物理比热容热值计算题
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1.完全燃烧42g焦炭所放出的热量,若有50%被2kg、30℃的水吸收,则水温
可升高多少?[c
水=4.2×103J/(kg·℃),q
焦炭
=3.0×107J/kg,此时外界为1
标准大气压]
2.小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值是8.4×107J/m3,
放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4 kg,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?
3.太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置.某品牌太阳能热水器,在晴天
能接收到的太阳平均辐射强度(用R表示)为R=300J/(m2·s),它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300J.该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2m2,贮水箱中盛有0.2m3的水.求:
(1)贮水箱中水的质量.
(2)若在阳光下照射100min,所接收到的太阳能70%用来加热水,贮水箱中的水
温可升高多少度.[ρ
水=1.0×103kg/m3,C
水
=4.2×103J/(kg·℃)]
4.某小汽车的“经济耗油量(90 km/h)8 L/100 km”,是指这辆汽车以90 km/h
的速度行驶100 km,消耗汽油8 L.
(1)如图所示,这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力不变 (选填
“增大”、“减小”或“不变”).在图中O点画出汽车所受重力的示意图.
(2)该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25 km,汽车的效率为31.25%.求:
汽车消耗多少升汽油及汽车的功率.(汽油热值3.2×107 J/L)
O
5.每到夏收季节,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(热值为 2.4×1O7J/kg)使50kg、20℃的水温度升高到80℃.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?
6.小王学习了有关热学的知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg·℃). (1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要
吸收多少热量?
(2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气,且燃气灶烧水
时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为20%,则实际消耗的煤气为多少千克(3)为了节约能源,小王对燃气灶进行了改进,使燃气灶的热效率得到了提高.若小王在同样的条件下将质量为5kg、
温度为20℃的水加热到100℃,可比原来节省0.04kg的煤气,则现在燃气灶烧水时的热效率为多少?
解得结果为: 20%
7.森林是一巨大的天然“氧吧”,因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧
气。小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2,经太阳垂直照射15min,温度升高了5℃.请计算:
(1)实验时6kg的水吸收了多少热量?
(2)
解:解得实验时6kg的水吸收了126000J的热量。
(2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等,每平方米绿色植物每秒接收的太阳
能为多少焦耳?
解; 每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为140焦耳、
(3)100 m2绿地每秒可以放出多少升的氧气?(假设绿色植物在光合作用下每吸收
103J的太阳能可以放出0.05L的氧气)
解:100 m2绿地每秒可以放出0.7L的氧气。
8.小洪同学家原来用液化石油气烧水,每天约用60℃的热水100kg.她参加“探
究性学习”活动后,在老师指导和同学帮助下,制作了一台简易的太阳能热水器.
(1)若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的
热量为多少?
解:这些水吸收的热量为1.68×107J
(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后,
平均每天可节约液化石油气多少千克?(液化石油气的热值为8.0×107J/kg) 解:平均每天可节约液化石油气0.147千克。
(3)请你说出使用太阳能热水器的优点.(至少说出一点)
答:使用太阳能热水器的优点是可以节约能源。
9.学习了电学和热学知识后,小华通过实验得知:用电热壶将20℃、15kg的水
加热到100℃,需要1.05元电费,用煤气灶做同样的实验,则需要消耗0.42
=4.2×103J/(kg·℃).
元的煤气,已知水的比热容c
水
(1)如果使用煤炉做同样的实验,已知煤炉所用无烟煤的热值为3.4×107 J/kg,
假设煤炉的热能利用率为20%,无烟煤的价格是0.34元/千克,则需花费多少钱?
解: 需花费0.252元。
(2)如果某地区可以同时提供电、煤气和煤,从经济和环保等角度综合分析,你
会建议使用哪种燃料?请阐明理由.
答:使用无烟煤;因为无烟煤既能环保又能节约能源。