初中物理l热效率计算题
初中物理热效率计算
热量热效率计算1.小明在家中用煤气灶烧开水,将2kg的水从10o C加热到100o C,燃烧了0.05m3的煤气,煤气的热值为4×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg.℃).试求:(1)水壶中2kg水吸收的热量是多少?(2)0.05m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?(3)此时煤气灶的效率是多少?2.某电热水器,额定功率为2000W。
当热水器正常工作70min时,可将50kg的水从20℃加热到58 ℃。
水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
试求:(1)这50kg水吸收的热量是多少? (2)热水器消耗的电能是多少?(3)热水器的效率是多少?3.一台大型推土机的推力约为3×104 N,匀速推着土总行程达10km,消耗柴油约30 kg,求推土机上装的柴油机的热机效率是多少?4.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能求:(1)水在10h内吸收的热量(2)如果水吸收的热量用天然气提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107J/m3,天然气完全燃烧的热量全部被水吸收)(3)太阳能热水器的能量转化效率5.太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置,小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上。
现需要将初温为100C的100kg的水,加热到600C,则:(1)把这些水从地面输送到屋顶的热水器中,需要对水做多少功?(2)这些水要从太阳那里吸收多少热量?(3)下雨时,改用热水器中的电辅助设备加热(加热功率为1500W),若不计热损失,加热这些水需多长时间?[g=10N/kg,c水=4.2×103J/(kg·0C)]6、每到夏收季节,高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,如图这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。
初中热学计算题及答案
初中热学计算题及答案【篇一:初中物理热学计算题】(1)用一底面积为0.1 m2的方形水槽装了6 kg水,在中午的太阳光下照射25 min,水的温度升高了5℃。
水吸收的热量是多少?(2)设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为n,则n是多少?(3)将水槽中的水倒掉,然后平铺上6 kg的细沙,在中午的太阳光下照射23 min,细沙的温度能升高多少?(4)细沙吸收的这些热量相当于完全燃烧多少立方厘米液化气所产生的热量?(2)这些水吸收的热量是多少?(3)用煤气灶加热时,也使这些水从20℃升高到45℃,共燃烧了2kg煤气。
则用该煤气灶烧水的效率是多少?(1)浴池中温泉水的质量是多少?(2)当浴池中的温泉水从85℃降到45℃时,放出的热量是多少?(3)温泉水放出的这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤?(1)完全燃烧2l0g的汽油,能放出多少热量?(2)如果这些热量全部被水吸收,水温从20℃升高到43℃。
则水的质量是多少?(1)水吸收的热量是多少?(2)烟煤放出的热量是多少?(3)锅炉烧水的效率是多少?(1)水吸收的热量是多少?(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3)实际上烟煤未完全燃烧。
若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4%,那么烟煤实际放出的热量是多少?求:(1)水吸收的热量是多少?(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭?(1)烧开这些水需要吸收多少热量?(2)若小明每天都用煤气灶烧开这样一壶水,仅烧水这一项,小明家一个月(按30天计)需要交多少煤气费?(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?10.(12一模)(5分)很多家用电器是用遥控器开、关机的。
用遥控器关机后,电源并没有断开,此时的家用电器为待机状态,用电器仍要消耗一些电能。
若小明家所有用电器待机状态时的总功率为21w,平均每天处于待机状态的时间为10h。
试求:(1)一个月(30天)因用电器待机而浪费的电能是多少千瓦时?(1)水吸收的热量是多少?(2)用酒精灯烧水时的效率是多少?(1)水吸收的热量是多少?(2)煤气灶烧水时的效率是多少?(1)水吸收的热量是多少?(2)该锅炉烧这些水的效率是多少?试求:(1)水吸收的热量是多少?答案:△t沙=q沙吸/ c沙m沙=21℃(1分)(3)细沙的温度能升高21℃。
初中物理小专题(一) 热量的综合计算
专题热量的综合计算01 专题概述热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算,燃料燃烧释放热量的计算,热机、锅炉、太阳能集热器等设备热效率的计算.解答此类计算题时,首先要明确热量计算的有关公式:(1)物体升温吸热公式:Q 吸=cm Δt =cm(t -t 0) (2)物体降温放热公式:Q 放=cm Δt =cm(t 0-t) (3)燃料燃烧释放热量公式:Q 放=mq 或Q 放=Vq (4)热机效率的计算公式:η=WQ 放×100%(5)锅炉效率:η=Q 吸Q 放×100%=cm 1Δtm 2q (或Vq )×100%(6)太阳能集热器效率:η=Q 吸Q 太阳能×100%=cm ΔtP 0St ×100%(其中P 0表示照射功率,S 表示照射面积,t 表示照射时间)其次要明确解答的基本步骤:一是找温度变化,利用Q 吸=cm Δt 列出式子;二是利用公式Q 放=mq 或Q 放=Vq 列出式子;三是如果涉及效率问题,则有公式Q 吸=ηQ 放.由三个所列的式子即可得出所求的问题.02 专题训练类型1 一般吸放热问题1.完全燃烧1 kg 柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20 ℃[已知柴油的热值是4.2×107 J/kg ,水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),假定放出的热量被水完全吸收]( )A .2 kgB .20 kgC .50 kgD .500 kg2.若将一质量为50 g 、温度为10 ℃、比热容为2.52×103 J/(kg·℃)的金属块投入装有90 ℃水的容器内,水温随时间变化的关系如图所示.若无其他热量散失且容器所释放的热量忽略不计,在金属块投入15 s 后,水温不再明显改变,则由水传递至金属块的热量约为( )A .2 100 JB .4 200 JC .6 300 JD .8 400 J3.(铜仁中考)一太阳能热水器装有100 kg 的水,经过一段时间后,水温从20 ℃上升到80 ℃,则水吸收的热量是________[c 水=4.2×103 J/(kg·℃)],若这些热量由热值q =3.0×107 J/kg 的焦炭完全燃烧来提供,需要焦炭________kg(不计热量损失).4.质量为2 kg 的某种物质,温度从20 ℃升高到40 ℃,吸收的热量是1.88×104 J ,该物质的比热容是________J/(kg·℃).5.与煤炭相比,天然气目前正被更广泛地使用,天然气的热值是7.5×107 J/m 3,若某家庭一个月使用了20 m 3的天然气,这些热量相当于完全燃烧________kg 烟煤放出的热量.(烟煤的热值为3×107 J/kg)6.(绵阳中考)一温度为20 ℃、质量为4.2 kg 的铁块的温度升高到80 ℃,需要吸收________J 的热量.然后将其放入一个装有温度为10 ℃、质量为1.15 kg 的水的量热器中,最后水的温度将升高到________ ℃.[忽略量热器吸热,c 水=4.2×103 J/(kg·℃),c 铁=0.46×103 J/(kg·℃)]7.将装有热牛奶的奶瓶放入室温下的水中,装水容器中的水温约为20 ℃,质量约为1 kg ,热奶的温度约为90 ℃,质量约为0.5 kg ,经过一段时间后,再测量容器中的水和奶瓶中的奶的温度均为40 ℃,若牛奶放出的热量全部被水吸收,则牛奶的比热容为多少?类型2 热量的利用效率问题8.(淮安期中)某汽油机工作时的热损失情况是:汽缸散热损失30%,废气带走35%,机械摩擦损耗10%,则完全燃烧2 g 汽油(热值为4.6×107 J/kg)获得的机械能是( )A .2.76×104 JB .3.22×104 JC .0.92×104 JD .2.3×104 J9.(营口中考)小亮家有一个容积为2 L的水壶,水壶里装有初温为25 ℃的水,在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热.[已知天然气的热值q=8.4×107 J/m3,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:(1)烧开1 L水,水需要吸收多少热量?(2)若天然气炉具的效率是30%,则烧开1 L水需要完全燃烧多少m3的天然气?10.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:(1)水在10 h内吸收的热量;(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107 J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)该太阳能热水器的能量转化效率.11.随着国民经济的发展,汽车已走进家庭.一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100 km,消耗汽油10 L.若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功,所用汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.7×103 kg/m3,求:(1)这些汽油完全燃烧放出的热量;(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力.小专题(一) 热量的综合计算1.D 2.C 3.2.52×107 J 0.84 4.470 5.50 6.1.1592×105 30 7.水吸收的热量Q 吸=c 水m 水Δt 水=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(40 ℃-20 ℃)=8.4×104 J 牛奶释放的热量Q 放=Q 吸=8.4×104 J 由Q 放=cm(t 0-t)得牛奶的比热容:c 牛奶=Q 放m 牛奶(t 0牛奶-t 牛奶)=8.4×104 J 0.5 kg ×(90 ℃-40 ℃)=3.36×103 J/(kg·℃) 8.D 9.(1)由题意可知水的体积V 水=1 L =1×10-3 m 3 由ρ=m V 可得,m 水=ρ水V 水=1.0×103 kg/m 3×1×10-3 m 3=1 kg 一标准大气压下水的沸点是100 ℃ 则水吸收的热量:Q 吸=c水m水(t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(100 ℃-25 ℃)=3.15×105J (2)由η=Q 吸Q 放得 Q 放=Q 吸η=3.15×105 J 30%=1.05×106J 由Q 放=Vq 得 V 天然气=Q 放q =1.05×106 J 8.4×107 J/m 3=1.25×10-2 m3 10.(1)水吸收的热量(有用能量):Q 吸=cmΔt =4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg ×50 ℃=2.1×107 J (2)由题知,Q 放=Vq =Q 吸=2.1×107 J ,需要天然气的体积:V =Q 放q = 2.1×107 J8.4×107 J/m3=0.25 m 3 (3)10 h 太阳能热水器吸收的太阳能(总能量):Q 太阳能=P 0St =1.68×106 J/(m 2·h)×2.5 m 2×10 h =4.2×107 J η=Q 吸Q 太阳能×100%=2.1×107 J 4.2×107 J×100%=50% 11.(1)汽油的体积V =10 L =10×10-3 m 3,由ρ=m V 变形可得汽油的质量:m =ρV =0.7×103kg/m 3×10×10-3 m 3=7 kg 汽油完全燃烧放出的热量:Q 放=mq =7 kg ×4.6×107 J/kg =3.22×108 J (2)由题知,用来驱动汽车做的有用功:W 有=Q 放×30%=3.22×108 J ×30%=9.66×107 J 由W 有=Fs 得轿车牵引力:F =W 有s=9.66×107 J100×103 m=966 N 又因为轿车匀速行驶,所以轿车受到的阻力:f =F =966 N。
