以用以下公式计算:η = 有效功 / 热能输入其中,有效功是指内燃机输出的净功,热能输入是指内燃机输入的热能。
三、热效率的提高方法为了提高热机的热效率,可以采取以下措施:1. 增加燃烧温度:提高燃料的燃烧温度可以增加热机的热效率,但要注意不能超过燃料的熔点。
2. 减少热能损失:通过增加绝缘材料、改善传热条件等方式减少热能在热机中的损失。
3. 优化工作过程:通过合理的工作过程设计,减少热能在转化过程中的损失,提高热机的能量利用率。
四、热效率计算的应用热效率计算在实际应用中具有重要意义。
例如,在工业生产中,热效率的提高可以有效降低能源成本,提高生产效率。
在环保领域,热效率的优化可以减少能源的消耗,减少对环境的负面影响。
总结:热效率是热机的重要性能指标,用来衡量热机能量的利用率。
本文介绍了初三物理中热机的热效率计算方法,包括单级汽轮机、单级热泵和单级内燃机等。
初三物理热值公式
初三物理热值公式物理教师可以通过带领学生熟记物理公式,巩固物理知识。
下面是我为大家整理的初三物理热值公式,欢迎阅读参考。
初三物理热值公式:热学公式 C水=4.2×103J/(Kg·℃)1、吸热:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt2、放热:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt3、热值:q=Q/m4、炉子和热机的效率:η=Q有效利用/Q燃料总功公式W总=FS (S=nh) W总=W有/η W总= W有+W额 W总=P总t燃料燃烧放热公式Q吸=mq 或Q吸=Vq(适用于天然气等)欧姆定律:I=U/R焦耳定律:(1)Q=I2Rt普适公式)(2)Q=UIt=Pt=UQ电量=U2t/R (纯电阻公式)功率公式P=W/t P=W/t= Fs/t=Fv (v=P/F)功率可分为电功率,力的功率等。
故计算公式也有所不同。
P表示电功率 W表示电功 t表示时间,公式p=w/t 表示单位时间内做功的多少,所以用电功除以时间表示电功率公式w=p*t与公式t=w/p由上面那个公式用数学方法推导出来的电功:(1)W=UIt=Pt=UQ(普适公式)(2)W=I2Rt=U2t/R(纯电阻公式)电功率:(1)P=W/t=UI(普适公式)(2)P=I2R=U2/R(纯电阻公式)功的公式W=FS 把物体举高时W=Gh W=Pt有用功公式公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW 总斜面:W有用=Gh定义:对人们有用的功。
定值电阻:(1)I1/I2=U1/U2(2)P1/P2=I1^2/I2^2(3)P1/P2=U1^2/U2^2机械效率公式η=W有/W总η=P有/ P总(在滑轮组中η=G/Fn)(1)η=G/ nF(竖直方向)(2)η=G/(G+G动) (竖直方向不计摩擦)(3)η=f / nF (水平方向)串联电路:(1)I=I1=I2(2)U=U1+U2(3)R=R1+R2 (1)、W=UIt=Pt=UQ (普适公式)以上是由我分享的初三物理热值公式全部内容,希望对你的考试有帮助。
初中九年级物理热机效率计算题
初中九年级物理热机效率计算题热效率计算题练1、小宇家使用管道天然气煮饭、烧水。
已知天然气的热值为8.4×107J/m3,有效利用率为50%。
现在要将质量为4kg,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?2、(13兰州)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?3、已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃)。
4、汽油的热值是4.6×107 J/ kg,(1)完全燃烧210g汽油能放出多少热量?(2)若这些热量全部被水吸收,可使多少千克的水从20℃升高到43℃?5、王小聪同学的家住于新农村建设示范村里,他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具。
