热机计算题
初三热机的效率练习题
初三热机的效率练习题在物理学中,热机是指将热能转化为机械能的设备。
初三学生在学习热机时,需要掌握热机的效率计算方法和解题技巧。
本文将给出一些热机的效率练习题,帮助你加深对热机效率的理解。
练习题一:汽车发动机某汽车发动机每秒燃烧的燃料的热值为50000焦耳,其中有80%的热能通过高温排出以产生功率,其余热能通过冷却系统散发到环境中。
求该汽车发动机的效率。
解析:燃料的热值为50000焦耳,其中有80%的热能转化为机械能,因此有效功率为50000 * 80% = 40000焦耳。
汽车发动机的效率为有效功率除以燃料的热值,即效率 = 40000 / 50000 = 0.8 = 80%。
练习题二:汽轮机某台汽轮机从高温蒸汽中获得的能量为30000焦耳,其中有90%的能量转化为机械能。
求该汽轮机的效率。
解析:汽轮机从高温蒸汽中获得的能量为30000焦耳,其中有90%的能量转化为机械能,因此有效功率为30000 * 90% = 27000焦耳。
汽轮机的效率为有效功率除以从高温蒸汽中获得的能量,即效率 = 27000 / 30000 = 0.9 = 90%。
练习题三:蒸汽发电厂某座蒸汽发电厂每小时消耗的煤炭的热值为1800万焦耳,通过发电机产生了800万焦耳的电能输入电网供应。
求该蒸汽发电厂的效率。
解析:该蒸汽发电厂每小时消耗的煤炭的热值为1800万焦耳,通过发电机产生的电能为800万焦耳,因此有效功率为800万焦耳。
蒸汽发电厂的效率为有效功率除以煤炭的热值,即效率 = 800万焦耳 / 1800万焦耳≈ 0.444 = 44.4%。
练习题四:蓄电池某种类型的蓄电池每次充放电的总能量为2000焦耳,其中有75%的能量从电池中释放出来供给电器使用,其余能量损失在转化过程中。
求该蓄电池的效率。
解析:每次充放电的总能量为2000焦耳,其中有75%的能量供给电器使用,因此有效功率为2000 * 75% = 1500焦耳。
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。
热机效率计算题(专题)
例1(热水器烧水效率问题)1.天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃。
已知水的比热容为c=4 .2×103J/(kg•℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3。
求:(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放;(2)水吸收的热量Q吸;(3)燃气灶的效率η。
例2(汽车发动机效率问题)有一家大型的特种专用汽车生产基地,该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5×10-3m3(假设燃油完全燃烧)。
若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:(1)专用车牵引力所做的功?(2)该专用车的热机效率是多少?例3(其他情景问题)每到夏收季节,农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。
为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。
若燃烧秆浆煤,使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
(秆浆煤的热值为2.4×107J/kg)求:(1)水需要吸收的热量?(2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤?练习:1.用酒精灯给2kg的水加热,当水的温度从20℃升高到100℃时,共耗去酒精40g。
求:(1)水吸收的热量;(2)酒精完全燃烧放出的热量;(3)炉子的效率。
(已知酒精的热值q=3.0×107J/kg )2.一辆重为5×104N的汽车,在平直公路上以72km/h的速度行驶时,遇到的阻力为车重的0.02倍,每小时需汽油6kg,汽油的热值为4.6×107J/ kg,求这辆汽车发动机的效率。
3.设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用率,也要考虑发动机的冷却问题。
⑴为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度,5kg水在冷却系统中升高了50℃,所吸收的热量是多少?⑵柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×107J的能量,发送机输出的功率是8.5×104W,则此汽车发动机的效率是多少?4.完全燃烧140 g焦炭(焦炭的热值为3.0×107J/kg)能放出多少热量?若这些热量的30%被水吸收,则能使30kg 20℃的水温升高到多少?5.一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10 min,消耗的汽油为1.2Kg。
初中物理热机效率计算题(附答案)
初中物理热机效率计算题(附答案)1、为了利用太阳能资源,节约经营成本,崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器,每台热水器的水箱容积为200L。
在夏季光照条件下,一满箱15℃的水经白天太阳能加热,温度可达到65℃。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107J/kg。