初中物理机械效率、热效率专题
%100nF f %100nS F S f %100S F S f %100W W W W W S F W S f W ⨯=⨯=⨯=⨯====拉物物拉物物绳拉物物总有用有用—总额外绳拉总物物有用额外功:总功:有用功:η初中效率专题一、滑轮组机械效率1、滑轮组的特点力的关系:)G +G (n 1=F 动物拉(不计绳重与摩擦)距离关系:物绳nS S = 速度关系:物绳nV V =2、竖直滑轮组(不计绳重与摩擦)3、水平滑轮组4、练习(基础)(1)利用一个动滑轮将重70N 的物体匀速提高6m ,设动滑轮重10N ,绳重和摩擦不计,则利用动滑轮所做的额外功是 ,总功是 ,这个滑轮组的机械效率是 。
(2)建筑工人用如图所示的装置把重400N 的物体匀速提升3m .所用的手拉力f 物%100G G G %100h G S G h G %100W W %100nF G %100nh F h G %100h F h G %100W W h G h G S F W h G h G W h G W ⨯+=⨯+=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=+=====动物物物动物物物物总有用拉物物拉物物绳拉物物总有用物动物物绳拉总物动动动额外物物有用总功:额外功:有用功:ηη为300N.则该工人所做的有用功为J,总功为J,该滑轮组的机械效率是(保留三位有效数字).若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械教率将(填“变大”、“变小”或“不变”)(3)如图所示,每个滑轮组重10N,分别用甲、已两种形式的滑轮组(不计绳重与摩擦),把重100N的物体2s内匀速上升了1m,图甲中车对绳子的拉力为N,图已中人的拉力的功率为w,机械效率为。
(4)如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,将绳子自由端匀速拉动,当物体被提高的距离h=2m,求:①拉力所做的有用功W有用;②拉力所做的总功W总;③该滑轮组的机械效率η(5)如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图,已知物理的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,若人已0.5m/s的速度匀速前行,经100s货物拉出仓库,g=10N/kg,求在此过程中;①人做的有用功为多少?②人的拉力为多少?③人拉力的功率为多少?(6)如图,A物体在大小为10N拉力F作用下,以0.3m/s速度向右匀速运动(不计滑轮重、绳重及摩擦),若A物体与桌面的摩擦力为1N,下列说法错误的是()A.拉力F做功的功率为3wB. b物体的质量为2.7kgC. b物体上升的速度是0.1m/sD. b物体运动1s则物体克服重力做3J功5、练习(提高)(1)(多选)两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升物体,若已知物重400N,绳子自由端的拉力为120N,则滑轮组的机械效率可为()A.30%B.67%C.83%D.100%(2)(多选)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,把重物匀速提起,绳子的最大承受力为300N,滑轮组的机械效率为60%,这样一次提升的重物最多有多重?()A.360NB.540NC.600ND.1000N(3)用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、已两个滑轮组,若不计绳重和摩擦,两装置都匀速提升同一物体,则下列说法正确的是()A.F1=F2,滑轮组的机械效率相同B.F1>F2,滑轮组的机械效率相同C.F1>F2,已滑轮组的机械效率高D.F1<F2,已滑轮组的机械效率高(5)为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。
初中九年级物理热机效率专项练习
《热机效率》计算大题专项练习一1.王大刚同学和家人在郊外野餐,用干木材烧水。
铁锅内装有水,把水从加热至,已知水的比热容为。
如果干木材的热值为1.2×107J/kg,它燃烧放出的热有被水吸收。
求:(1)在这个过程中水吸收的热量?(2)在这个过程中需要完全燃烧多少千克的干木材?2.某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从2 5℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。
水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×l07J/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.小芳家的太阳能热水器,水箱容积是。
小芳进行了一次观察活动:某天早上她用温度计测得自来水的温度为,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃。
请你求解下列问题:(1)水箱装满水时,水箱中水的质量是多少?(2)水箱中水吸收的热量?[](3)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,需要燃烧2.1 m3,则煤气灶的效率为多少?(煤气的热值为)4.某太阳能热水器的水箱内装有50L的水,太阳光照射一段时间后,水温从20℃升高到80℃.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),焦炭的热值是3×107J/kg.试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭?5.用锅炉将200kg水从20℃加热到100℃,消耗了6kg无烟煤.已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg.求:(1)锅炉内的水吸收的热量.(2)无烟煤完全燃烧放出的热量.(3)锅炉烧水时的热效率为多少.6.太阳能具有清洁无污染、可再生等优点,是最有开发前景的新能源之一。
小明家新安装了一台容积为 500kg的太阳能热水器,加满水后,经过4 h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到40℃.则:(1)在这4 h内水吸收了多少热量?(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少焦炭?7.小洁家假期全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶225 km,所用时间是2.5 h,消耗汽油20 L(假设汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为20 kW。
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。
初中物理:热学计算题
1.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接受4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温升高到40℃.求:(1)热水器中的水吸收的热量Q;【水的比热容C=4.2×103J/(kg•℃)】(2)热水器5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,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)2.对于街上常见的小火炉.有以下一些数据:利用小火炉将2Kg、10℃的水加热到90℃需燃烧焦炭120g (水的比热容为4.2×103J/kg•℃,焦炭的热值为3×107J/kg)问:(1)水吸收的热量是多少?(2)120g焦炭完全燃烧放出的热量是多少?(3)小火炉的热效率是多少?(4)就小火炉的使用,谈谈你的看法:(写出一点即可)3.太阳能具有清洁无污染、可再生等优点,是最有开发前景的新能源之一,小明家新安装了一台容量为500kg 的太阳能热水器,加满水后,经过4h 阳光的照射,水温由原来的20℃升高到40℃,则:(1)在这4h 内水吸收了多少热量?(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少焦炭?[水的比热容C 水=4.2×103J/(kg .℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg].4.今年5月18日,我国在世界上第一次对可燃冰实现安全可控开采.1m 3可燃冰分解后,可释放出约150m 3天然气,已知q天然气=2.1×107J/m 3,c 水=4.2×103J/(kg ·℃).(1)1 m 3可燃冰释放出的天然气完全燃烧,放出的热量约是多少?(2)若上述热量全部被水吸收,可将多少kg 的水从20℃加热至95℃?5.有一种太阳能、电能两用热水器,它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.25m2,能将接收的太阳能的50%转化为水的内能.它的电热水器铭牌见下表.①晴天时,用太阳能加热,每年6月份,荆州地区向着阳光的地方平均每1m2的面积在1小时内得到的太阳辐射能为3.2×106J,如果每天接收太阳能的时间以8小时计算,可以将80kg,初温为200°C 的水加热到多少摄氏度?(C 水=4.2×103J/kg·°C)②如果遇到雨天用电能加热,在额定电压下工作时,将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间?(假定消耗的电能全部转化为水的内能)③结合本题,谈谈使用太阳能的优点6.