人教版物理九年级热学综合计算
专题三 热学综合计算
解 : (1) 温 泉 水 放 出 的 热 量 Q 放 = c 水 m 水 Δt = 4.2×103 J/(kg·℃)×2.5×104 kg×(80 ℃-40 ℃)=4.2×109 J (2)需要焦炭的 质量 m 焦炭=Qq放=3.40.×21×0170J9/Jkg=140 kg
3.某太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为4 m2,热水器每平 方米的面积上1 h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106 J,热水器 仅能把接收的太阳能的42%转化为水的内能,求光照5 h可以使热 水器内初温为10 ℃、质量为100 kg的水温度升高多少℃?[水的比 热容是4.2×103 J/(kg·℃)]
解:(1)飞机的航程 s=vt=600 km/h×1 h=600 km=6×105 m (2) 发动机所做的功 W=Fs=1.6×105 N×6×105 m=9.6×1010 J (3)航空 煤油完全燃烧放出的热量 Q 放=mq=4000 kg×4×107 J/kg=1.6×1011 J (4)发动机的效率 η=QW放=91..66××11001110 JJ=60%
九年级上册物理(人教版)
第十四章 内能的利用 专题三 热学综合计算
1.热学综合计算题的主要内容: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利用热量 的计算;热学与力学的综合计算。 这种试题常常表现为一题多问,解答时,不能只写公式与数字,一定 要注意统一单位,除写清公式与单位以外,还要有必要的文字说明。
QQ吸放=13.2.26××110077JJ≈39.4%
6.随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼房使用的 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2000 cm3、20 ℃的水,大火加 热直至沸腾。他又在物理书中查到天然气热值为8×107 J/m3。[气 压为1标准大气压,c水=4.2×103 J/(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 少天然气?
秋人教版九年级物理全册作业课件:小专题四 热学综合计算(共18张PPT)
解:太阳能热水器 5 h 吸·h)×4 m2×5 h=5×107 J,
水吸收的热量:Q2=42%Q1=5×107 J×0.42=2.1×107 J,
水升高的温度:Δt=cQm2=4.2×103
2.1×107 J J/(kg·℃)×100
kg=50
℃。
6.(香洲区月考)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给8 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线,若在4 min内完全燃 烧了1.4 kg的煤。[q煤=3×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
(1)C919空载停在机场的水平地面上时,对地面产生的压强是多少? (2)飞行过程中发动机的功率是多少? (3)若发动机的效率为48%,飞行80 min过程中消耗燃油的质量是多少? (q燃油=4.5×107 J/kg)
解:(1)飞机停在水平地面上,对地面的压力: F 压=G=mg=60×1000 kg×10 N/kg=6×105 N, 对地面的压强:p=FS压=6×0.510m52N=1.2×106 Pa;
减小 1.(镇江中考)用水冷却鸡蛋,鸡蛋的温度降低,内能____, 这是通过____热__传__递_改变了鸡蛋的内能,若水的质量是0.5kg,
水温升高了5 ℃,则水吸收的热量是___1_.0_5_×__1_0_4J。
2.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热
时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲的比热容为(
(2)由 v=st可得 80 min 飞行的路程:s=vt=90 m/s×80×60 s= 4.32×105 m,飞机水平匀速飞行受到的牵引力:F=f=1.2×105 N, 所做的功:W=Fs=1.2×105 N×4.32×105 m=5.184×1010 J, 功率:P=Wt =5.18448×001s010 J=1.08×107 W; (3)由η=WQ可得燃油燃烧放出热量:Q=Wη =5.1844×8%1010 J=1.08×1011 J, 由 Q=mq 可得燃油的质量:m=Qq=41..50×8×10170J1/1kJg=2400 kg。
人教版初中物理九年级上册专题三《热学综合计算》精品课件
4.(2017·百色)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3 kg、温度为20 ℃的水加热至90 ℃,用时约10 min。已 知:天然气的热值为3.5×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求:
由 Q 放=Vq 得,需要天然气的体积: V=Qq放=31.5.4×7×1017 0J6/mJ 3=0.042 m3
5.(2018·库伦旗期末)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给8 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线。若在4 min内完 全燃烧了1.4 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:
再见!