液化石油气热值为3.5×107J/kg,将质量为5kg,初温为20℃的水加热到100℃需燃烧液化石油气80g。
(1)水吸热多少热量?(2)煤气灶加热水时的效率?6.(13南京)使用燃气灶烧水时,将2.2kg初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了45g天然气(假设天然气完全燃烧)。
已知天然气的热值为4.4×107 J/ kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃)。
⑴天然气属于不可再生能源。
在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移是有损耗的。
⑵水的内能增加了J。
7、小红家原来使用液化石油气烧水,每天用60℃的热水100kg。
她参加“探究性研究”活动后,在老师和同学的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器。
(1)若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量是xxxxxxxJ。
九年级关于热机的公式
九年级关于热机的公式热机是一种将热能转换为机械能的装置。
在物理学中,热机通常使用一组公式来描述其工作原理和效率。
本文将介绍九年级关于热机的公式,并对其进行详细解释。
1. 热机效率公式:热机效率是衡量热机工作效果的重要指标,表示热机从燃料中转化为机械能的比例。
热机效率公式如下:热机效率 = 1 - (Qc / Qh)其中,Qc表示热机排出的热量,Qh表示热机吸收的热量。
热机效率通常以百分比形式表示。
2. 卡诺循环公式:卡诺循环是一种理想的热机工作循环,可以达到最高的热机效率。
卡诺循环公式如下:热机效率 = (Th - Tc) / Th其中,Th表示热机吸收热量的高温热源温度,Tc表示热机排出热量的低温热源温度。
3. 热机功率公式:热机功率表示热机单位时间内产生的机械功。
热机功率公式如下:热机功率 = 热机效率× 热机吸收的热量热机功率与热机效率成正比,热机吸收的热量越大,热机功率越大。
4. 热机排烟温度公式:热机排烟温度是热机排出的废气的温度。
热机排烟温度公式如下:热机排烟温度 = 热机吸收的热量× (1 - 热机效率) / (热机效率× 热机排出的热量)5. 热机效率与温度差关系公式:热机效率与热机吸收热量和排出热量之间的温度差有关。
热机效率与温度差关系公式如下:热机效率 = 1 - (Tc / Th)其中,Tc表示热机排出热量的温度,Th表示热机吸收热量的温度。
通过以上公式,我们可以计算热机的效率、功率和排烟温度等重要参数。
在实际应用中,热机的效率是一个关键因素,我们可以通过调整热机吸热和排热的温度来提升热机的效率。
同时,了解热机效率与温度差的关系,可以帮助我们选择适当的热源温度,以达到更高的热机效率。
需要注意的是,热机的效率受到热机内部的能量损失和摩擦损耗等因素的影响。
因此,在实际应用中,我们还需要考虑这些因素,并进行合理的设计和维护,以提高热机的效率和性能。
热机的公式对于理解热机的工作原理和性能具有重要意义。
热机和热值-知识精讲
初三物理热机和热值【本讲教育信息】一. 教学内容:热机和热值二. 重点、难点:1. 知道热机的原理,知道内燃机的冲程和能量转化.2. 知道什么是热值,掌握热值的相关计算.三. 知识点分析:(一)热机1. 热机是把内能转化为机械能的装置.2. 内燃机有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.3. 压缩冲程把机械能转化为内能,做功冲程把内能转化为机械能.(二)热值1. 热值:1kg的某种燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值.2. 公式:Q=mq3. 单位:J/kg(三)能量守恒定律【典型例题】例1:关于燃料的热值,以下说法中正确的是()A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况无关B. 