求:(1)10台热水器装满水时,温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量?(2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要多少千克天然气?2、某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6 kg的无烟煤。
水的比热容是4.2 ×10 3 J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×l 0 7 J/kg。
求:(1) 锅炉内的水吸收的热量是多少?(2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3) 此锅炉的效率是多少3、某型号小轿车油箱的容积是60升,所用的燃料是密度为0.71×103kg/m3的汽油。
(1)该车油箱最多能装多少kg的汽油?(2)如果该车的总质量是1500kg,4个车轮的轮胎对地面的压强都是2×105Pa,求车的总重量是多少?车与地面接触的总面积是多少(g取10N/kg)?(3)该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg,如果汽油的热值是4.6×107J/kg,汽车发动机的输出功率是12kW,求有用功和发动机的热机效率分别是多少(保留两位有效数字)?4、东风悦达汽车是我市最大的汽车生产企业。
该厂某型号车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶50km,受到的阻力是1.0×103N,消耗燃油4×10-3m3(假设燃油完全燃烧)。
若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:(1)专用车牵引力所做的功。
初三物理热机的效率练习题
初三物理热机的效率练习题热机是一种能将热能转化为机械能或其他形式能量的设备。
在初三物理教学中,我们会学习有关热机的效率计算。
为了更好地练习这个概念,下面我将为大家介绍一些有关热机效率的练习题。
1. 小明使用一台汽油发动机为自行车安装了一个能量转换装置,当他踩动踏板时,发动机将汽油燃烧产生的热能转化为机械能推动自行车前进。
已知发动机每分钟消耗的汽油热值为1000焦耳,而自行车在一分钟内向外界做功600焦耳。
请计算该热机的效率。
解答:根据热机的效率公式,效率等于输出功除以输入热量,即η= 输出功 ÷输入热量。
根据题目中的数据,输出功为600焦耳,输入热量为1000焦耳。
因此,热机的效率为η = 600 ÷ 1000 = 0.6,即60%。
2. 一台发电机每秒钟从燃煤燃料中吸收500焦耳的热能,并将其中的一部分转化为电能输出。
若该发电机每秒钟输出的电能为200焦耳,请计算其效率。
解答:同样地,根据热机的效率公式,效率等于输出功除以输入热量,即η = 输出功 ÷输入热量。
根据题目中的数据,输出功为200焦耳,输入热量为500焦耳。
因此,热机的效率为η = 200 ÷ 500 = 0.4,即40%。
3. 一辆汽车的发动机在行驶过程中,每分钟消耗10升汽油(1升汽油热值约为3.5×10^7焦耳),而汽车在一分钟内对外做功为1×10^6焦耳。
请计算该热机的效率。
解答:根据热机的效率公式,效率等于输出功除以输入热量,即η = 输出功 ÷输入热量。
根据题目中的数据,输出功为1×10^6焦耳,输入热量为10升×3.5×10^7焦耳/升=3.5×10^8焦耳。
因此,热机的效率为η = (1×10^6) ÷ (3.5×10^8) = 2.86×10^(-3),即0.286%。
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。
热机效率计算题
7.完全燃烧140 g焦炭(焦炭的热值为 3.0×107J/kg)能放出多少热量?若 这些热量的30%被水吸收,则能使 30kg 20℃的水温升高到多少?
8.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•℃).
1.天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天 然气,使100kg的水从20℃升高到 70℃。已知水的比热容为 c=4 .2×103J/(kg•℃),天然气 的热值为q=7.0×107J/m3。求: (1)0.5m3天然气完全燃烧放出的 热量Q放; (2)水吸收的热量Q吸; (3)燃气灶的效率η 。
2.有一家大型的特种专用汽车生产 基地,该厂某型号专用车在车型测 试中,在一段平直的公路上匀速行 驶5.6km,受到的阻力是3.0×103N, 消耗燃油1.5×10-3m3(假设燃油完 全燃烧)。若燃油的密度ρ = 0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg, 求:(1)专用车牵引力所做的功? (2)该专用车的热机效率是多少?
9.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30%被水吸收,可使多少千克 的水从20℃升高到43℃? 10.一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10 min, 消耗的汽油为1.2Kg。汽车匀速行驶时受到的牵 引力F=1.2x103N,汽油的热值q=4.6 x107J/ Kg。 问:(1)汽车在这段时间内消耗的汽油完全燃烧 放出的热量是多少? (2)这段时间内汽车牵引力做功是多少?(3) 发动机的效率是多少
11.艾力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。 问:(1)水吸热多少热量? (2)煤气灶加热水时的效率?