目前,“节能减排”已引起全球的关注.如何减少能耗,提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视,大多数家用汽车的发动机均为汽油机,它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能,再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶,小明的爸爸新买了一辆小汽车,如图所示,小明坐着这辆汽车匀速行驶144km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW.请运用所学的知识解答下列问题.(汽油的热值为4.6×107J/kg)(1)汽车效率比较低,原因是什么?指出两点即可.(2)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?(3)汽车发动机的效率是多少?(4)观察小汽车的外型,判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大?为什么?7.随着生活水平的提高,汽车已进入普通家庭,李明最近也买了一辆小汽车.(1)车窗玻璃是具有多层结构的新型“防盗玻璃”,每层中间嵌有金属线,当玻璃被击碎时,产生电信号,与金属线相连的警报系统就会立即报警,这利用了金属的(选填:A、延展性;B、导电性;C、弹性;D、导热性)(2)观察小汽车的外形,若小汽车在水平路面上急速行驶,对地面的压力会变,从而使汽车与地面间的摩擦力变,汽车容易失控.(3)李明驾驶该车匀速行驶144km,用时2h,消耗汽油12kg,汽车发动机功率为23KW,汽油的热值为4.6×107J/kg.求:①汽车匀速行驶的速度;②汽车匀速行驶时的牵引力;③12kg汽油完全燃烧放出的热量;④汽车发动机的效率.。
初中物理热学计算练习精选(带答案)
1.如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数,当电热水壶正常工作时,求:额定电压220V频率50Hz额定功率1000W容量 1.5L(1)电热水壶的电阻;(2)将一壶水从25℃加热到100℃时,水吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];(3)若加热一壶水所需时间为10min,电热水壶的热效率。
2.(2019·聊城中考)2019年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。
[c水=4.2×103 J/(kg·℃);q氢=1.4×108 J/kg]求:(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量全部被质量为200 kg,温度为15 ℃的水吸收,求水升高的温度。
(3)某氢能源公交车以140 kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3 kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
3.在一个标准大气压下,用炉子将10 kg 的水从20 ℃加热至沸腾,燃烧了0.5 kg的焦炭,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),焦炭的热值为3.0×107 J/kg。
求:(1)水吸收的热量。
(2)0.5 kg焦炭完全燃烧释放的热量。
(3)炉子烧水的效率。
4.(2019·威海中考)小明家有一艘玻璃钢海钓船,底部平直,其参数如表所示(柴油热值q=4.3×107 J/kg,g取10 N/kg)。
长度:4.3 m宽度:1.55 m高度:0.6 m空船质量:300 kg最大载重:1 000 kg核载人数:6人柴油发动机最大功率:40 kW最大安全行驶速度:6 m/s(1)不出海时,空船放置在水平沙滩上,船底与沙滩的接触面积为2 m2,求船对沙滩的压强。
(2)小明一家人某次出海钓鱼,人员和钓鱼装备共300 kg,船匀速直线行驶4.3 km,船受到的阻力为总重力的0.5倍,发动机的实际输出功率为12 kW、消耗柴油1 kg(假设柴油完全燃烧)。
初三物理热机效率练习题及参考答案
一、选择题(共20题)1、下列关于热值说法正确的是()A.燃料燃烧越充分热值越大B.2Kg的煤完全燃烧比1Kg的煤完全燃烧热值大C.1Kg煤燃烧放出3×105J的热量,则煤的热值为3×105J/kgD.热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同2、关于热机,下列说法中错误的是A.汽油机的效率高于蒸汽机的效率B.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞C.热机功率越大,它做功越快D.热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大3、关于热机的效率,下列说法正确的是()A. 在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高C. 热机的效率越高说明做功越快D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的4、如图所示为内燃机的能流图,则内燃机的效率可表示为()A.η=×100% B.η=×100%C.η=×100% D.η=×100%5、小李家使用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了0.15m3的天然气。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃),天然气的热值为4×107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是()A.水吸收的热量与水的末温成正比B.水吸收的热量是3.15×105JC.热水器的能量转化效率是52.5%D.热水器的能量转化效率与环境温度无关6、下列关于热值和热机效率的说法,正确的是()A. 使燃料燃烧更充分,可以增大热值B. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率C. 柴油机的热机效率通常为100%D. 燃料燃烧释放的热量越大,热值越大7、为了提高热机效率,可采取的措施是()A.采用热值高的燃料B.降低热机功率C.保证良好的润滑,减小摩擦D.以上措施都可以8、 (2015·宜昌)为节约能源,需提高热机的效率,下列措施不能提高效率的是()A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量减少热机部件间的摩擦C.尽量减少废气带走的热量D.尽量增加热机的工作时间9、如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是:()A. 25%B.40%C.75%D.35%10、甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q一m图象如图所示,则甲、乙两种燃料的热值q关系是( ) A.q甲>q乙B.q甲<q乙C.q甲=q乙D.条件不足,无法判断11、一箱汽油用掉一半后,剩下的一半汽油与原来的一箱汽油相比()比热容变为原来的一半 B. 质量变为原来的一半C.热值变为原来的一半D.密度变为原来的一半12、一个四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为:木柴约200 kg,烟煤约80 kg,液化石油气约30 kg,煤气约60 kg。
初中物理每周一测——热效率问题
“好萌”老师每周一测一一热效率问题四•计算题(共15小题)25. 电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点,如图, 是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为 1.6X 103kg,每个轮胎和地面的接触面积为2X1O「2m2, g取10N/kg,求:(1)车对地面的压力;(2)车对地面的压强.26. 用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20C升高到70C .已知水的比热容为4.2X10J/ (kg?C),煤气的热值为4.2X 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.27. 一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试,如图所示.汽车总质量为1.5t,以100km/h的速度匀速通过大桥,受到的阻力是总重的0.08倍,全程消耗了4kg 的汽油.g取10N/kg,求汽车通过大桥;(1)所需的时间;(2)牵引力所做的功;(3)汽油机的效率.(q汽油=4.6X 107J/kg)28. 天然气是一种热值高、污染小的清洁能源.完全燃烧0.035m3的天然气放出多少焦的热量?若这些热量有75%被水吸收,能使多少千克的水温度升高50 T ? [水的比热容c=4.2X 103J/ (kg?C),天然气的热值取q=4X 107J/m3)].29. 天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100Kg的水从20C升高到70C . (CX 103J/ ( Kg?C ),天然气的热值为q=7.0X 107J/m3.)水=4.2求:(1) 0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q散;(2)水吸收的热量Q 吸;(3)燃气灶的效率n30. 天然气灶使用方便、经济环保,备受人们青睐•小明用天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20E的水加热至90C,用时约10min.已知:天然气的热值为3.5X 107J/m3,水的比热容为4.2X 103J/ (kg?°C ).求:(1)这过程中水吸收多少热量;(2)若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,则需要多少m3的天然气.31. 某学校锅炉用天然气作燃料给水加热.已知天然气的热值为4.0X 107j/m3(不计热量损失).(1)完全燃烧4.2m3的天然气可以获得多少热量?(2)这些热量可以使1000kg的水从30C 升高到多少C ?32. 在一标准大气压下,将50L的水从40 C加热到沸点.求:(1)水需要吸收的热量(2)提供这些热量,需要完全燃烧焦炭的质量(q焦炭=3.0X 107J/kg).33 .由于天气寒冷,吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶,如图所示,要使这瓶牛奶的温度由10C最终升高到50C,(水的比热容为4.2X10J/ (kg?C ),牛奶的比热容为2.1 X 103j/ (kg?C )不计热量损失(1)牛奶需要吸收多少热量?(2)妈妈至少要用60C的热水多少?34.如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20C,5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%,为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁间10kg水从20C加热至40C,q煤=3X 107J/kg, c水=4.2X 103J/ (kg?C ),以上过程中,问:(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?