2019年中考物理真题集锦专题23:热值、热效率综合计算(含解析)
2019年中考复习系列之热效率计算专题(附录答案)
![2019年中考复习系列之热效率计算专题(附录答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/f0a5c6bb650e52ea5418988e.png)
中考复习系列之热效率计算专题一、可能涉及到的相关知识点(1)已知密度体积求质量表达式m=ρV,其中液体的体积通常以升(L)为单位,1L=1×10-3m3(2)物质吸热放热的公式A、物体吸热或者对外做功的公式Q吸=cm△t ,W=pt(发动机运转),W=Fs(牵引力做功)B、固体液体燃料放热公式Q放C、气体燃料放热公式Q放=Vq ,注意气体燃料的单位,1L=1×10-3m3D、电器放热公式Q放=Pt 若电器正常工作,则Q放=P额t 若电器非正常工作,Q放=P实t(3)热效率的计算公式η=Q吸÷Q放或η=W利用÷Q放(被利用的能量在释放的总能量中的占比)W利用=Pt=Fs,推导P=Fv (P为发动机功率)(发动机的做功冲程提供牵引力,对外做功)二、大体分析思路(1)热效率是能量转化问题,须先找出有用能量和总能量分别所对应的物理量(2)总能量大概分为几类:A、煤炭烧水Q放=mq ,B、电器烧水Q放=Pt ,C、机车问题Q放=mq(烧油)D、太阳能烧水Q放=P0st(P0为单位面积的功率)(3)有用能量Q吸=cm△t 机车发动机W利用=Pt=Fs(4)关注能量转化的过程中是否有热量损失,若没有Q放=Q吸,η=100%。
若有η小于100%,Q放η=Q吸【一讲一练】完全吸收(不计热量损失)例1、柳州鑫能生物发电项目是广西第一个新型环保清洁和可再生能源生物发电示范项目,以热值为l.2 x107 J/㎏的秸杆作燃料。
完全燃烧__________㎏的秸杆得到8.4×107的热量;若这些热量全部被水吸收,可使_____㎏的水从30℃上升到70℃。
[水的比热容为4.2×103 J/(㎏·℃)]变式训练1、汽油的热值是4.6×107J/ kg,完全燃烧210g汽油能放出J的热量;若这些热量全部被水吸收,可使kg 水,从20℃升高到43℃(水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃) )。
九年级物理比热容、热值的计算专题(带答案)
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九年级物理热量的计算专题解析版1.质量为0.2千克的热水,自然冷却后温度降低了50℃.求:水放出的热量Q放.[c水=4.2×l03焦/(千克⋅℃)]【答案】解:水放出的热量Q放=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.2kg×50℃=4.2×104J。
答:水放出了4.2×104J的热量。
2.质量是2kg的某种物质温度从10℃升高了20℃时,吸收的热量是1.88×104J,该物质的比热容是多少?【答案】解:由Q吸=cm△t得该物质的比热容:c=Q吸m△t=1.88×104J2kg×20℃=470J/(kg⋅℃)。
答:该物质的比热容为470J/(kg⋅℃)。
3.质量为500g的某液体放出了3×104J的热量后,温度下降了30℃;若此液体放出的热量有60%被一个质量为2kg的金属球吸收,求:[c金属=0.45×103J/(kg·℃)](1)该液体的比热容。
(2)金属球升高的温度。
【答案】解:(1)由Q放=cmΔt得,该液体的比热容:c液=Q放m液Δt=3×104J0.5kg×30℃=2×103J/(kg⋅℃);(2)由题意可得,金属球吸收的热量:Q吸=Q放×60%=3×104J×60%=1.8×104J,由Q吸=cmΔt得,金属球升高的温度:Δt′=Q吸c金属m金属= 1.8×104J0.45×103J/(kg⋅℃)×2kg=20℃。
答:(1)某液体的比热容为2×103J/(kg⋅℃);(2)金属球升高的温度为20℃。
4.把质量为500g的水加热到80℃,吸收了8.4×104J的热量,已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),求:(1)水温升高了多少;(2)原来水的温度是多少?【答案】解:(1)由题意可得,质量为500g=0.5kg的水加热到80℃,吸收了8.4×104J的热量,根据Q吸= cm(t−t0)可得升高的温度为Δt=Q吸cm=8.4×104J4.2×103J/(kg⋅)×0.5kg=40(2)因为水温升高了40℃,所以水原来的温度为t0=t−Δt=80℃−40℃=40℃答:(1)水温升高了40℃;(2)原来水的温度是40℃。
2019年中考物理真题分类汇编——热值、热机的效率专题(word版含答案)