初三热机计算试题及答案
初三热机计算试题及答案一、选择题1. 热机的四个冲程中,对外做功的冲程是:A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程答案:C2. 热机效率是指:A. 热机输出功率与输入热量的比值B. 热机输入热量与输出功率的比值C. 热机输出功率与输入功率的比值D. 热机输入功率与输出功率的比值答案:A3. 以下哪个因素会影响热机效率?A. 燃料的热值B. 燃料的燃烧效率C. 热机的机械效率D. 所有以上选项答案:D二、填空题1. 热机的工作原理是将______转化为机械能。
答案:内能2. 热机效率的计算公式是______。
答案:η = 有用功 / 输入热量三、计算题1. 某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800转/分钟,求该汽油机每秒完成多少个工作循环,对外做功多少次?解:飞轮转速为1800转/分钟,即30转/秒。
四冲程汽油机完成一个工作循环需要飞轮转两圈,因此每秒完成的工作循环数为30/2=15个。
由于每个工作循环对外做功一次,所以每秒对外做功15次。
2. 某热机的输入热量为5000焦耳,输出功率为1000瓦特,求该热机的效率。
解:首先将输出功率转换为焦耳,1000瓦特等于1000焦耳/秒。
假设热机工作了t秒,则输出的总能量为1000t焦耳。
根据热机效率公式η = 有用功 / 输入热量,我们有η = 1000t / 5000。
由于题目没有给出工作时间t,我们无法计算具体的效率值,但效率的计算公式已经给出。
结束语:通过本次试题的练习,同学们应该对热机的工作原理、效率计算以及相关因素有了更深入的理解。
希望同学们能够将这些知识应用到实际问题中,提高解决实际问题的能力。
热机效率计算典型题
热机效率计算典型题1、用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭,水的比热容是4.2 × 103J/(kg·℃),焦炭的热值是3.0× 107J/(kg)试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)0.5kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少?(3)炉子烧水的效率是多少?2、某物理兴趣小组的同学,用煤炉给8kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在4min内完全燃烧了1.4kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤的热值约为3×107J/kg,求:(1)经过4min时间加热,水所吸收的热量.(2)煤炉烧水时的热效率.3、某燃气热水器工作时,燃烧产生热量的功率为20kW,水温升高25℃时,每分钟出水量为10L.此时c水=4.2×103J/kg•℃,ρ水=1.0×103kg/m3.求:(1)1min内水吸收的热量;(2)热水器的效率.4、(2016•德州)天然气灶使用方便、经济环保.如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾,大约需要10min,已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.5×107J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气.5、杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的(每天至少用65℃的热水100kg),参加“探究性学习”活动后,在老师的指导和同学们的帮助下,制作了一台简易的太阳能热水器.。
这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃。
(1)若液化石油气的热值为8.0×107J/kg,改用太阳能热水器后,6月份平均每天可节约液化石油气多少千克?[液化石油气燃烧放热的70%被水吸收、C水=4.2×103J/(kg·℃)](2)使用太阳能热水器比使用燃料烧水,除了节约能源外,还有哪些优点?(至少写出两点)6、某家用轿车,重为1.5×104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,消耗汽油 3kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍。
关于热机效率的计算题
关于热机效率的计算题1. 热机效率基本概念- 热机效率eta=frac{W_有用}{Q_放},其中W_有用是热机做的有用功,Q_放是燃料完全燃烧放出的热量。
Q_放=mq(m是燃料的质量,q是燃料的热值)。
2. 典型例题及解析- 例题1- 题目:一辆汽车在平直公路上匀速行驶,消耗燃油1.5L,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×10^7J/kg,燃油的密度为0.8×10^3kg/m^3。
求汽车发动机的热机效率。
- 解析- 首先计算燃油完全燃烧放出的热量Q_放。
- 已知燃油的体积V = 1.5L=1.5×10^- 3m^3,燃油的密度ρ =0.8×10^3kg/m^3。
- 根据m=ρ V,可得燃油的质量m=ρ V = 0.8×10^3kg/m^3×1.5×10^-3m^3=1.2kg。
- 又因为Q_放=mq,q = 4.6×10^7J/kg,所以Q_放=1.2kg×4.6×10^7J/kg = 5.52×10^7J。
- 然后计算汽车做的有用功W_有用。
- 已知汽车牵引力F = 2000N,汽车行驶的距离s(由于汽车匀速行驶,根据W = Fs,这里需要先求出s)。
- 假设汽车行驶了一段距离,根据V=(s)/(t),由于没有给出时间t,我们可以从能量角度来计算。
- 汽车做的有用功W_有用=Fs,这里我们可以假设汽车消耗这些燃油行驶的距离s,根据W_有用=Fs,这里F = 2000N。
- 因为汽车匀速行驶,牵引力F与阻力f平衡,F = f = 2000N。