(2)双加热煤炉的烧水效率有多大?35•某家庭需要将50kg、20C的水加热到60C作为生活用水,他们利用煤气灶烧热水时,需要燃烧0.8kg的煤气•已知煤气的热值q=4.2X 107J/kg.水的比热容为c=4.2X 103J/ (kg?C ).求:(1)把50kg、20E的水加热到60E需吸收的热量;(2)完全燃烧0.8kg的煤气时放出的热量;(3)此煤气灶烧水的效率.36. 用某锅炉将400kg的水从20C加热到70C,燃烧了10kg的烟煤,所用烟煤的热值约为3.4x 107j/kg,水的比热为4.2X103J/ (kg?C ),试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)10kg烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3)该锅炉烧这些水的效率是多少?37. 某物理兴趣小组为了探究地球表面是吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装10kg的水,水的表面积为0.2m2,经过太阳光垂直照射30min,水温升高了10C .问:(1)实验时10kg的水30min内吸收了多少热量?(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少?(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,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 5.0X 107J/m3)38. 甲烷是城市生活垃圾处理后所得垃圾气体的主要成分,若将它收集起来可加以利用,每千克生活垃圾经特殊处理后平均能产生0.07m3的垃圾气体,已知该气体的热值为8.1 x 107j/m3.请回答下列问题(1)这0.07m3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是多少?(2)若将这些热量全部用来烧水,可使多少kg的水从25C升高到100C ?【水的比热容为4.2X10J/ (kg?C)】(3)若将这0.07m3垃圾气体完全燃烧后所产生热量的50%用来提起一质量为20t 的物体,能把该物体提高多少米? ( g取10N/kg)39. 新能源的开发利用为我们日常生活带来了极大的方便,如图所示是我们学校在暑假中安装的空气能热水器,其工作原理是通过少量的电量来驱动压缩机工作,把空气中的热量转移到水中,使水变热•外界气温为20C时它每小时能将450kg水从15C升高到55C,求:(1)这些水吸收的热量是多少?(2)若这些热量用效率为80%的锅炉为其加热,需要完全燃烧多少无烟煤?[c X 103J/ ( kg?C ),q 烟=2.8 X 107j/kg .水=4.2“好萌”老师每周一测——热效率问题参考答案与试题解析四•计算题(共15小题)25. 电动汽车是正在大力推广的新型交通工具, 它具有节能、环保的特点,如图, 是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为 1.6X 103kg ,每个轮胎和地面的接 触面积为2X 10—2m 2, g 取10N/kg ,求: (1) 车对地面的压力; (2) 车对地面的压强.【分析】(1)根据G=mg 计算重力,水平地面上的物体对支撑面的压力等于其重【解答】解:(1) 车对地面的压力:F=G=mg=1.X 103kg X 10N/kg=1.6X 104N ; (2) 车对地面的压强: p 斗=1. % 105pa.S4X2X10_2ID 2答:(1)车对地面的压力为1.6X 104N ; (2)车对地面的压强为2X 105Pa【点评】此题考查压力及重力与压力的区别、 地面上的物体对支撑面的压力等于其重力.26. 用燃气灶烧水,燃烧0.5kg 的煤气,使50kg 的水从20C 升高到70C .已知 水的比热容为4.2X 10J/ (kg?C),煤气的热值为4.2X 107J/kg .求: (1) 0.5kg 煤气完全燃烧放出的热量. (2) 水吸收的热量.力;(2)已知压力和接触面积,利用公式压强的大小计算,关键是知道水平(3)燃气灶烧水的效率.【分析】(1)已知煤气的质量和热值,可利用公式Q放=mq计算这些煤气完全燃烧放出的热量(总能量).(2)知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温,禾I」用公式Q吸=cm (t -t o) 计算水吸收的热量(有用能量).(3)求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量,利用公式n= 计算煤Q放气灶的效率.【解答】解:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量:Q 放=m 煤气q=0.5kg X 4.2 x 107J/kg=2.1 x 107J;(2)水吸收的热量:Q 吸=cm (t —t o) =4.2X 103J/ (kg?°C)x 50kg X( 70°C- 20°C)=1.05X 107J;(3)煤气灶的效率:100%=50%答:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为2.1X 107j;(2)水吸收的热量为1.05X 107j;(3)燃气灶烧水的效率为50%.【点评】本题考查学生对热传递过程中的吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用,知道哪些是有用能量、哪些是总能量是关键.27 .一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试,如图所示•汽车总质量为1.5t,以100km/h的速度匀速通过大桥,受到的阻力是总重的0.08倍,全程消耗了4kg 的汽油.g取10N/kg,求汽车通过大桥;(1)所需的时间;(2) 牵引力所做的功;(3) 汽油机的效率.(q汽油=4.6X l07j/kg)【分析】(1)根据速度的变形公式计算所需的时间;(2)已知汽车的质量可求得其重力,根据小汽车所处运动状态对汽车进行受力分析,利用二力平衡的条件求出牵引力的大小,然后利用W=Fs可求得牵引力所做的功;(3)根据Q=mq可求得汽油完全燃烧放出的热量,再利用耳=可求得汽油机的效率.【解答】解:(1)由v三可得,所需的时间:Tt=一二=0.5h;v lOOkm/h(2)汽车总质量m=1.5t=1.5X 103kg,汽车的总重力G=mg=1.5X 103kg X 10N/kg=1.5X 104N,汽车受到的阻力是总重的0.08倍,即f=0.08G=0.08Xl.5X l04N=1.2X 103N,因为匀速通过大桥,所以牵引力F=f=1.2X103N,牵引力所做的功W=Fs=1.2X 103N X 5X 104m=6X 107J;(3)汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=4kg X 4.6 X 107J/kg=1.84X 108J,T汽油机的效率n=X 100%=「" 一X 100%~32.6%.Q L 84X10B J答:(1)所需的时间为0.5h;(2)牵引力所做的功为6X107J;(3)汽油机的效率为32.6%.【点评】本题考查了重力的计算、速度公式及其应用、功的计算等,关键是知道汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力. 对于这类综合题目,要快速联想选择相对应的公式进行求解,在计算过程中注意单位要统一.28. 天然气是一种热值高、污染小的清洁能源•完全燃烧 0.035m 3的天然气放出 多少焦的热量?若这些热量有 75%被水吸收,能使多少千克的水温度升高50 T ? [水的比热容c=4.2X 1O 3J/ (kg?C),天然气的热值取q=4X 107J/m 3)]. 【分析】(1)已知天然气的热值和体积,可利用公式 Q 放=Vq 计算天然气完全燃烧放出的热量;(2)由题知,Q 吸=75%Q 放,而Q 吸=cm ^t ,知道水温度的升高值、比热容,可 求水的质量. 【解答】解:(1) 天然气完全燃烧放热 Q 放=Vq=0.035n ?x 4X 107J/m 3=1.4X 106J ; (2) 由题知,Q 吸=75%Q 放=75%X 1.4X 106J=1.05X 106J ; 由Q 吸=cm ^t 得水的质量为:答:完全燃烧0.035m 3的天然气放出的热量是1.4X 106j ;若这些热量的75%全部被水 吸收,能使5kg 的水温度升高50C.【点评】本题考查了学生对吸热公式Q »=cm ^t 、燃料完全燃烧放热公式Q 放=Vq 的掌握和运用,因条件已给出,难度不大;注意温度升高(△ t )与升高到(末温)的区别.29. 天然气灶烧水,燃烧0.5m 3的天然气,使100Kg 的水从20C 升高到70C . (C水=4.2X 103J/ ( Kg?C ),天然气的热值为 q=7.0X 107J/m 3.)求:(1) 0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量 Q 散; (2) 水吸收的热量Q 吸 ; (3) 燃气灶的效率n【分析】(1)由Q 放=Vq 可求出天然气完全燃烧放出的热量. (2) 由公式Q 吸=cm (t - t 0)可求出水吸收的热量.(3) 由水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比可算出燃气灶的效率. 【解答】解:(1)天然气完全燃烧放出的热量:4. 2X 103J/(kg-TC)X50r=5kg.Q 放rVqrO^nf x 7.0 X 107J/m3=3.5X 107J.(2)水吸收的热量:Q 吸=cm (t - t o) =4.2X 103J/ (kg?°C)x 100kg X( 70E - 20°C) =2.1 X 107J.(3)燃气灶的效率:n=- X 100%= ' - X 100%=60%Q敢 3. 1 o T J答:(1) 0.5m3天然气完全燃烧放出的热量是 3.5X 107J;(2)水吸收的热量是2.1 X 107j;(3)燃气灶的效率是60%.【点评】本题主要考查了公式Q ;^=Vq和Q »=cm (t - t°)的运用,及燃气灶效率的含义.此题中要注意温度升高到”和升高了”的区别,要审好题.30. 天然气灶使用方便、经济环保,备受人们青睐.小明用天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20C的水加热至90C,用时约10min.已知:天然气的热值为3.5X 107J/m3,水的比热容为4.2X 103J/ (kg?C ).求:(1)这过程中水吸收多少热量;(2)若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,则需要多少m3的天然气.【分析】(1)知道水的初末温,又知道水的比热容、质量,利用Q吸=cm (t-t°)求出水吸收的热量;(2)根据n='求天然气完全燃烧放出的热量,再根据Q放=Vq求出烧开这壶水Q做需要天然气的体积.