容易燃烧的燃料,热值一定大C. 煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D. 为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料选题目的:本题用于考查对热值的掌握和理解.解析:燃料的热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,而与燃料的质量、燃烧与否无关,故选项B是错的.燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、燃料的质量、燃烧是否完全有关,选项C中只知道煤的热值较干木柴的大,两者的质量关系、燃烧是否完全并不知道,因此不能确定谁放出的热量多,炉子的效率与燃料燃烧的完全程度和热量散失程度有关,与燃料的热值大小无关,故正确答案:A.例2:一桶煤油用掉了一半,则剩下的煤油()A. 密度和热值不变,比热容减为原来的一半B. 比热容和密度不变,热值减为原来的一半C. 热值和比热容不变,密度减为原来的一半D. 密度、热值和比热容都不变选题目的:本题用于考查密度、热值和比热容的掌握和理解.解析:物质的密度、燃料的热值和物质的比热容都是表现物质本质属性的物理量,因此对于给定的物质来说,这三个物理量的数值都不会发生变化.答案选D.错选A是不理解比热容的概念,不知道比热容是表示物质特性的物理量,错认为比热容值与物体的质量成反比,物体的质量减少一半,则其比热容值减少一半.错选B是不理解热值的物理意义.热值是表示燃料燃烧本领的物理量,它表示了燃料的一种特性.物质确定后,则该燃料的热值也就随之确定.错选C是错误理解物质密度的定义,误认为物体的密度与物体的质量和体积有关.以上三个错误都是由于不理解物质的特性量是由物质本身决定的,把物质的特性量与一般的物理量概念等同,因而得出了错误结论.例3:完全燃烧2kg汽油放出多少热量?要放出6.0×106J的热量,需完全燃烧多少克酒精?解:可根据燃烧值的定义去分析计算.汽油的燃烧值为4.6×107J/kg,表示完全燃烧1kg汽油放出的热量为4.6×107J,完全燃烧2kg汽油放出的热量Q=燃烧值×质量=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J.酒精的燃烧值是3.0×107J/kg,表示完全燃烧1kg酒精放出的热量为3.0×107J.放出6.0×106J的热量,需完全燃烧的酒精的质量m=热量/燃烧值=6.0×106J/3.0×107J/kg=0.2kg=200g.答:完全燃烧2kg汽油放出热量9.2×107J.需燃烧酒精200g.例4:汽油机工作过程由四个冲程组成,在这些冲程中,内能转化为机械能的是()A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程选题目的:本题用于考查知道汽油机工作过程由四个冲程组成,考查理解在汽油机工作的四个冲程中,发生能量转化的情况.解析:知道汽油机工作的四个冲程中,只有在做功冲程与压缩冲程中发生能量转化.且只有在做功冲程中,是将燃气的内能转化为活塞的机械能.本题易错点是不知道汽油机工作的四个冲程中,发生能量转化的情况.汽油机工作中发生能量转化的情况是将燃气燃烧产生的内能转化为活塞的机械能.在汽油机工作过程中只在做功冲程中完成这种能量转化,而其他的几个冲程都是辅助冲程,因此,在分析汽油机工作过程中的能量转化的情况时,只要明确汽油机工作原理,理解汽油机工作的四个冲程中,只有在做功冲程与压缩冲程中发生能量转化,就能得出正确答案.在汽油机工作过程中,只有在做功冲程与压缩冲程中发生能量转化.在压缩冲程中主要是将机械能转化为气体的内能.在做功冲程中,主要是将气体的内能转化为活塞的机械能.答案:C.例5:关于热机的效率,以下说法中正确的是()A. 热机做的有用功越多,效率就一定越高B. 热机的功率大,效率就一定高C. 热机单位时间里耗费的燃料少,热机的效率就一定高D. 以上说法都不对选题目的:本题用于考查学生对效率和功率知识点的理解.解析:热机的效率是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比.