- 汽车做的有用功W_有用=Fs,我们先求s,根据W_有用=Q_放eta (这里先不考虑效率求s),W_有用=Fs,Q_放=mq,m=ρ V,F = 2000N,V = 1.5L,ρ = 0.8×10^3kg/m^3,q = 4.6×10^7J/kg。
热机效率计算专题
热机效率计算专题一、计算题(本大题共20小题,共160.0分)1.用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。
2.已知焦炭的热值为q=3.0×107J/kg,0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的25%被温度为25℃的水吸收,则能使多少质量的水温度升高到75℃?c水=4.2×103J/(kg•℃)3.可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气热值q=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:(1)水吸收的热量;(2)燃气锅炉烧水时的效率;(3)若换用可燃冰,应使用多少m3可燃冰。
4.由于太阳能具有安全、清洁、方便等特点,使得人们越来越广泛地使用它.已知某太阳能热水器的水箱吸收太阳辐射热量为2.52×107J,如果这些热量的50%被水箱内质量为100kg温度为20℃的水吸收,可使这些水的温度升高多少℃?(C水=4.2×103J/(kg.℃))5.小芳家浴室里使用天然气提供热水.已知水进入热水器前的温度是10℃,洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃,如果小芳洗一次澡用热水0.06m3,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃).求:(1)所用热水的质量为多少?(2)这些水从热水器中吸收多少热量?(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,则需要消耗多少立方米的天然气?(天然气的热值q=4×107J/m3)6.2017年5月18日,中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功,实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。
热机效率计算题
热机效率计算题1、为了利用太阳能资源,节约经营成本,崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器,每台热水器的水箱容积为200L。
在夏季光照条件下,一满箱15℃的水经白天太阳能加热,温度可达到65℃。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107J/kg。
求:(1)10台热水器装满水时,温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量?(3分)(2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要多少千克天然气?(2分)2、某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6 kg的无烟煤。
水的比热容是4.2 ×10 3 J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×l 0 7 J/kg。
求:(1) 锅炉内的水吸收的热量是多少?(2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3) 此锅炉的效率是多少3、某型号小轿车油箱的容积是60升,所用的燃料是密度为0.71×103kg/m3的汽油。
(1)该车油箱最多能装多少kg的汽油?(2)如果该车的总质量是1500kg,4个车轮的轮胎对地面的压强都是2×105Pa,求车的总重量是多少?车与地面接触的总面积是多少(g取10N/kg)?(3)该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg,如果汽油的热值是4.6×107J/kg,汽车发动机的输出功率是12kW,求有用功和发动机的热机效率分别是多少(保留两位有效数字)?4、随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气。
小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入2000cm3、20℃的水,大火加热直至沸腾。
又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3。
[气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg·℃)](1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气?5、小明家的太阳能热水器,水箱容积是200L。
热机效率练习题
热机效率练习题热机效率是衡量热机工作性能的重要指标,它描述了用于进行工作的热量与从系统中输出的有用功之间的比例关系。
本文将通过一系列练习题来帮助读者深入理解和应用热机效率的概念。
练习题1:某台发动机每次循环吸收300 J的热量,其中有80 J的热量散失给冷却系统。
求该发动机的热机效率。
解答:热机效率可以用以下公式表示:η = 1 - (Qc / Qh)其中,η代表热机效率,Qc代表冷量,Qh代表热量。
根据题目给出的数据,可知Qh = 300 J,Qc = 80 J。
代入上述公式即可得到热机效率:η = 1 - (80 / 300) = 1 - 0.27 = 0.73因此,该发动机的热机效率为0.73,即73%。
练习题2:某台汽车发动机的热机效率为0.35,每次循环吸收500 J的热量。
如果发动机每分钟工作3200次,求该发动机每分钟输出的功。