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2019年中考物理真题分类汇编——热值、热机的效率专题1.(2019安徽,6)假如完全燃烧0.2 m3天然气放出的热量全部被100 kg 初温为25 ℃的水吸收,可以使水的温度升高到_______ ℃[ 已知c水=4.2x103J(kg·℃) ,q天然气= 4.2 x 107J/m3 ]2.(2019哈尔滨,40=4.2×107J/m3】气3.(2019齐齐哈尔,17)如图所示是观察海波熔化现象的实验装置,海波在熔化过程中温度不变,内能(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
实验过程中完全燃烧了5g酒精,放出的热量为J.(q酒精=3.0×107J/kg)4.(2019攀枝花,19)我国在南海海底开采出的天然气水合物,俗称“可燃冰”,1m3可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气。
居民使用天然气烧水是利用(填“热传递”或“做功”)的方式改变水的内能。
天然气热值为1.9×107J/m3,完全燃烧50m3的天然气释放的热量为J。
5.(2019鸡西,24)“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气,被誉为未来的能源“明星”,天然气属于(填“可再生”或“不可再生”)能源;完全燃烧0.1m3天然气可放出J 的热量(天然气热值为3.2×107J/m3)。
6.(2019北部湾,20)汽车的发动机常用水作为降温的物质,这是因为水的_________较大的缘故。
汽油的热值是4.6×107J/kg,1kg汽油完全燃烧放出的热量是___________J。
目前热机的效率还比较低,在热机的能量损失中,_______带走的能量最多,设法利用这部分能量,是提高燃料利用率的重要措施。
7.(2019年郴州,20)用液化气灶烧水,把1.5kg初温为20℃的水加热到100℃,需要吸收的热量为J.若上述过程中完全燃烧了0.021kg液化气,且只有60%的热量被水吸收,则液化气的热值为J/kg。
中考物理专题复习:热量、热值和热效率的综合计算
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中考物理专题复习:热量、热值和热效率的综合计算1.物体吸收热量公式: ________________;物体放出热量公式: ____________________。
液体、固体燃料完全燃烧的放热公式:________________。
气体燃料完全燃烧的放热公式:________________。
2.将一瓶容量为200 mL的矿泉水放入冰箱一段时间后,水温从30 ℃降低到10 ℃,在这个过程中水放出的热量为________J。
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]3.当完全燃烧2 m3热值为5.6×109 J/m3的可燃冰时,放出的热量是________J,相当于完全燃烧热值为2.8×107 J/m3的天然气________m3放出的热量。
4.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______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________kg的煤气。
[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q7 J/kg]煤气=4.2×105.利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝。
若从1 t垃圾中能提炼出140 kg燃料油,燃料油的热值为4.5×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为________J,这些热量可以使________kg的水温度升高50 ℃。
[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]6.实验测得1 kg某物质温度随时间变化的图象如图所示。
已知该物质在固态下的比热容为2.1×103J/(kg·℃),设物质从热源吸热的功率恒定不变,在最初 2 min内,吸收的热量为________J,熔化过程中吸收的热量是________J,仔细观察发现该物质处于固态时升温快,变成液态后升温变慢,该物质固态和液态的比热容之比是________。
专题训练(二) 热量、热值和热效率的综合计算