热机做的有用功多,但消耗的燃料完全燃烧所放出的能量没有确定,就无法比较热机的效率的高低.热机的功率大,只表示单位时间内做的有用功多.在热机单位时间里所消耗燃料完全燃烧所放出的能量没有确定的情况下,也无法判断热机效率高低.热机单位时间里消耗的燃料少,在热机功率没有确定的情况下,无法确定单位时间里热机所做的有用功的多少,因而无法判断热机的效率高低.答案:选D.例6:汽油机的效率往往比柴油机低,这说明( ) A. 汽油机的功率比柴油机小 B. 汽油机做的功比柴油机少 C. 柴油机消耗柴油多D. 柴油机的内能转化为机械能的百分比大选题目的:本题用于考查内燃机的效率.解析:热机的效率与功率、做功多少没有直接关系.汽油机的效率低,根据热机效率的定义可知,是用来做有用功的那部分能量,即转化成机械能的那部分能量,占燃料完全燃烧所放出的能量的百分比小,故D 对.热机的效率不是功率,故A 错.做功的多少取决于功率和时间,并不是由热机的效率决定的,故B 错.C 的说法中,条件不足故不对.答案:D .例7:把5kg40℃的水烧开,需要完全燃烧多少千克的干木柴?(已知干木柴的热值为7102.1⨯J /kg ,外界为标准大气压,并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收)选题目的:本题用于考查燃料燃烧放热公式的使用,考查一标准大气压下水的沸点. 解析:应注意在标准大气压下,水的沸点是100℃.即水烧开时的温度为100℃,利用吸热公式)(0t t cm Q -=吸可以算出将水烧开要吸收多少热量,再利用燃料的热值求干木柴的质量.本题的易错点是将q Q m /=错写成Qq m =,由于公式使用错误使得最后的结果出错.由于忽视单位换算,也是导致解题出现错误的原因之一.解:630101.26C)40C 100(kg 5)C J/(kg 102.4)(⨯=︒-︒⨯⨯︒⋅⨯=-=t t cm Q 吸J .因为6101.26⨯==放吸Q Q J .所以,干木柴质量105.0J/kg 102.1/J 101.26/76=⨯⨯=='q Q m kg .例8:已知无烟煤的热值为7104.3⨯J /kg ,20g 无烟煤完全燃烧所放出的热量若全部被2kg30℃的水吸收,在1标准大气压下水温可以升高到多少摄氏度?选题目的:本题用于考查物体吸放热的公式,燃料燃烧放热公式的掌握,以及液体沸腾的特点.解析:掌握物体吸放热的公式,会根据物体吸放热的公式与燃料燃烧放热公式正确列出热平衡方程,并能利用液体沸腾的特点正确对计算结果进行分析,得出正确结论.解:57106.80.02kg J/kg 104.3⨯=⨯⨯==qm Q 放J .)(0t t cm Q -=吸 因为放吸Q Q =,所以C 111C 30]kg 2)C J/(kg 102.4/J 108.6[)/(350︒≈︒+⨯︒⋅⨯⨯=+=t cm Q t 吸.在1标准大气压下水的沸点是100℃,水在100℃沸腾后,水吸收热量只是为了完成沸腾,但水温保持不变.所以水温只能升高到100℃.本题易错点是机械地套用公式放吸Q Q =,即qm t t cm =-)(0,算出111=t ℃.没有考虑到在一个标准大气压下水的沸点是100℃这一隐含条件,这个答案不符合实际情况,同时也忽视了公式t cm Q ∆=吸的适用范围,即只在没有物态变化时适用.例9:质量为0.5kg 的铝壶里装着5kg20℃的水,将铝壶放在煤炉上加热,效率为20%,问:要燃烧多少无烟煤才能将水烧开?〔无烟煤的热值为J/kg 104.37⨯,铝的比热容为C)J/(kg 100.883︒⋅⨯〕解:正确理解效率的概念,水吸收的热量才是有效利用的热量. 正确解法:630101.68C)20C (1005kg C)J/(kg 102.4)(⨯=︒-︒⨯⨯︒⋅⨯=-=t t m c Q 水水吸J0.247kgJ/kg103.4J 108.4 J108.4J/20%1068.1%20/%,207666=⨯⨯==∴=⨯=⨯==∴=qQ m q m Q Q Q Q Q 放煤煤放吸放放吸【模拟试题】(答题时间:45分钟)一、填空题1. 燃料的燃烧是一种___化学___变化,在燃烧的过程中,燃料的__化学____能转化为____内__能,也就是通常所说的释放出能量。