(2)由η=Q 吸/Q 放得,被水吸收的热量:
Q 吸=ηQ 放=90%×1.05×l07 J=9.45×106 J;
由 Q 吸=cmΔt 可得,
水升高的温度Δt=Qcm吸=4.2×103
9.45×106 J J/(kg·℃)×100
kg=22.5
℃
2.王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水。铁锅内装有5 kg水,把水从 18 ℃加热至98 ℃,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。如果木炭的热值为 3.4×107 J/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。 解:(1)Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg× (98 ℃-18 ℃)=1.68×106 J
天然气的热值q天燃气=7.0×107 J/m3]求: (1)体积为0.01 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少? (2)若这些热量的90%被质量为100 kg的水吸收,则水升高的温度是多少?
期末专题复习热学综合计算 人教版九年级物理全一册
期末专题复习热学综合计算1.如图,一款可设定温度的电热水杯,能将杯中水加热到需要的温度,给人们生活带来便捷。
通电后将杯中0.3kg的水从25℃加热到55℃,求:水吸收的热量。
[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]2.一热水器的容积为50L。
装满水后,从20℃加热到66℃。
求:(1)水的质量;(2)水吸收的热量;(3)如果这些热量被42kg的铁块吸收,铁块的温度能升高多少?[水的密度是1×103kg/m3、水的比热容是、铁的比热容是]3.把100g的金属块放入冰箱的冷冻室里很长时间,取出后立即投入80g、40℃的温水中,混合后的共同温度是30℃。
【已知金属的比热容c金=0.84×103J/ J/(kg·℃);水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)】不计热量损失,求:冷冻室的温度。
4.国庆节后,天气转凉,气温逐渐降低,小明喝牛奶前,需要用热水烫一下加温,如图所示。
小明用60℃的热水加热200g的袋装牛奶,使牛奶的温度由15℃升高到45℃。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),牛奶的比热容为2.5×103 J/(kg·℃)。
若不计包装袋吸热及其它热损失,求:(1)牛奶吸收的热量是多少焦?(2)加热牛奶至少需要多少千克60℃的热水?5.学校物理兴趣小组的同学利用器材测量铝的比热容。
他们将质量为4.2kg的铝块先加热到164℃后,投入到质量为2kg,初温为20℃的水中,水和铝块最终的温度都是64℃。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),假设铝块放出的热量全部被水吸收。
求:(1)铝块降低的温度;(2)水吸收的热量;(3)铝块的比热容。
6.小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示,实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。
人教版物理九年级热学综合计算
人教版物理九年级热学综合计算热学综合计算一、计算题1.为了测试某国产汽车发动机的效率,测试员开车在一水平路面上匀速行驶了11.5km,消耗汽油1kg。
已知汽油的热值为3.3×10^7 J/kg,汽车匀速行驶时发动机的牵引力是1000N。
求:1) 完全燃烧这些汽油放出的热量是多少?解:汽油的热值为3.3×10^7 J/kg,消耗汽油1kg,完全燃烧放出的热量为3.3×10^7 J/kg × 1 kg = 3.3×10^7 J。
2) 汽车发动机牵引力做的功是多少?解:汽车匀速行驶时发动机的牵引力为1000N,行驶11.5km,所做的功为1000N × 11.5km = 1.15×10^7 J。
3) 该汽车发动机的效率多大?解:该汽车发动机的效率为 1.15×10^7 J / 3.3×10^7 J =0.348 = 34.8%。
2.为了减少环境污染,部分农村地区改用液化气烧菜做饭。
某钢瓶装有液化气10kg,已知液化气的热值为 4.2×10^7 J/kg,水的比热容为4.2×10^3 J/(kg·℃)。
求:1) 这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少?解:这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量为 4.2×10^7 J/kg × 10 kg = 4.2×10^8 J。
2) 若(1)中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收,在标准大气压下可将多少质量的水烧开?解:放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收,吸收的热量为 0.4 × 4.2×10^8 J = 1.68×10^8 J。
水的比热容为4.2×10^3 J/(kg·℃),水的初温为20℃,水的沸点为100℃,所以水的温度升高为 1.68×10^8 J / (4.2×10^3 J/(kg·℃) × (100℃-20℃)) = 1000 kg。
物理 九年级上册( 新人教版)期末复习 专题一 热学综合计算 课件(16张)
专题一 热学综合计算
一、专题概述
热学计算的主要内容: 1.吸热与放热的计算 公式: Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t)。 在热传递过程中,如不计热量损失,高温物体放出的热量等于 低温物体吸收的热量,即Q吸=Q放;如考虑热损失,则Q吸=ηQ