解答:已知热机效率为0.35,热量Qh为500 J。
根据热机效率的定义,可得冷量Qc:Qc = Qh - (Qh * η) = 500 - (500 * 0.35) = 325 J由于发动机每分钟工作3200次,因此每分钟吸收的热量为500 J * 3200 = 1,600,000 J。
而每分钟散失给冷却系统的热量为325 J * 3200 = 1,040,000 J。
根据能量守恒定律,吸收的热量减去散失的热量等于输出的功,即:输出的功 = 吸收的热量 - 散失的热量 = 1,600,000 - 1,040,000 =560,000 J因此,该发动机每分钟输出的功为560,000 J。
练习题3:某台冰箱的热机效率为0.6,每次工作散失给环境的热量为150 J。
如果冰箱每小时吸收的热量为2400 J,求该冰箱每小时输入的功。
解答:已知热机效率为0.6,散失给环境的热量Qc为150 J。
根据热机效率的定义,可得该冰箱吸收的热量Qh:Qh = Qc / (1 - η) = 150 / (1 - 0.6) = 375 J由题意可知冰箱每小时吸收的热量为2400 J。
热机效率计算典型题
热机效率计算典型题1、用炉子烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了0.5kg的焦炭,水的比热容是4.2 × 10J/(kg・℃),焦7炭的热值是3.0× 10J/(kg)试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)0.5kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少?(3)炉子烧水的效率是多少?2、某物理兴趣小组的同学,用煤炉给8kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,37若在4min内完全燃烧了1.4kg的煤,水的比热容为4.2×10J/(kg?℃),煤的热值约为3×10J/kg,求:(1)经过4min时间加热,水所吸收的热量.(2)煤炉烧水时的热效率.3、某燃气热水器工作时,燃烧产生热量的功率为20kW,水温升高25℃时,每分钟出水量为10L.此时c水333=4.2×10J/kg?℃,ρ水=1.0×10kg/m.求:(1)1min内水吸收的热量;(2)热水器的效率.4、(2021?德州)天然气灶使用方便、经济环保.如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度373为20℃的水加热至沸腾,大约需要10min,已知:水的比热容为4.2×10J/(kg?℃),天然气的热值为3.5×10J/m.求:(1)水吸收的热量;(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气.315、杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的(每天至少用65℃的热水100kg),参加“探究性学习”活动后,在老师的指导和同学们的帮助下,制作了一台简易的太阳能热水器.。
这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃。
7(1)若液化石油气的热值为8.0×10J/kg,改用太阳能热水器后,6月份平均每天可节约液化石油气多少千克?[液3化石油气燃烧放热的70%被水吸收、C水=4.2×10J/(kg・℃)](2)使用太阳能热水器比使用燃料烧水,除了节约能源外,还有哪些优点?(至少写出两点)6、某家用轿车,重为1.5×10N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,消耗汽油 3kg,期间车受到的阻力为车7重的0.08倍。
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热量计算专题
一、填空题
1、通常情况下,暖气片应安装在窗户的(选填“上”或“下”)方,这样空气受热后密度(选填“增大”或“减小”)室内空气对流加快,暖气片中用水作为供暖介质是利用了。
2、全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长,导致全球能源危机加剧。
因此,开发和利用新能源,成为全世界最为关注的问题之一、张浩家的太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为25℃的水,经过一天照射后,温度升高了50℃.则水升温吸收的热量为J;至少可以节约煤的质量是kg.[假设用煤烧水时有效利用的热量占煤燃烧放出热量的10%,且已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤的热值是3.0×107J/kg]
3、在1标准大气压下,1.5kg初温为90℃的水吸收6.93×104J的热量后,它的未温为℃.内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、、排气四个冲程[C水=4.2×103J/(kg·℃)] 小明将1kg温度为10℃的水加热到90℃时,需要吸收J的热量,这相当于完全燃烧m ³的天然气放出的热量[c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8×107J/m³]
3、“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。
同等条件下、“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的很大.以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为J,这些热量可以使kg的水从20℃加热至100℃.[c=4.2×103J/(kg·℃),q煤气=4.2×107J/kg]
5、汽车是我们熟悉的交通工具,给我们的生活提供了便利.在汽车的制造中涉及许多物理知识:
(1)汽油机是汽车的“心脏”,汽油机的冲程将内能转化为机械能.