初三物理热机效率计算方法分析
初三物理热机效率计算方法分析热机效率是指热机在能量转换过程中的效率,即输入的热能与输出的功率之比。
在物理学中,热机通常是指具有循环工作过程的装置,如蒸汽机、内燃机等。
热机效率的计算方法有很多种,下面将对一些常见的计算方法进行分析。
1. 热机效率的定义热机效率可以通过以下公式来表示:η = W/Qh其中,η表示热机效率,W表示输出的功,Qh表示消耗的热量。
2. 热机效率计算方法在不同类型的热机中,热机效率的计算方法也会有所差别。
下面以蒸汽机和内燃机为例进行分析。
2.1 蒸汽机的热机效率计算方法蒸汽机是一种利用蒸汽压力作功的热机。
对于蒸汽机而言,其热机效率可以通过以下公式进行计算:η = (Ws-Wd)/Qh其中,η表示热机效率,Ws表示输出的功,Wd表示传递给冷却水的功,Qh表示消耗的热量。
2.2 内燃机的热机效率计算方法内燃机是一种利用可燃物质燃烧产生的热能作功的热机。
对于内燃机而言,其热机效率可以通过以下公式进行计算:η = W/Qh其中,η表示热机效率,W表示输出的功,Qh表示消耗的热量。
3. 热机效率计算方法的应用热机效率计算方法在实际应用中具有重要意义。
通过对热机效率的计算,可以评估热机的能量转换效率,为工程师提供设计和改进热机的依据。
以汽车发动机为例,通过计算热机效率,可以评估发动机的热能利用情况。
对于汽车制造商而言,提高发动机的热机效率可以降低燃料消耗,减少污染物排放,提升汽车的经济性和环保性。
此外,在能源领域的研究中,热机效率的计算方法也被广泛应用。
研究人员可以通过计算不同类型热机的热机效率,来比较其能量转换效率的优劣,并寻求提高能源利用效率的途径。
4. 总结热机效率是衡量热机能量转换效率的重要指标。
通过对不同热机类型的热机效率计算方法的分析,可以了解各类型热机的能量转换规律,并为优化热机设计和改进提供依据。
热机效率的计算方法在实际工程和能源领域中具有重要意义,它是提高热能利用率、减少能源消耗的关键。
初三物理热机试题答案及解析
初三物理热机试题答案及解析1.一柴油机的转速是3000r/min,它 1秒钟对外做功次,它完成吸气冲程时,吸入气缸里的物质是.【答案】25;空气【解析】柴油机的飞轮转速是3000r/min=50r/s,表示每秒飞轮转动50圈,热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,所以每秒飞轮转动50圈,对外做功25次;柴油机吸入汽缸的只有空气,而汽油机吸入汽缸的是空气和汽油的燃料混合物,所以完成吸气冲程时,吸入气缸里的物质是空气.【考点】热机2.从能的转化角度看,在四冲程内燃机的每个工作循环中,将内能转化为机械能的冲程是冲程。
【答案】压缩【解析】四冲程内燃机将高温高压燃气的内能转化为机械能,在压缩冲程中,活塞压缩气体做功,将机械能转化为气体的内能。
在做功冲程中,燃气推动活塞对外做功,将内能转化为机械能。
【考点】内燃机3.近年来,烟台市大力发展清洁能源产业,尤其是风电发展尤为迅速,目前,烟台并网运行的风电场达28座.风机900余台,授产的风电装机容量为130万千瓦,预计年发电量2.7×108kW•h,相当于完全燃烧煤放出的能量.(煤的热值3.0×107J/kg)【答案】【解析】,【考点】电功和电能;热值.4.焦炭的热值是3.0×107 J/kg,要获得6×108 J的热量,至少燃烧 kg的焦炭。
【答案】20【解析】至少燃烧焦炭的质量m=Q/q=6×108J/(3.0×107 J/kg)=20kg.【考点】热量的计算5.阅读下面的材料,解答问题山东菏泽向“大气污染宣战”某环保局研究表明:“PM2.5来源中,机动车的排放占33.1%,排第一位,燃煤污染排放占第二位”。
“减少污染排放,还我一片蓝天”成为每一个公民的责任。
下面是菏泽有关部门针对“节能减排”采取的部分措施第一项措施(4分)“免费公共自行车”成为菏泽市区一道亮丽的风景线。
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一、纯热量计算类型
