内能和内能的利用综合计算

内能和内能的利用综合计算

1、某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射-段时间后，水温从10C升高到50C •试求：

(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？

(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m的天然气？(天然气的热值是8.4 X 107J/m3)

(3)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 X 107J，则这段时间该热水器的效率是多少？

2、管道天然气因使用方便而备受人们青睐，丽丽家在用管道天然气烧水时，将2kg水从20 'C烧至100 C，用去燃气0.0336m3•已知家用燃气灶的效率为50%. [c水=4.2 X 103J/ (kg?C)]试求：(1)水吸收的热量；(2)液化气的热值.

3、在西部大开发中，国家提出“退耕还林”的伟大举措，这对改善西部生态环境有着重要意义．据某新闻媒体报道，一万平方米

的森林每秒钟吸收的太阳能约为 1.2 X 105J，如果这些能量被50kg的干泥土所吸收，那么，可使温度为7C的干泥土的温度升高

到多少C? [C 干泥土=0.8 X 103J/ (kg?C)]

4、为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活。小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L。小星进行了一次观察

活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20C，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

70C。请你求解下列问题：(p水=1.0 X 103Kg/m3、c水=4.2 X 103J/ (kg?C))( 1)水箱中水的质量；(2)水吸收的热量；

( 3)请你简述太阳能热水器的优点和缺点。

5、某品牌太阳能热水器的容积为100L，其装满水后在太阳的照射下水温从20C的升高到40 C，不计热量的散失.

1)求热水器中的水吸收的热量．[水的比热容c=4.2X103J/(kg．C) ] (2)要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量？煤气的热值

q=4.0X107J/m3)

6、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1 m 2面积上的太阳能 （1）水在10h 内吸收多少热量？ （ 2）如果水吸收的热量用天然气来提

供，需要完全燃烧多少 mf 的天然气？（天然气的热值为 8.4 x 107J /mf ,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）（ 3）该太阳

能热水器的能量转化效率是多大？

7、 当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将 8 'C 、

100 L 水加热到38 C 。请解答：[水的比热容为4.2 x 103J/ （ kg C ）,水的密度为1.0 x 103 kg/m 3] （1 ）热水器中水的质量是多 少？ （ 2）在此过程中，水吸收了多少热量？（ 3）若此期间太阳辐射到热水器的热量为 4.2 x 107 J ，则该热水器的效率是多少？

8、三峡水电站是世界上最大的水力发电站，年均发电量预计为

& 5 x 1O 10kW ・h ，这些电能将送往江苏、上海等九省市，所以人

们说“三峡可’照亮’半个中国”。专家介绍：三峡水电站的年发电量，相当于一个每年消耗 5x 1010kg 煤的火力发电站的年发电

量，而且是廉价、清洁、可再生的能源。（

1）已知煤的热值为2 . 9x 107J /

kg ，求5 x 1010kg 煤完全燃烧将放出的热量。（2）向

大气中排放过量的二氧化碳等温室气体是造成“温室效应”的主要原因。三峡水电站与同等供电量的火力发电站相比，每年将少 排放二氧化碳1 . 2 x 1010kg ，已知在通常情况下二氧化碳气体的密度为 1. 98kg/m 3，求这些二氧化碳气体在通常情况下的体积约

为多少mL （ 3）设火力发电站在单位时间内产生的电能为 E ,它在这段时间内所消耗的燃料完全燃烧所产生的热量为，求火力发

电站的效率。

9、杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的（每天至少用

65C 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15C 升高到65C o （ 1 ）若液化石

油气的热值为8 . 0 x 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 x 103J/ （ kg -C ） ] （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） 10、泰安中科环保电力有限公司是一家焚烧生活垃圾的发电厂，

它每年通过焚烧垃圾可生产岀 1.2亿千瓦时的电能.假若燃烧1 t

生活垃圾可以放出1.176 X 1010 J 的热量，则这些热量可以在一个标准大气压下将多少

kg 的水由20 C 加热到沸腾？ [c 水= 4.2 X

103 J/(kg 「C)]

11、2016年5月，中国首批“电电气”新能源公交汽车在常州使用•它既可以用充电桩充电，也可以用车辆顶部的太阳能电池板为车辆辅助充电，还可以使用天然气，当蓄电池电力储存不够时，就用燃气发动机为汽车提供动力，太阳能电池板每天能向着蓄

电池充入10kV?h〜20kW?h的电能.已知蓄电池消耗的电能有90%专化为汽车前进所做的功，天然气完全燃烧时产生的内能有30%转化为汽车前进所做的功，天然气热值为 4.5 X 107J/kg，该车行驶时受到的阻力为 3.6 X103N.

(1)当车辆以72km/h匀速行驶时，牵引力的功率为多少？

(2)太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶多少距离？

(3)若汽车使用太阳能电池板提供的电能，则每天最多可以节约天然气的质量为多少？

12、高速铁路的广泛应用使人们的岀行更加便捷•放假期间，铭铭与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩•如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，下表是它的部分参数.( g=10N/kg)

(1) 满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？(2)葫芦岛至沈阳的路程为270km.若列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要多长时间？列车从胡芦岛到沈阳实际运行1.5h，设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的

0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？(3)“和谐号”运行1km耗电1.075 X 108J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车

行驶1km需要消耗多少千克柴油？(q柴油=4.3 X 107J/kg)

13、按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7 X 105Pa以内•某型号货车部分参数如表所示.王师傅在执行一次运

输任务时，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶15km. (g取10N/kg，沙子的密度为2.4 X 103kg/m3，燃油的热值为

4.5 X 107J/kg )