【解答】解:(1)水吸收的热量:Q 吸=cm (t - t0) =4.2X 103J/ (kg?C )X 3kg X( 90C - 20C ) =8.82X 105J;(2)由n= 可得天然气完全燃烧放出的热量:Q議Q f j+X 10J,由Q放=Vq得需要天然气的体积:V= = 「一=0.042m3.口 3.5X107J/m3答:(1)这过程中水吸收的热量为8.82X10J;(2)若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,则需要0.042m3的天然气.【点评】本题考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的应用,熟练运用公式及变形公式即可正确解题,31. 某学校锅炉用天然气作燃料给水加热.已知天然气的热值为4.0X 107j/m3(不计热量损失).(1)完全燃烧4.2m3的天然气可以获得多少热量?(2)这些热量可以使1000kg的水从30C升高到多少C?【分析】(1)知道天然气的热值和质量,利用Q放=vq求天然气完全燃烧放出的热量;(2)天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q吸=Q放,求出水吸收的热量,再根据吸热公式求水升高的温度值.【解答】解:(1)完全燃烧4.2m3的天然气放出的热量:Q 放=74=4.2杆^ 4.0 X 107J/m3=1.68X 108J;(2)水吸收的热量:Q吸=Q放=1.68X 108j,由于Q吸=cm A t得,水升高温度:△ t=_= 〔=40C;cm 4. 2X1 03J/(kg:-C)X 1000kg热量可以使1000kg的水从30°C升高到:△ t=t - t0,末温t=A t+t0=30C +40C =70C .答:(1)完全燃烧4.2m3的天然气可以获得1.68X 108J的热量;(2)这些热量可以使1000kg的水从30C 升高到70C .【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的应用.常见题目.32. 在一标准大气压下,将50L的水从40C加热到沸点•求:(1)水需要吸收的热量(2)提供这些热量,需要完全燃烧焦炭的质量(q焦炭=3.0X l07j/kg).【分析】(1)在一标准大气压下水的沸点为100C,知道水的比热容、质量和初温,利用吸热公式Q吸=cm (t - t0)求出水需要吸收的热量;(2)由题意可知焦炭完全燃烧放出的热量Q放=Q吸,然后根据Q放=mq求出需要完全燃烧焦炭的质量.【解答】解:(1)水的体积V=50L=50dm?=0.05m3,由卩=得,水的质量:m=p V=1.0< 103kg/m3x 0.05m3=50kg,在一标准大气压下,水的沸点t=100°C,则水需要吸收的热量:Q 吸=cm (t-t°) =4.2X 103J/ (kg?C )x 50kg x( 100C - 40C ) =1.26X 107J.(2)由题意知,焦炭完全燃烧放出的热量:Q放=Q 吸=1.26X 107J,由Q放=mq得,需要完全燃烧焦炭的质量:m 焦炭="「「「=0.42kg映炭 3.0X107J/kg答:(1)水需要吸收的热量为1.26 X 107j;(2)提供这些热量,需要完全燃烧焦炭的质量为0.42kg .【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm (t - t0)和燃料完全燃烧放热公式Q放=口4的掌握和运用,记住一标准大气压下水的沸点为100C,属于基础性题目,难度不大.33 .由于天气寒冷,吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶,如图所示,要使这瓶牛奶的温度由10C最终升高到50C,(水的比热容为4.2X10J/ (kg?C ),牛奶的比热容为2.1 x 103J/ (kg?C )不计热量损失(1)牛奶需要吸收多少热量?(2)妈妈至少要用60C的热水多少?【分析】(1)在加热过程中,知道牛奶的质量、牛奶的比热容、牛奶的初温和末 温,利用吸热公式Q 吸=cm A t 求牛奶吸收的热量;(2)知道水的初温和末温,水的比热容,不计热量损失,根据热平衡方程 Q 吸=Q 放求需要水的质量.【解答】解:(1)牛奶吸收的热量: Q 吸=c i m i (t - t oi )=2.1 x 103J/ (kg?°C)x 0.25kg X( 50°C- 10°C) =2.1 x 104J,(2) Q K =Q 放=2.1 x 10J,即 c 水 m 水(t 02 — t ) =Q 放,答:(1)牛奶需要吸收2.1x 104J 的热量; (2)妈妈至少要用60C 的热水0.5kg.【点评】本题考查了热量的计算,分析出水的末温、利用好热平衡方程是本题的 关键.34. 如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20C ,5kg 水烧开需完全燃 烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为 28%,为提高煤炉效率,浙江大学创意 小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同, 等量水 的过程中,还可额外把炉壁间10kg 水从20C 加热至40C ,q 煤=3x 107j/kg, c 水 =4.2x 103J/ (kg?C ),以上过程中,问:(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大? (2)双加热煤炉的烧水效率有多大?=Q 械=23 id J= C 水(t D 厂t )4.2xio 3j/(krC)x (eot-BOt)则m 水【分析】(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水已知煤的热值,利用Q ^mq 可得普通煤炉完全燃烧煤的质量. (2)由题知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg 水从20E 加热至40C ,根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量;由题意可知,壶内水吸收热量不变,则可求 出双加热煤炉中水吸收的总热量(有用能量);由题意可知,双加热煤炉中煤完 【解答】解:(1) 1标准大气压下水的沸点为100C, 把壶内20C, 5kg 水烧开,水吸收的热量:Q 吸=c 水m 水 △t 1=4.2X 103J/ (kg?°C)x 5kg x( 100°C — 20°C) =1.68X 106J ;由Q 放=mq 可得普通煤炉完全燃烧煤的质量:(2)由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间 10kg 水从20 C 加热至40C,则炉壁间水吸收的热量:Q 吸'=cm 水△ t 2=4.2X 103J/ (kg?C)x 10kg X( 40C - 20C) =8.4X 105J , 而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变, 所以,双加热煤炉中水吸收的总热量:Q 吸总=Q 吸+Q 吸'=1.6X 106J+8.4X 105J=2.52X 106J ;Q 龍-|匸q 煤 73X107/kgm 煤吸收的热量;知道普通煤炉的烧水效率,利用n =■:可得煤完全燃烧放出的热量;全燃烧放出的热量不变,根据 n求出双加热煤炉的烧水效率.普通煤炉的烧水效率为28%,由n可得煤完全燃烧放出的热量:Q 放= 'I " = 1-=6X 106j, 28% Q 吸由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,所以,双加热煤炉的烧水效率:X 100% X 100%=42%6X10e J答:(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量为0.2kg;(2)双加热煤炉的烧水效率为42%.【点评】本题考查了吸热公式Q吸=cm A t、燃料完全燃烧放热公式Q放=口4以及热效率公式的综合应用,难点是第2小题,根据题意分析得出壶内水吸收热量不变、煤完全燃烧放出的热量不变”是解答该小题的关键所在.35. 某家庭需要将50kg、20C的水加热到60C作为生活用水,他们利用煤气灶烧热水时,需要燃烧0.8kg的煤气.已知煤气的热值q=4.2X 107J/kg•水的比热容为c=4.2X 103J/ (kg?C ).求:(1)把50kg、20E的水加热到60E需吸收的热量;(2)完全燃烧0.8kg的煤气时放出的热量;(3)此煤气灶烧水的效率.【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;(2)知道煤气的质量和煤气的热值,利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量;(3)水吸收的热量是有用的能量,煤气完全燃烧放出的热量为总能量,利用效率公式求燃气灶烧水的效率.【解答】解:(1)水吸收的热量:Q 吸=cm A t=4.2X 103J/ (kg?°C)x 50kg X( 60°C - 20°C )=8.4X 106J;(2) 0.8kg煤气完全燃烧放出的热量:Q 放=mq=0.8kgx 4.2X 107J/kg=3.36X 107J;(3)煤气灶烧水的效率:X 100%_瓦° 汽丄° J X 100%=25%3. 36 X 107J答:(1)水吸收的热量为8.4X106J;(2)0.8kg煤气完全燃烧放出的热量为3.36X 107j;(3)煤气灶烧水的效率为25%.【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大.36. 用某锅炉将400kg的水从20C加热到70C,燃烧了10kg的烟煤,所用烟煤的热值约为3.4X 107j/kg,水的比热为4.2X103J/ (kg?C ),试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)10kg烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3)该锅炉烧这些水的效率是多少?【分析】(1)根据热量公式Q=cm A t求解水吸收的热量;(2)利用热量公式Q=qm求解无烟煤完全燃烧放出的热量;(3)结合效率公式n='求解锅炉的效率.【解答】解: (1)水吸收的热量Q K=c水t=4.2X103j/(kg?°C) X 400kg X (70°C -20C) =8.4X 107J;/2) 10kg烟煤完全燃烧放出的热量Q放=m煤q煤=10kgX 3.4X 107J/kg=3.4X 108J;/ 3)燃烧了10kg的烟煤,放出的热量Q放1=m煤1q煤=10kgX 3.4 X 107J/kg=3.4X 108J;该锅炉烧这些水的效率n^-X 100%= X 100%〜24.7%;Q議1 3. 4X 108J答:/1)锅炉内400kg的水从20C加热到100C吸收的热量是8.4X107j;/ 2) 100kg无烟煤完全燃烧放出的热量是 3.4X 108J;/ 3)此锅炉的效率约是24.7%.【点评】此题主要考查的是学生对热量、热值和炉子的效率计算公式的理解和掌握,基础性题目.37. 某物理兴趣小组为了探究地球表面是吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装10kg的水,水的表面积为0.2m2,经过太阳光垂直照射30min,水温升高了10C .问:(1)实验时10kg的水30min内吸收了多少热量?