(2)汽车前方的挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体所成的(选填“实”或“虚”)像位于玻璃的上方,不妨碍司机视线.
(3)有的汽车尾部设计安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀(如图所示),当汽车高速行驶时,气体在流速大的地方压强较,汽车能产生较大的抓地力。
二、实验探究
6、小华和小明班的同学在老师的指导下,对“在吸收相同热量的情况下,一定质量的液体升高温度的多少与物质的种类是否有关”进行了实验探究。
(1)在设计实验方案时,小华所在的小组设计了如图甲所示的实验装置,为了完成实验,除了图甲所示的器材外,还需要的测量工具有天平和。
(2)在选取器材时,小华提出了以下需要控制的物理量和器材,你认为其中可以不必相同的是()
A.橄榄油和水的质量
B.盛橄榄油和水的容器
C.橄榄油和水的初温
D.加热所使用的酒精灯
(3)小明所在的小组又对图甲的实验装置进行了改进:将分别装有水和橄榄油的试管放在同一个盛水的大烧杯内加热,如图乙所示,该小组不选用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:。
(4)两个小组记录的实验数据如下表:
通过分析实验数据,他们得出的结论是。
二、计算题
7、燃气灶烧水时,把质量为2Kg初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m³天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×1o7 J/m3.求:
(1)水吸收的热量.
(2)天然气完全燃烧放出的热量.
(3)燃气灶烧水时的效率。
8、人类正积极开发和利用太阳能,如太阳能热水器、太阳能电池等.江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领,做了如下探究:天气晴朗时,江涛测得太阳能热水器1h内使质量为50kg的水从20℃升高到30℃,问:
(1)水吸收了多少热量?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,则至少需要燃烧多少m³的液化气?(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0×107J/m3)
9、某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min 转动1800周;当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
(3)汽油机的功率。
10、汽油机一个工作循环有4个冲程,汽油机处于做功冲程;某型号小汽车油箱容积为50L 已知汽油密度为0.7×103kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg.
(1)油箱装满汽油后,汽油的质量为多少?
(2)当汽车以30m/s的速度在高速公路上匀速直线行驶时受到的阻力为1050N,此时牵引力的功率为多少?
(3)若该车效率为30%,加满一箱汽油,以上述速度最多可以直线行驶的距离为多少千米?东风牌某型号汽车的牵引力是5×103N,在水平公路上行要10 km 的路程耗油4kg,则这辆车热机的效率是多少?(汽油的热值为4.6×107J/kg)
11、单缸汽油机的飞轮每分钟转300周,第三冲程中燃气对活塞的压强为5X105Pa(假设压强在整个冲程中不变)活塞冲程为0.3m,活塞的横截面积为120cm2,求这个汽油机的功率。
12、如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间和通过的路程绘制的示意图.
(1)判断图中小汽车是做匀速直线运动还是变速直线运动;
(2)求图中小汽车全程的平均速度;
(3)若小汽车以20kW的功率行驶10min消耗汽油1kg,已知汽油的热值q=4.6×107J/kg.求小汽车发动机的效率。
13、一个简易的太阳能热水器,它的主要部分是一个敞口水箱,水箱内水深0.5m,水的质量为200kg.在阳光照射下,水的温度从20℃上升到35℃.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),水的密度是1.0×103kg/m3,煤的热值是3.0×107J/kg,g取10N/kg.试求:
(1)水对水箱底的压强是多大?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)这些热量相当于完全燃烧多少千克煤所放出的热量?
14、某汽车发动机的功率为29.4kW,以36km/h的速度匀速行驶,行驶了400km,消耗汽油50kg,其中汽油的热值是4.6×107J/kg,求发动机的效率。
15、天然气是一种热值高、污染小的清洁能源,2016年三明市迎来了天然气时代,完全燃烧0.035m3的天然气放出多少焦耳热量?若这些热量完全被水吸收,能使多少千克的水温度升高50℃[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值取q=4×107J/m3]
16、某品牌的小汽车使用的汽油机的功率为75kW.汽油机正常工作时的效率为40%,假设汽油完全燃烧则该品牌的小汽车正常行驶1h需要消耗多少升汽油?(汽油的密度为0.75×103kg/m³,热值为4.5×107J/kg)。