放(η<1)。
2.关于热值的计算 公式:Q=qm(适用于固体和液体燃料),Q=qV(适用于某些气
气的平均压强为9.0×105 Pa,飞轮1 min转动1800周,当汽油 机满负荷工作时(不计摩擦),若1 min消耗汽油0.01 L。汽油的
密度ρ=0.8×103 kg/m3;汽油的热值为4.6×107 J/kg。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。
标有250 mL,为了使这袋牛奶的温度由15 ℃升高到35 ℃,妈妈 至少要用100 ℃的热水多少千克?[设该牛奶的比热容为2.5×103
J/(kg·℃);牛奶密度为1 g/cm3,不计热量损失]
解 : 牛 奶 升 温 时 吸 收 的 热 量 : Q 吸 = c1m1(t - t01) = 2.5 × 103 J/(kg· ℃)×0.25 kg×(35 ℃-15 ℃)=12 500 J, 热水由 100 ℃降低到 Q放 35 ℃放出的热量: Q 放=c2m2(t02-t), ∵Q 吸=Q 放, ∴m2= c2(t02-t) 12 500 J = ≈0.0458 kg 4.2×103 J/(kg· ℃)×(100 ℃-35 ℃)
柴的热值为1.2×107 J/kg, 求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量。 (2)水吸收的热量。
(3)铁锅烧水的效率。
解:(1)干木柴完全燃烧放出的热量Q放=mq=5 kg×1.2×107 J/kg =6×107 J; (2)由ρ=可得水的质量m=ρV=2×10-3m3×1.0×103 kg/m3=2
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如果用掉一半后,干木柴的热值将变为 1.2×107J/kg
。
类型三:用 η=QQ吸放(或 η=QW放)进行计算 5.用煤气灶把 1kg、初温为 20℃的水烧到 70℃,消耗了 10g 煤气。已知水 的比热容是 4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为 4.2×107J/kg,则水吸收的热量 为 2.1×105 J,煤气完全燃烧放出的热量为 4.2×105 J,煤气灶烧水的效 率为 50 %。
【综合训练】
1.在一个标准大气压下,在不计热量损失的情况下,完全燃烧热值为
1.26×107J/kg 的干木柴 1kg 能使 40kg、30℃的水温升高到( B )
A.105℃
B.100℃
C.90℃
D.无法确定
2.为体现低碳经济的理念,上海世博会充分利用太阳能发电技术,其主题馆
屋面太阳能板的面积达 3×104m2,年发电量 3×106kW·h。若这些电能由火力
7.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。
太阳照射 装水量 水升高的 水的比热容 太阳能吸
时间 h
kg
温度℃ J/(kg·℃) 热功率 J/h
10
100
50
4.2×103 3.0×106
求:(1)水在 10h 内吸收的热量;
(2)太阳能热水器的能量转化效率。
6.某家庭需要将 50kg、初温为 10℃的水加热到 50℃作为生活用水,他们利 用煤气灶烧水,需要燃烧 0.8kg 的煤气。这些水从 10℃加热到 50℃需要吸收 的热量为 8.4×106J,0.8kg 的煤气完全燃烧放出的热量为3.36×107 J,煤气灶 烧水的效率为 25% 。[c 水=4.2×103J/(kg·℃),q 煤气=4.2×107J/kg]
九年级人教版物理作业课件第十四章专题训练二 热学综合计算
解:(1)由题意可得,“可燃冰”的热值:q 可燃冰=15q=15×7.0×107 J/m3
=1.05×109 J/m3;0.01 m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q 放=Vq = 可燃冰
解:水吸收的热量:Q 吸=c 水 m 水Δt 水=4.2×103 J/(kg·℃)×250×10-3 kg ×(60 ℃-20 ℃)=4.2×104 J,不计热损失时铁块释放的热量:Q 放=Q 吸=4.2
×104 J,由 Q 放=cm(t0-t)可得,铁块的初温即炉子的温度:t0=c铁Qm放铁 +t=
解:(1)Q 吸=c 水 m 水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×6 kg×10 ℃=2.52×105 J。 (2)6 kg、0.1 m2 的水面 1 min 吸收的热量:Q1=Q30吸 =2.52×30105 J =8 400 J,
平均每分钟 1 m2 的水面吸收的热量:
Hale Waihona Puke Q 吸′=0Q.11Q 放=Wη机 =1.4440×%108 J =3.6×108 J。 消耗柴油的质量: m 柴油=qQ柴放油 =43×.61×0710J8/kJg =9 kg。
速度v/(m·s-1)
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.3×104
1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
已知飞机使用的航空燃油密度为0.8×103 kg/m3,热值为5×107 J/kg。 求:
(1)飞机发动机完全燃烧1.25×104 L燃油获得的能量是多少焦? (2)当飞机以500 m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少瓦? (3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500 m/s的速度巡航时,飞机的最 大航程可达2×103 km,则飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能 的效率是多少?