(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少?(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,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 X 107J/m3)【分析】(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;(2)在(1)中求出的是30min内在0.2m2表面积上水吸收的热量,据此可求出平均每分钟1m2水面吸收的热量;(3)由题知,液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,知道液化气的热值,利用Q吸=Q放=Vq求需要的液化气的体积.【解答】解:(1) 30min内10kg水吸收的热量:Q放=cm^t=4.2X 103J/ (kg. °C)X 10kg X 10°C =4.2X 105J;(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量:Q=“ =I ' .一=7X 104J/ (min?m2);佗30minX0.2ir2(3)由题知,Q 放=Vq=Q 吸=1.26X 105J,需要液化气的体积:-3 3V= =------------- : ----- =8.4X 10 3m3.口 5.0X107J/ni3答:(1)实验时10kg的水30min内吸收了 4.2X 105J的热量;(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是7X 104J;(3)至少需要燃烧8.4X 10「3m3的液化气.【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm A t、燃料完全燃烧放热公式Q «=mq的掌握和运用,计算时注意气体燃料热值的单位是 J/m 3,不是J/kg.38. 甲烷是城市生活垃圾处理后所得垃圾气体的主要成分, 若将它收集起来可加 以利用,每千克生活垃圾经特殊处理后平均能产生 0.07m 3的垃圾气体,已知该 气体的热值为8.1 x 107j/m 3.请回答下列问题(1) 这0.07m 3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是多少?(2) 若将这些热量全部用来烧水,可使多少 kg 的水从25C 升高到100C?【水 的比热容为4.2 x 103j/ (kg?C)】(3) 若将这0.07m 3垃圾气体完全燃烧后所产生热量的 50%用来提起一质量为20t 的物体,能把该物体提高多少米? ( g 取10N/kg )【分析】(1)根据公式Q=qV 算出完全燃烧后所产生热量. (2)垃圾气体完全燃烧后产生的热量被水吸收,根据公式 Q=qV=cm ^ t 可求水的质量.(3)根据完全燃烧后所产生热量的50%求出对是提起物体所做的功,利用W=Gh 即可求提高的高度.【解答】解:(1)垃圾气体完全燃烧后产生的热量: Q 放=qV=8.1X 107J/m 3X 0.07m 3=5.67x 106J ; (2)已知 Q 放=0 吸=5.67X 106J ; 由Q 吸=cm A t 可得水的质量:%m= --cA14. 2X 1 03J/(kg-r )X a001C-25t )(3) 由n= 可得:Q 議W=Q 放 n =5.6X 106J X 50%=2.835X 106J, 由W=Gh=mgh 可得该物体提高的高度:答:(1)这0.07m 3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是 5.67X 10J ;(2)若将这些热量全部用来烧水,可使 18kg的水从25C 升高到100C ;=18kg.h= mg20X103kgX10N/kg =14.175m.(3)能把该物体提高14.175m.【点评】本题考查完全燃烧垃圾气体产生的热量的计算,根据水吸收热量的公式求水的质量的计算,以及克服物体重力做功的公式W=Gh的应用.39. 新能源的开发利用为我们日常生活带来了极大的方便,如图所示是我们学校在暑假中安装的空气能热水器,其工作原理是通过少量的电量来驱动压缩机工作,把空气中的热量转移到水中,使水变热•外界气温为20C时它每小时能将450kg水从15C升高到55C,求:(1)这些水吸收的热量是多少?(2)若这些热量用效率为80%的锅炉为其加热,需要完全燃烧多少无烟煤?[c X 103J/ ( kg?C ),q 烟=2.8 X 107J/kg].水=4.2【分析】(1)知道水的比热容、水的质量、初温和末温,根据Q吸=cm (t -10)求出这些水吸收的热量;(2)根据n= X 100%的变形公式Q放二旦求出无烟煤完全燃烧放出的热量,再根据Q=mq的变形公式m=^「求出需要完全燃烧无烟煤的质量.Q【解答】解:(1)这些水吸收的热量:Q 吸=c* m 水(t —t°)=4.2X 103J/ (kg?°C)x 450kg X( 55°C - 15°C)=7.56X 107J.(2)由n=^X 100%得,无烟煤完全燃烧放出的热量: %7| Q 放== -=9.45X 10J 由Q 放=mq 得,需要完全燃烧无烟煤的质量: 答:(1)这些水吸收的热量是7.56X 1O 7J ;(2)若这些热量用效率为80%的锅炉为其加热,需要完全燃烧 3.375kg 无烟煤.【点评】本题以空气能热水器为背景考查了学生对吸热公式、热效率公式及燃料 完全燃烧放热公式的掌握和应用,熟练运用相关公式及变形公式即可正确解题, 难度不大;另外,空气能热水器属于新产品,针对新产品,重大事件设计物理问题,都是中 考的热点,一定要引起关注.9, 4EX1O ?J = q 烟 7 2.8X107J/kg m。
人教版初中物理九年级热机、热机效率测试题(含答案)
人教版初中物理九年级热机、热机效率测试题(含答案)姓名 : 班级 : 考号 :一、选择题(每小题2分,共24分)1.关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( ) A .没有燃烧的燃料,热值等于零 B .燃料完全燃烧时,它的热值最大 C .燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D .燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多2、2022年6月5日上午,神舟十四号载人飞船搭载长征二号F 遥运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。
3名航天员将在太空进行为期6个月的科学实验探究和生活,长征二号F 遥运载火箭用了液态氢作燃料,下列说法正确的是( ) A .火箭选用液态氢作燃料,是因为液态氢具有较大的热值 B .火箭加速升空的过程中,火箭的动能转化为重力势能 C .火箭加速升空的过程中,航天员的机械能保持不变 D .载人飞船进入预定轨道稳定运行时,处于平衡状态3、关于热现象,下列说法正确的是( ) A .热值大的燃料含有的热量一定多 B .物体吸收热量后温度不一定升高 C .对物体做功,物体内能一定增大 D .热量从内能大的物体转移给内能小的4、做同样的有用功,甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下,下列说法中正确的是( )A .甲的功率较大,热机效率较低B .甲的功率较大,热机效率较高C .乙的功率较大,热机效率较高D .乙的功率较大,热机效率较低5、关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( ) A .两物体温度相同,内能一定相同B .质量相等的不同燃料,完全燃烧时放出的热量越多的燃料,其热值也越大C .物体吸收热量,温度一定升高D .热传递过程中,内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移 6、如图所示为四冲程内燃机工作示意图,下列说法正确的是( ) A .在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙 B .飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁 C .丁图冲程能量转化:内能转化为机械能D .飞轮转速3000r/min ,则该汽油机1s 能做功25次柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油 甲 相同3h 5kg 乙2h6kg7、如图用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中,下列说法正确的是()A.天然气燃烧越充分,热值越大B.包子的温度越高所含热量越大C.“蒸包子”是通过做功的方式改变包子内能的D.锅盖被“顶起”,该过程中能量转化方式同内燃机的做功冲程8、2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运救火箭,在酒泉卫星发射中心准时成功发射升空,如图所示,下列说法正确的是()A.起飞过程加速上升时,液态氢燃烧释放的内能转化为机械能B.起飞过程加速上升时,航天员不受地球的重力作用C.火箭选用的燃料是液态氢,因为它的比热容更大D.长征二号F火箭性能极佳,燃料利用率达100%9、如图是一台四冲程汽油机工作过程中某一时刻的示意图,设该汽油机的转速恒定为3000r/min,则下列说法中正确的是()A.图中所示是汽油机的做功冲程B.该冲程中通过做功的方法增加缸内气体的内能C.该汽油机吸气冲程吸入的是空气D.该汽油机排出的尾气温度越高,它的效率就越高10、小明取少量燃料置于燃烧皿中,点燃后对100g的热水加热4min,然后立即将其熄灭,测得消耗燃料4.2g,并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。
初中物理:热量计算题
1.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=0.46×103J/(kg·℃),C水=4.2×103J/(kg·℃)])(8.951×107J)
2 .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=0.88×103J /(kg·℃),C水=4.2×103J/(kg·℃)](20t)
3.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8.1×107kg,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3.4×107J/kg)
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.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=0.88×103J/(kg·℃)]。
初中物理计算题
热效率计算1. 小华家额定功率为2000W的电热淋浴器,装满30kg水后连续正常加热35min.水的温度由20℃升高到50℃。
已知c水=×103J/(kg?℃),求:(1)加热过程中水吸收的热量;(2)此过程电热淋浴器的热效率.2. 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。