分析步骤:
1、确定研究对象
2、判断吸放热;确定对应公式Q=Cm△t,其中(吸热升温)△t=t-t0,(放热降温)△t=t0-t
3、公式变形进行计算
例1、质量为2kg、温度为l5℃的水,吸收×l05J的热量后,温度升高到多少摄氏度?[C水=×103J/(kg·℃)]分析:1、水为研究对象;
2、吸热:Q=Cm(t-t0);
3、公式变形t-t0= Q/ Cm=×l05J/(×103J/(kg·℃) ×2kg)
t=(20+15)℃=35℃答略
注意:1、物理计算题步骤细节也很重要,以此题6分为例,公式要占去3分,而带入数据1分,计算结果和单位2分,一步都不能少,望各位学生引起重视。
2、此类题如是水在标准大气压下升温,最高温度只能是100℃。
3、“升高”和“升高到”的不同含义,前者指的是温度变化量,而后者是指末温。
4、水的质量单位是kg
例2、质量为500g的铁锅中放有3kg的水,把它们从15℃热到85℃,吸收了多少热量?[C铁=×103J/(kg·℃),C水=×103J/(kg·℃)]
分析:给水加热时,铁锅也要同时吸热。
1、水和铁锅为研究对象;
2、均吸热:Q=Cm△t,△t=t-t0;
3、求热量之和Q
解:△t=t-t0=85-15=70(℃)
Q=Q1+Q2=C1m1△t+C2m2△t=(C1m1+C2m2)△t=
×103×3+×103××70 J =×105J答略
※例3、为了测量某种液体的比热容,把质量为l00g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为l00g、温度为l0℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?[铜的比热容C铜=×103J/(kg·℃)]
分析:铜块和水之间发生热传递,铜块放热降温,水吸热升温,Q吸=Q放。
如果题目中已知条件较多,一定要提前设好物理量,所以建议大家写已知、求。
已知:C铜=×103J/(kg·℃),t01=100℃,t02=10℃,t=25℃,m=100g=
解:∵Q吸=Q放
∴C液m(t-t02)=C铜m(t01-t)
∴C液=2×103J/(kg·℃)答略
二、与热效率相关
公式:Q=Q有+Q无,Q总=Q有/η
※例4、在一把质量为500g的铝质电热水壶中,装有2kg水。
用这把电水壶把20℃的水加热到100℃。
若该电水壶的热效率为80%,问烧开这壶水需要消耗多少电能?[C铝
=×103J/(kg·℃),C水=×103J/(kg·℃)]
分析:本题与例2的区别在于消耗电能并没有全部被水吸收,壶身、外界空气等均要吸热。
只有水吸收热量为有效部分,空气吸热未知,所以不能用Q=Q有+Q无计算。
因为知道电水壶的热效率η,所以可使用Q总=Q有/η计算,而不需要计算铝壶吸收的热量。
解:Q水=C水m(t-t0)=×103×2×(100-20) J=×105J
Q=×105J/80% ==×105J
三、与热机及燃料有关
例5、人造湖有“吸热”功能,在炎热的夏季能大大减弱周围地区的“热岛效应”。
若人造湖湖水的质量为×107kg,水温升高2℃,湖水吸收的热量是多少?这些热量相当于多少吨无烟煤完全燃烧放出的热量?(无烟煤的热值为×107J/kg)
分析:水吸热升温Q=Cm△t,△t=t-t0,无烟煤燃烧防热Q=qm,且Q吸=Q放
解:Q吸=C水m△t=×103××107×2 J =×1011J
∵Q吸=Q放∴m= Q吸/q=×1011J/×107J/kg==×104(kg)=20t 答略
※※例六.单缸汽油机的飞轮每分钟转600圈,第三冲程燃气对活塞的压强为5×105Pa (假设压强在整个冲程中不变)活塞行程为活塞横解面积为100cm2,求这个汽油机的功率。
F=PS=5×105Pa×100cm2 =5000N
W=FS=5000N×0.2 m =1000J(每个冲程活塞所做的功)
功率P=W/t=(1000J×600/2)/60S=5000w
一台单缸四冲程柴油机,曲轮转速600r/min,活塞面积为120cm平方,活塞行程300mm,做功冲程燃气的平均压强为4点9*10的六次方Pa,这台柴油机的功率是kW.