人教版物理九年级全册期末备考(九上专项讲练)第2讲 热学综合计算
甲甲甲2.1×103 75〔其中t 表示末温,t 0表示末温,q 表示燃料的热值〕第二讲:热学综合计算培优——答案解析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 △t=cm〔t-t 0〕〔2〕物体降温放热公式:Q 放=cm △t=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:%100w⨯=放Q η 〔5〕锅炉效率:%10021⨯∆==)(或放吸Vq q m tcm Q Q η 〔6〕太阳能集热器效率:%100StP 0⨯∆==tcm Q Q 太阳能吸η〔其中P 0表示照射功率,S 表示照射面积,t 表示照射时间〕其次要明确解答的根本步骤:一是找温度变化,利用Q 吸=cm △t 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,那么有公式Q 吸=ηQ 放。
由三个所列的式子即可得出所求的问题。
类型1 一般吸放热计算【例1】小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关〞时,分别用质量相等的水和另一种液体进展了实验,并用图象对实验数据进展了处理,如下图,实验中,水和另一液体在一样的时间内放出的热量相等,分析图象可知, 物质为水〔选填“甲〞或“乙〞〕。
另一种液体的比热容为 J/〔kg•℃〕。
初温为25℃的水质量为1kg ,吸收3.36×105J 的热量后,那么水的温度升高了 ℃〔一个标准大气压下〕【考点】比热容的概念及其计算.【专题】定量思想;比热容、热机、热值;应用能力.【分析】〔1〕选同样的加热时间,甲和乙吸热一样,根据温度变化的多少判断,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大,据此分析判断。
〔2〕根据甲、乙两种液体的比热容的大小判断出哪一种液体是水,由题知,分别用质量相等的水和另一种液体进展了实验,一样时间水和液体放出的热量不一样。
九上物理(人教版)课件-应用专题 热学综合计算
【专题训练一】 与比热容、热值相关的计算 1.吃早饭时,妈妈用热水给小雪加热 250g 的袋装牛奶,为了使这袋牛奶 的温度由 12℃升高到 42℃,妈妈至少要用 60℃的热水多少 kg?[c 水= 4.2×103J/(kg·℃),c 牛奶=2.5×103J/(kg·℃),不计热量损失]
解:牛奶吸收的热量 Q 吸=c 牛m 牛(t-t0牛)=2.5×103J/(kg·℃)×0.25kg×(42℃ -12℃)=1.875×104J,由 Q 放=cm(t0-t)得,需要热水的质量 m 水=c水Qt水放-t
5.(聊城中考)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧 杯中的水加热,烧杯中盛有 20℃、质量为 100g 的水,在一个标准大气压下 加热至沸腾,假如完全燃烧酒精 3g。[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃),酒 精的热值为 3.0×107J/kg]求: (1)水吸收的热量是多少? (2)此过程中酒精灯烧水的热效率; (3)科学研究表明:1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收 2.26×103J 的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同是发现水的质量减少了 5g, 求此过程中水汽化成水蒸气所吸收的热量。
(1)1kg 的铍完全燃烧放出的热量为多少焦耳? (2)若这些热量全部被水吸收,可以使 750kg 的水温度升高多少?