某品牌太阳能热水器每小时平均接收×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:(1) 热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容C=×103J/(kg.℃)](2) 热水器5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,需要完全燃烧多少千克煤气(煤气的热值q=×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)3.某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时,共消耗了5kg 的干木柴,已知水的比热容为×103J/(kg.℃),干木柴的热值为×107J/kg)。
求:(1)干木柴完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)铁锅烧水的的效率。
(4)他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时,尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。
马铃薯还是煮不软,为什么?力学计算题1.山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行,运动员李伟参加了小组选拔赛。
图中的山地自行车为比赛用车,其相关数据见下表:(1)求碳纤维车价的密度;(2)估算比赛中的山地自行车对地面的压强;(3)李伟在某路段匀速骑行6km,耗时10min,若该路段阻力为总重力的倍,求他的骑行功率。
2.我国首辆“玉兔号”月球车登月前在水平地面上进行了测试,月球车匀速直线行驶180m用时60min,若车的质量为140kg,受到地面的摩擦阻力为500N,网状轮子与地面接触的总面积为。
中考真题——比热容、热量和热机效率(含答案)
中考真题——比热容、热量和热机效率(含答案)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN初中物理计算题提高训练——比热容、热量和热机效率1、(2011·山东青岛)质量为2kg的某种物质,吸收8.4×104J的热量,温度升高20℃,它的比热容为多少J/(kg·℃)2、(2011·北京)某太阳能热水器中装有质量为50kg的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]3、(2011·安徽省)随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家。
一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20 kW。
若小汽车行驶的距离为100km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,小汽车发动机的效率为25%。
求小汽车在这段路程中:(1)运动的时间;(2)发动机所做的功;(3)消耗汽油的质量。
4、(2011·福建福州)福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路,这种公交车比普通公交车节能30%以上,百公里仅消耗柴油26kg,这些柴油完全燃烧放出的热量是多少(柴油的热值q=3.3×107J/kg)5、(2011年·黑龙江龙东地区)如图所示是家庭中所用的一种电水壶的外形及其铭牌,请你根据图中所提供的信息完成以下问题:(1)图乙中观察壶内水位的玻璃管利用原理来工作。
(2)已知壶中装满水时水位高为10cm,此时水对水壶底的压强是多少?(3)把初温为20℃的一满壶水在一个标准大气压下烧开,水需要吸收多少热量(4)在不计热量损失的情况下,电水壶正常工作时烧开一满壶水需要多长时间?(c=4.2×103J/(kg·℃)、 g=10N/kg)6、(2011·云南昆明)据估计,全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t,焚烧生活垃圾释放的热量为我所用,是综合利用垃圾的一种方法。
【8A版】初中热学热机的效率计算题
热机的效率计算题1,已知焦炭的热值为 , 的焦炭完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的 被温度为 的水吸收,则能使多少质量的水温度升高到 ? 水 ℃2,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 的水加热到 ,共燃烧了 天然气,已知水的比热容 水 ,天然气热值 ,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求: 水吸收的热量; 燃气锅炉烧水时的效率; 若换用可燃冰,应使用多少 可燃冰。
3,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 ,洗澡时热水器输出热水的温度设定为 ,如果小芳洗一次澡用热水 ,水的比热容是 求:所用热水的质量为多少? 这些水从热水器中吸收多少热量? 若天然气完全燃烧释放热量的 被水吸收,则需要消耗多少立方米的天然气? 天然气的热值4,小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器 平常使用太阳能,在阳光不足时,用电热丝辅助加热 热水器铭牌如下. 电热水器正常工作时,电热丝的电阻和电流各是多少? 太阳能热水器贮满水,水温从 加热到时吸收了多少热量? 若通过完全燃烧天然气加热一满箱水,使其温度从 升高到 时,不考虑热量的损失,需要多少 天然气? 天然气的热值为 由于寒冷阴雨,太阳能热水器只将水加热到 ,现要通过电热丝将水加热到 使用,需电加热器正常工作多长时间? 设电能全部转化为内能5,农业生产中需用水泵抽水灌溉农田,有一水泵铭牌如右表:(1)水泵连续工作1h 所做的有用功是多少? 此水泵的总功率为多少? 若此水泵用柴油机带动,假设柴油完全燃烧所释放的内能有 转化为水泵的机械能,则此水泵工作1h 消耗多少kg 柴油? 柴油的热值为 ,g 取6,某家用轿车,重为 ,当车以 的速度匀速直线行驶了 ,消耗汽油3kg ,期间受到的阻力为车重的 倍 已知汽车的热值为 在此过程中,求: 车通过的路程; 牵引力做功的功率; 汽车发动机的效率.7,小兵同学想知道一辆小汽车的实际功率是多少,他从驾驶员师傅处了解到,该汽车100km 耗油约7kg ,从书上查得汽油的热值 ,他又测出在平直公路上,人用644N 的水平拉力可使汽车匀速前进 空气阻力不计 求:该小汽车行驶100km ,消耗的总能量是多少? 该小汽车匀速行驶100km ,做的有用功是多少? 该小汽车的效率是多少?8,小毅参加了12月25日的2016年福州国际马拉松赛,他跑完马拉松身体消耗的能量约为 J .问:这些能量相当于完全燃烧多少天然气放出的热量? 气若用这些天然气来烧水,可以使30kg 的水温度升高 ,则水吸收的热量是多少?天然气灶烧水时的效率是多少? 水 .9,某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。
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。
初中物理计算题提高训练——比热容、热量和热机效率(附答案)
九年级物理期末训练专题一一比热容、热量和热机效率1、质量为2kg的某种物质,吸收8.4 X 104J的热量,温度升高20C,它的比热容为多少J/(kg「C ) ?2、某太阳能热水器中装有质量为50kg的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从25C升高到45C。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为4.2 X 310 J/(kg •C)]3、福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路,这种公交车比普通公交车节能30%以上,百公里仅消耗柴油26kg,这些柴油完全燃烧放出的热量是多少?(柴油的热值q= 3.3 X 107J/kg )4、据估计,全国一年可产生城市生活垃圾约5.6 X 108t,焚烧生活垃圾释放的热量为我所用,是综合利用垃圾的一种方法。
若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176 X 1010J的热量,(p 水=1.0 X 103kg/m, c水=4.2 X 103J/(kg • C),q焦碳=3.0 X 107J / kg)问:(1) 1.176 X 1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?(2) 1.176 X 1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20 C 加热到沸腾?5、小丽家电热淋浴器的额定功率为2000V y水箱最多可容纳50kg水,注满水的淋浴器连续正常加热40min,淋浴器上温度示数由22C上升到42C。
求:c 水=4.2 X 103J/kg •C(1) 此过程中水箱中水吸收的热量;(2) 该电热淋浴器加热时的热效率6天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20 C升高到70 C 已知水的比热容为c=4 .2 x 103J/ (kg?C),天然气的热值为q=7.0 x 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n o7、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。
初中物理电热计算题专题含答案
谢谢您的观看!
第26页/共26页
(3)Q 吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-20 ℃)= 3.36×105 J
由 η=QW吸得 W=Qη吸=3.368×0%105 J=4.2×105 J P 实=UR2实=24000VΩ2=1000 W 由 P=Wt 得 t=WP =4.120×0010W5 J=420 s=7 min.
热学计算主要包括 1.燃料燃烧(固体燃料、液体燃料、气体燃料)放出热量 燃料完全燃烧放热计算公式:(1)固体和液体燃料 Q=qm, q=Qm,m=Qq ;(2)气体燃料:Q=qV,q=QV,V=Qq . 2.热传递过程中吸放热的计算公式:Q=cmΔt.吸热时 Δt=t -t0;放热时 Δt=t0-t. 3.热效率:(1)炉子 η=QQ有 总;(2)热机 η=WQ总有.其中 Q 总=qm 或 qV.
103 J/(kg·℃)]
(2)热水器在 5 小时有效照射时间内接收到的太阳能 E.
(3)热水器在 5 小时有效照射时间内接收到的太阳能,相当
于完全燃烧多少 m3 的天然气放出的热量?(天然气的热值 q=
7×107 J/m3)
第19页/共26页
思路点拨:(1)由热量公式可以求出水吸收的热量.(2)根据题 意算出热水器 5 小时有效照射时间内接收到的太阳能.(3)由热 值公式可以求出天然气的体积.
所以 Fv=UIη
所以电动汽车匀速前进的速度
v=UFIη=400
V×50 750
NA×75%=20
m/s.
第14页/共26页
(2)汽车过桥所经过的路程 s=s车+s桥=3.5 m+9.5 m=13 m 汽车通过桥梁的时间 t=vs1=1103mm/s=1.3 s.