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专题训练(二)热量、热值和热效率的综合计算►类型一一般吸热、放热的计算1.[2019·泸州] 2017年6月2日中央电视台报道,我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳定产气22天,“可燃冰”燃烧时将化学能转化为________能,完全燃烧热值为5.6×109 J/m3的“可燃冰”2 m3,放出的热量是________J,相当于完全燃烧热值为2.8×107J/m3的天然气________m3放出的热量.2.用两个相同的电加热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图ZT-2-1所示,据此判断甲物质10 min吸收的热量为________J.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]图ZT-2-13.在标准大气压下,质量为10 kg的水,吸收1.26×106J的热量,温度能从72 ℃升高到________.[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]4.[2019·黔西南州] 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4.0×107J/m3.问:(不计热量损失)(1)完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得多少热量?(2)这些热量可以使1000 kg的水从30 ℃升高到多少摄氏度?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]5.重庆温泉资源十分丰富,被誉为“温泉之都”,温泉水主要靠地热,温度大多在60 ℃以上.取质量为400 g、温度为60 ℃的温泉水加热,当吸收了5.04×104J的热量后,温度升高到多少摄氏度?此时这些水会不会沸腾?[假设当时的气压为标准大气压,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]►类型二热平衡方程的应用6.甲、乙两杯冷水,质量相同,初温也相同.将质量和初温都相同,但温度比水高的铜球和铝球(c铜<c铝)分别投入两杯冷水中,不计热量损失,水也不溢出,达到平衡时() A.盛铜球的那杯水末温高B.盛铝球的那杯水末温高C.两杯水温度一样高D.以上情况均有可能7.甲、乙两杯中分别盛有温度为60 ℃和20 ℃但质量相同的水,现将一个温度为20 ℃的铁球投入甲杯中足够长时间,取出后再投入乙杯中停留足够长时间.如果不计热量损失,比较甲、乙两杯水的温度变化,则()A.Δt甲<Δt乙B.Δt甲>Δt乙C.Δt甲=Δt乙D.无法判定8.一根质量为2 g的烧红的铁钉,温度是600 ℃,若它的温度降低到100 ℃,释放的热量为________J.若这些热量全部用于加热100 g常温的水,则水温将升高________℃.[已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]9.质量相等,初温均为10 ℃的甲、乙两物体,将它们分别投入温度均为60 ℃的等质量的两杯热水中,热平衡后甲所在杯中热水温度降低了5 ℃,乙所在杯中热水温度降低了20 ℃,不考虑热损失,则甲、乙两物体的比热容之比为________.10.将质量为4 kg的冷水与质量为3 kg、温度为80 ℃的热水混合后,末温度为40 ℃,不计热量损失,则:[c水=4.2×103J/(kg·℃)](1)热水放出的热量是多少焦耳?(2)冷水原来的温度是多少摄氏度?►类型三有关热效率的计算11.小明在家用燃气灶烧水,已知水壶里水的体积为3 L,水的初温为20 ℃,现将水加热至100 ℃,消耗燃气为0.04 m3,已知燃气的热值为4.2×107J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则水的内能增加了________J,燃气灶烧水的效率为________.12.太阳能是一种清洁能源.某太阳能热水器水箱容积为300 L,集热管的有效采光面积为3 m2,某天日照时间为8 h,每平方米平均每秒接收太阳辐射能1.4×103J,接收的太阳辐射能中有70%能被水箱里的水吸收,则该天热水器水箱里的水温度可以升高________℃.[不计水箱中水的散热,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]13.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率________(选填“升高”“不变”或“降低”).已知某台汽油机的效率是30%,如果这台汽油机用来做有用功的能量是9×104J,则这段时间里汽油机消耗了________g的汽油.(汽油的热值取4×107J/kg) 14.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ZT-2-2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4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:(1)经过4 min时间加热,水所吸收的热量.(2)煤炉烧水时的热效率.图ZT-2-215.重410 N的汽车在平直路面上匀速运动,所受阻力为920 N,汽车牵引力功率为9.2 kW,其汽油发动机效率为20%,汽油热值是4.6×107J/kg,若汽车运动了100 s,问:(1)发动机对汽车的牵引力多大?