解:(1)1kg 铍完全燃烧放出的热量:Q 放=mq 铍=1kg×6.3×107J/kg= 6.3×107J; (2)由题知,Q 吸=Q 放=6.3×107J,由 Q 吸=cmΔt 得水升高温度:Δt=cQm吸水=
【专题概述】 热学综合计算题,除热量、热值、热机效率等综合以外,常常将热学与力 学进行综合。这种试题常常表现为一题多问,解答时,不能只写公式与数 字,一定要注意统一单位,除了要写清公式与单位以外,还要有必要的文 字说明。 应知道解答的基本思路:①分析温度的变化量,利用 Q=cmΔt 及其变形公 式进行求解;②找出热值的数值,利用 Q 放=mq(或 Vq)及其变形公式进行 求解;③合理利用 η=QQ吸 放(或WQ放有)及其展开公式(或变形公式)求解效率问题。
第14章 小专题(1) 热学综合计算—人教版九年级全册物理复习作业课件PPT
第14章 小专题(1) 热学综合计算—2020年秋季人教版九 年级全 册物理 复习作 业课件P PT(共2 0页)
2.在运用 Q=cmΔt 公式进行热量计算时,一定要注意题中温度“升 高”“升高了”“升高到”的物理意义。
1.(无锡中考)用煤气灶将质量为 4 kg 的水从 25 ℃加热到 50 ℃,水
吸收的热量为 4.2×105
J,若水吸收的热量等于煤气燃烧
所放出的热量,则需要完全燃烧 0.01 kg 的煤气。[水的比热
由 Q 放=c 铁 m 铁Δt,可得,Δt=c铁Qm放铁=0.46×1033J.6/(96k×g1·℃04)J ×0.1 kg≈ 803.5 ℃。铁块原来的温度即炉火的温度是:t=803.5 ℃+59 ℃=862.5 ℃。
第14章 小专题(1) 热学综合计算—2020年秋季人教版九 年级全 册物理 复习作 业课件P PT(共2 0页)
第14章 小专题(1) 热学综合计算—2020年秋季人教版九 年级全 册物理 复习作 业课件P PT(共2 0页)
第14章 小专题(1) 热学综合计算—2020年秋季人教版九 年级全 册物理 复习作 业课件P PT(共2 0页)
(2)若该过程中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。
解:Q 吸=Q 放=1.68×108 J,由 Q=cmΔt 得,
Δt=c水Qm吸水=4.2×103
1.68×108 J J/(kg·℃)×1
000
kg=40
℃
所以 t 水=t0+Δt=30 ℃+40 ℃=70 ℃。
类型二:热平衡问题
热传递过程中,若不计热量损失,高温物体放出的热量等于低温物 体吸收的热量,即 Q 吸=Q 放。解答此类问题时,首先根据热平衡方程求 出 Q 吸或 Q 放,然后利用相应的变形公式进行相关的计算。
热值、比热容、热机效率综合计算 -2023-2024学年人教版物理九年级上学期
热值、比热容、热机效率综合计算一、加热类燃料完全燃烧释放的热量,用来做有用功的部分就是水吸收的热量(让水升温)。
Q吸= ,Q放= (固体和液体燃料),Q放= (气体燃料)热机效率:η=1.蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。
若将2.5kg的水加热到沸腾,水温升高了80℃,[c水=4.2×103J/(kg•℃),q煤=3×107J/kg],在此过程中,求:(1)水吸收的热量;(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量;(3)需要完全燃烧煤的质量。
2.已知天然气的热值为3.8×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
(1)完全燃烧10L天然气能放出多少热量?(2)若某天然气灶烧水的效率为50%,则在1个标准大气压下,10L天然气完全燃烧可将质量为3.0kg、初温为60℃的水加热到多少摄氏度?(计算结果保留整数)3.小红一家到某基地露营时,用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃,燃烧了100g木炭。
已知:水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃),木炭的热值q=3.36×107J/kg。
求:(1)水吸收的热量;(2)该火炉烧水的热效率。
4.如图所示为某种固体酒精炉,固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。
为了测定该固体酒精炉的热效率,在炉中放入40g的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。
已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
(1)若固体酒精完全燃烧,则放出的热量是多少?(2)水吸收的热量是多少?(3)小明测得固体酒精炉的热效率是多大?二、机动类燃料完全燃烧释放的热量,用来做有用功的部分就是让车行驶的力做的功。
车的牵引力做的功W有= =车的功率P= =燃料完全燃烧释放的热量Q放=1.有一种以汽油机为动力的茶园修剪机,其油箱最多可装4L的汽油,消耗一箱汽油做功3.45×107J。
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热学综合计算
一、计算题
1.为了测试某国产汽车发动机的效率,测试员开车在一水平路面上匀速行驶了11.5km,消耗汽油1kg。
已知汽油
的热值为3.3×107J/kg,汽车匀速行驶时发动机的牵引力是1000N。
求:
(1)完全燃烧这些汽油放出的热量是多少?