(初中物理)专题50 中考力热综合计算题(解析版)
专题50 力热综合计算题解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律以及热平衡方程等。
【例题】(2020湖南岳阳)某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg ,驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试,测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10-3m 3(g =10N/kg ,ρ汽油=0.7×103kg/m 3,q 汽油=4.5×107J/kg ,)求:(1)汽车与驾驶员的总重力; (2)测试过程中消耗汽油的质量;(3)假设汽油完全燃烧,汽油机的效率为40%,汽车在测试过程中做的有用功是多少。
【答案】(1)20600N ;(2)1.05kg ;(3)1.89×107J 【解析】(1)汽车与驾驶员的总重力G =mg =2060kg×10N/kg=20600N(2)测试过程中消耗汽油的质量m 汽油=ρ汽油V =0.7×103kg/m 3×1.5×10-3m 3=1.05kg(3)汽油完全燃烧放出的热量Q 放=m 汽油q 汽油=105kg×4.5×107J/kg=4.725×107J汽车在测试过程中做的有用功W 有=Q 放η=4.725×107J×40%=1.89×107J【对点练习】小天收集了一些数据填在下表中。
如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100m ,货车受到的阻力是车重的1/10.那么在此过程中:(g 取10Nkg ).(1)该货车车牵引力是多少?牵引力所做的功是多少?(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少?(3)该货车发动机的效率是多少?品牌型号东风xx 外型尺寸5×1.9×23(m)变速箱A85 空车质量 1.5吨最高车速120km/h 满载时载货量 2.5吨空载百公里油耗12L 燃油密度0.8×103kg/m3满载百公里油耗20L 燃油热值5×107J/kg【答案】(1)4×103N;4×105J;(2)8×105J;(3)50%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.(毕节)某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点。
下表是该电热水壶的铭牌。
求: (1)如图所示,小电动机将1.2L 的水从桶中提升了0.5m ,电动机对水做的功至少是多少?(g 取10N/kg )(2)电热水壶在额定电压下工作时的电流。
(保留一位小数)(3)电热水壶正常工作时,将1.2L 水从20℃加热到100℃时,水吸收的热量是多少? [c 水=4.2×103J/(kg•℃)](4)若(3)中的加热时间为7min ,求电热水壶的热效率。
(1)6J(2)5.5A(3) 4.032×105J(5)79.3%2. (龙岩)2015年龙岩市将在中心城区新增100辆纯电动新能源公交车,以促进公共交通实现“低 碳”化。
下表是某燃油汽车与纯电动汽车进行测试时的部分数据:燃油汽车纯电动汽车 能源种类 汽油(q 汽油=4.5×107J/kgρ汽油=0.7×103kg/m 3)电能 牵引力 600N 600N 行使100km 消粍 8×10-3m 3 20kW•h 二氧化碳排放量每消耗1kg 汽油 排放2kg 二氧化碳(1)汽油属于 (填“可再生”或“不可再生”)。
(2)若燃油汽车与电动汽车正常行驶100km ,则①燃油汽车消耗多少千克汽油?②燃油汽车与纯电动汽车的能量转化效率分别是多少?(提示:燃油汽车能量转化效率η汽:汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比;纯电动汽车能量转化效率η电:汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之比)(1)不可再生;(2)①5.6kg ;②23.8%;83.3% 3.(南通)2015年,南通建造的世界首座海洋生活平台“希望7号”出海试航.若试航中平台的排水量为2.5×104t ,以5m/s 的速度匀速直线航行5km ,所受阻力是平台重的0.016倍.取g=10N/kg ,q燃油=4×107J/kg .求:(1)平台受到的浮力;(2)平台所受牵引力的功率;(3)若平台燃油机动力系统效率为40%,该试航过程至少需要燃烧的燃油质量. 解:(1)平台的排水量为m 排=2.5×104t=2.5×107kg , 根据阿基米德原理可知,平台受到的浮力F 浮=G 排=m 排g=2.5×107kg×10N/kg=2.5×108N . (2)平台漂浮时,G=F 浮=2.5×108N ,平台所受的阻力f=nG=0.016×2.5×108N=4×106N , 因为平台匀速直线航行,根据二力平衡条件, 平台所受的牵引力F 牵=f=4×106N ,平台航行的路程s=5km=5×103m,牵引力做的功W=Fs=4×106N×5×103m=2×1010J,由v=得,t===1×103s,则平台所受牵引力的功率P===2×107W.(3)由η=得,燃油燃烧放出的热量Q放===5×1010J由Q放=mq得,燃油质量m===1.25×103kg.答:(1)平台受到的浮力2.5×108N;(2)平台所受牵引力的功率2×107W;(3)若平台燃油机动力系统效率为40%,该试航过程至少需要燃烧的燃油质量为1.25×103kg.4. (兰州)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.解:(1)1min出水体积V=10L=0.01m3,由ρ=得水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×0.01m3=10kg,1min水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×25℃=1.05×106J;(2)1min燃气燃烧产生热量:Q放=Pt=20000W×60s=1.2×106J,热水器的效率:η==×100%=87.5%.答:(1)1min内水吸收的热量为1.05×106J;(2)热水器的效率为87.5%.5.(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.答:(1)水吸收的热量为1.008×106J;(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4.8×10﹣2m 3天然气.6.(常州)常州三井小学安装有太阳能发电站,基本结构和5月初电能表的示数如图甲所示;5月底电能表的示数如图乙所示.问:(1)5月份,发电站向办公楼输送电能多少焦耳?(2)用燃煤发电的效率为30%,已知燃煤的热值为3×107J/kg,若火力发电站要产生和学校办公楼5月份用电量相等的电能,需消耗燃煤的质量为多少?(1)3.6×1010J(2)4000kg7.(苏州)某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3×107J/kg.求:(1)此过程中水吸收的热量;(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量;(3)酒精灯烧水时的热效率.(1) 2.52×104J(2)1.26×104J(3)20%8.(连云港)2015年4月21日,重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场。
如图所示,该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,机翼上安装有高效太阳能电池板,能提供65kW的最大功率,该飞机的最大飞行速度为140km/h。
假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2,g取10N/kg。
求:⑵机停在水平地面时对地面的压强大小;⑵当飞机发动机的输出功率保持60kW,并以108 km/h的速度水平匀速飞行时,发动机的牵引力大小;⑶若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h,发动机输出的能量为多大?这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量?航空燃油的热值取4×107J/kg,密度取0.75×103kg/m3。
解:⑴飞机对地面的压强Pa103.2m1.010N103.2523⨯=⨯⨯===SmgSFp⑵由P=Fv,得⑶W=Pt=60×103 W×3600s=2.16×108J由Q=qm得由Vm=ρ得9.(呼和浩特)王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水.铁锅内装有5kg水,把水从18℃加热至98℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).如果木炭的热值为3.4×107J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收.求:(1)在这个过程中水吸收的热量;(2)在这个过程中用掉多少木炭.N102m/s30W106033⨯=⨯==vPFL2.7m102.7kg/m1075.0kg4.53333=⨯=⨯==-ρmVkg4.5J/kg104J1016.278=⨯⨯==qQm(1)吸收的热量Q 吸=cm (t ﹣t 0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(98℃﹣18℃)=1.68×106J ; (2)由η=得:Q 放===1.68×107J ,由Q 放=mq 得: 需要的木炭m===0.49kg .答:(1)在这个过程中水吸收1.68×106J 的热量(2)在这个过程中用掉0.49kg 木炭.10.今年“五一”期间,爸爸开车带着鲁鲁去旅游.汽车(包括车上的人和物品)质量为1.6×103 kg ,汽车以90 km/h 的速度在平直公路上匀速行驶230 km ,所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍,汽车发动机的效率为25%,汽油的热值是4.6×107 J/kg(假设汽油完全燃烧).(1)汽车以90 km/h 的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力是多少?(2)汽车行驶230 km 牵引力做了多少功; (3)汽车全程消耗汽油多少千克?解:(1)G =mg =1.6×103 kg ×10 N/kg =1.6×104 N ,f =0.05G =0.05×1.6×104 N =800 N ,因为该车在水平面上做匀速直线运动,所以F =f =800 N(直接写F =f 也给分);(2)230 km =2.3×105 m ,W =Fs =800 N ×2.3×105 m =1.84×108 J ;(3)根据η=W Q 放得Q 放=W η=1.84×108 J25%=7.36×108 J ,m =Q 放q =7.36×108 J 4.6×107 J/kg=16 kg 11.(德州)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置.下表是小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.求:(1)水在10 h 内吸收的热量;(2)太阳能热水器的能量转化效率.解:(1)由热量的计算公式得Q 1=cmΔt =4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg ×50 ℃=2.1×107 J ;(2)太阳能吸收的热量Q 2=Pt = 3.0×106 J/h ×10 h =3.0×107 J ,太阳能热水器的能量转化效率η=Q 1Q 2=2.1×107 J3.0×107 J=70%12.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10 kg 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象.若在6 min 内完全燃烧了2 kg 的煤,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值约为3×107 J/kg.求: (1)煤完全燃烧产生的热量.(2)经过6 min 时间加热,水所吸收的热量. (3)煤炉烧水时的热效率.解:(1)由Q =mq 得Q 放=2kg ×3×107J/kg =6×107J ;(2)由图可知6min 后水的温度为80℃,由Q 吸=cmΔt 得Q吸=4.2×103J/(kg·℃)×10kg ×(80℃-20℃)=2.52×106J ;(3)η=Q 吸Q 放=2.52×106J6×107J=4.2%13.三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉,它的年平均发电量约为8.5×1010 kW ·h ,相当于一座年消耗5×1010 kg 标准煤的火力发电站的发电量.(1)标准煤的热值为2.9×107 J/kg ,完全燃烧5×1010 kg 标准煤能放出多少热量.(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电,每年会少排CO 2气体1.2×1011 kg ,这些气体的体积是多少m 3(通常情况下CO 2气体的密度为2 kg/m 3). (3)根据本题中的数据,计算火力发电的效率.解:(1)完全燃烧5×1010kg 标准煤放热Q 放=qm =2.9×107J/kg ×5×1010kg =1.45×1018J ;(2)排放CO 2气体的体积V 气=m 气ρ气=1.2×1011 kg 2 kg/m 3=6×1010 m 3;(3)火力发电的效率η=W 电Q 放=8.5×1010×3.6×106J1.45×1018J≈21.1 % 14.一只电热水壶铭牌上标有“220V 1100W ”的字样,在额定电压下工作。