写出详细的计算过程.
这个题不难啊
F=Ps=*10^6Pa*120cm^2 做功时的压力
W=FS=F*300mm 压力做功一次所作的功
P=W*300/60 1min做的功/60s 即功率
1.曲轮转速600r/min=60r/s即它每秒转动60周,我们知道曲轴每转2周,活塞对外做功一次
说明1s内活塞对外做功30次.
2.每次活塞做功为W1,根据W1=F*L=P*S*L=*10^6*120*10^(-4)*300*10^(-3)J
=*10^4J
那么在1s内活塞一共做功为W=30*W1
3.根据功率P=W/t= (t=1s)
热身训练:
1、汽油机的工作过程是由吸气、压缩、___?? __ 和排气四个冲程组成的。
完全燃烧10kg的汽油可以放出___??????? __ J的热量(汽油的热值为×107J/kg)。
2、随着人们物质生活水平逐步提高,农村的厨灶发生了革命性的变化.煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭.液化气与煤相比,热学方面突出的优点是
________________;环保方面突出的优点是 __________________________ .若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要燃烧 _________________m3的液化气.[水的比热容是×103J/(kg?℃),液化气的热值是×107J/ m3]
3、某中学为学生供应开水,用锅炉将200㎏的水从25℃加热到100℃,燃烧了6㎏的无烟煤。
[水的比热容是×103J/(㎏·℃),无烟煤的热值是×107J/㎏]试求:
(1)锅炉内200㎏的水吸收的热量是多少焦耳?
(2)6㎏无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳?
(3)此锅炉的效率是多少?
4.质量为20g的水,温度从10℃降低到0℃,但未凝固成冰,它放出的热量是多少?如果这些热量恰好使80g的某种固体温度从-5℃刚好升高到0℃,这种固体的比热容多大?
5.一间容积为200m3的房间,若不供给热量,每5min室温将降低1℃,为保持室温恒定,每小时应向房间供热多少焦耳?[空气密度为1.3kg/m3,空气比热容为×l03J/(kg·℃)]
6.在一个标准大气压下,把质量为200g的铝块放在沸水中充分加热后,迅速投入温度为16℃,质量为210g的水中,不计热损失。
求:当它们达到共同温度时铝块大约放出了多少热量?(保留整数)[C铝=×103J/(kg·℃)]
7.某同学在实验室用酒精灯把0.1kg的水从20℃加热到l00℃。
求:(1)水吸收的热量;
(2)如果这些热量由酒精燃烧提供,至少要完全燃烧多少千克酒精?[水的比热容C=×103J/(kg·℃);酒精的热值q=×l07J/kg]
参考答案:
1.做功,×108 2.热值大,污染小,0.0126 m3
3.×107,×108,% ;×103J/(kg·℃)
×106J
×104J
×104J;×10-3kg。