(2)汽车发动机牵引力做的功是多少?
(3)该汽车发动机的效率多大?
2.为了减少环境污染,部分农村地区改用液化气烧菜做饭.某钢瓶装有液化气10kg,已知液化气的热值为4.2×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)求:
(1)这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若(1)中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收,在标准大气压下可将多少质量的水烧开?
3.2019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22世纪最理想的能源,[c氢=4.2×107J/(kg•℃);q氢=1.4×108J/kg)求:
(1)质量为0.3kg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200kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度;
(3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg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.
4.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5h的有效时间内,将热水器中体积为100L、初温为20℃的水温度升高到40℃。
水的密度1.0×103kg/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)该热水器中水吸收的热量;
(2)该热水器的热效率;
(3)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,假设煤气完全燃烧放出的热量的90%被水吸收)。
5.2020年1月,陕西迎来了新年的第一场雪。
大雪后,芳芳同学看见铲雪车在公路上进行铲雪作业,如图所示。
他用手机上网查阅到该型号铲雪车的额定功率是100kW,质量是4t。
(g取10N/kg,q柴油=4.0×107J/kg,ρ柴油=0.8×103kg/m3)
(1)已知铲雪车以额定功率保持20km/h的速度在一段长5km的平直路面上铲雪,求这一过程中铲雪车所做的功和受到的阻力大小;
(2)该过程中铲雪车共消耗了10L柴油,则铲雪车的效率是多少?(结果保留到1%)
6.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm 2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm ,满负荷工作时做功冲程燃气的平均气压为9.0×105Pa ,飞轮转速为1800转/min ,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.
7.小明家利用燃气灶烧水,把质量为l kg 的20℃的水烧开(在标准大气压下)。
(1)在此过程中水需要吸收多少热量?
(2)通过观察煤气表得知消耗了0.01m 3的燃气,如果燃气的热值为4.0×107J/m 3,烧水时的热利用率是多少?(水的比热容()3
4.210J/kg c =⨯⋅水℃)
8.大量研究表明,我国家庭分散燃烧煤炭是产生雾霾的重要原因,因此高效利用及用清洁能源替代煤炭已经刻不容缓。
太阳能热水器很好的利用了清洁能源。
小明家太阳能热水器可装水200kg ,在夏季可以将这些水从35℃加
热到85℃(3
4.210J/(kg )c =⨯⋅水℃,煤炭热值73.01g 0/k J q =⨯)。
(1)水吸收的热量是多少J ?
(2)如果煤炭加热水的效率为30%,加热上述水需要多少煤炭?(保留2位小数)
(3)节约能源也可以减少雾霾的产生,可是有人认为自然界的能量是守恒的,不必节约能源,这种观点为什么不对?
9.燃烧干木柴将水加热,如果干木柴在完全燃烧时放出的热量只有30%被水吸收,为了使10kg的水由20℃加热到70℃,求
(1)水吸收的热量;
(2)要用多少千克干木柴?[q干木柴=1.4×107J/kg;水的比热是c水=4.2×103J/(kg∙℃)]
参考答案1.(1)7
1.1510J
⨯;(3)50%
⨯;(2)7
3.310J
2.(1)4.2×108J;(2)500kg
3.(1)4.2×107J(2)50℃(3)300s
4.(1)8.4×106J;(2)40%;(3)0.22kg
5.(1) 9×107J;1.8×104N;(2)28%
6.(1) 2700N;(2)135J;(3) 2025W
7.(1)5
;(2)84%
3.3610J
8.(1)4.2×107J;(2)4.67kg;(3)不对,因为能量的转移和转化是有方向性的,不是所有的能源都可以直接利用的9.(1)2.1×106J;(2)0.5kg。