(2)牵引力做了多少功?(3)汽车通过的距离多长?(4)所消耗汽油的质量是多少?详解详析1.内 1.12×1010 400[解析] (1)可燃冰在燃烧时,化学能转化成内能.(2)2 m 3“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q 放=V 可燃冰q 可燃冰=2 m 3×5.6×109 J/m 3=1.12×1010 J ;由Q 放=Vq 得天然气的体积:V 天然气=Q 放q 天然气=1.12×1010 J 2.8×107 J/m 3=400 m 3. 2.2.52×105 [解析] 用两个相同的电加热器给质量相同的物质甲和水加热,由图像可知,水温度升高60 ℃需加热20 min ,物质甲温度升高60 ℃需加热10 min.因为物质吸收的热量和时间成正比,所以,质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q 水吸=2Q 甲吸.由Q 吸=cm Δt 得:c =Q 吸m Δt,则c 水=2c 甲.又因为c 水=4.2×103 J/(kg ·℃),所以c 甲=c 水2=2.1×103 J/(kg ·℃),甲物质10 min 升高了60 ℃,Q 甲吸=c 甲m 甲Δt 甲=2.1×103 J/(kg ·℃)×2 kg ×60 ℃=2.52×105 J.3.100 ℃ [解析] 根据吸热公式Q 吸=cm Δt 得:Δt =Q 吸cm = 1.26×106 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×10 kg=30 ℃.由题知,水的初温为72 ℃,在标准大气压下水的沸点为100 ℃,达到沸点以后虽然继续吸热,但温度不变,所以末温为100 ℃.4.(1)完全燃烧4.2 m 3的天然气放出的热量:Q 放=Vq =4.2 m 3×4.0×107 J/m 3=1.68×108 J.(2)水吸收的热量:Q 吸=Q 放=1.68×108 J ,由Q 吸=cm Δt 得,水升高的温度:Δt =Q 吸c 水m 水= 1.68×108 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×1000 kg=40 ℃; 水的末温t =Δt +t 0=40 ℃+30 ℃=70 ℃.5.水吸收的热量:Q 吸=5.04×104 J ,由Q 吸=cm Δt 可得,水升高的温度:Δt =Q 吸c 水m 水=5.04×104 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×0.4 kg=30 ℃.当时水的温度为60 ℃,吸收了5.04×104 J 的热量后,温度升高到60 ℃+30 ℃=90 ℃,因为标准大气压下水的沸点为100 ℃,故此时这些水不会沸腾.6.B7.B [解析] 将温度为20 ℃的铁球放入温度为60 ℃的甲杯水中时,铁球吸收热量,水放出热量,Q 吸1=Q 放1,即c 铁m 铁(t -t 0铁)=c 水m 水(t 0水-t );再将铁球放入温度为20 ℃、质量与甲杯中水相同的乙杯水中时,铁球放出热量,水吸收热量,Q 吸2=Q 放2,即c 水m 水(t ′-t 0水′)=c 铁m 铁(t -t ′);因为铁球第一次温度变化大于第二次温度变化,即t -t 0铁>t -t ′,所以t 0水-t >t ′-t 0水′,即Δt 甲>Δt 乙.8.460 1.09 [解析] (1)铁钉放出的热量:Q 放=c 铁m 铁Δt =0.46×103 J/(kg ·℃)×2×10-3 kg ×(600 ℃-100 ℃)=460 J .(2)由题知:Q 吸=Q 放=460 J ,因为Q 吸=c 水m 水Δt ′,所以Δt ′=Q 吸c 水m 水=460 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×0.1 kg≈1.09 ℃. 9.1∶6 [解析] 物体甲放入热水中后,它们的共同温度为60 ℃-5 ℃=55 ℃,水放出的热量Q 放=c 水m 水Δt 水,甲吸收的热量Q 吸=c 甲m 甲Δt 甲,根据热平衡方程:Q 放=Q 吸,即c 水m 水Δt 水=c 甲m 甲Δt 甲,代入相关数据得:c 甲=c 水m 水9m 甲;物体乙放入热水中后,它们的共同温度为60 ℃-20 ℃=40 ℃,水放出的热量Q 放′=c 水m 水Δt 水′,乙吸收的热量Q 吸′=c 乙m 乙Δt 乙′,根据热平衡方程:Q 放=Q 吸,即c 水m 水Δt 水′=c 乙m 乙Δt 乙′,代入相关数据得:c 乙=2c 水m 水3 m 乙.甲、乙两物体质量相等,即m 甲=m 乙,则c 甲c 乙=1923=16. 10.(1)热水放出的热量:Q 放=c 水m 2(t 热-t )=4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(80 ℃-40 ℃)=5.04×105 J.(2)不计热量损失,Q 吸=Q 放=5.04×105 J ,因为Q 吸=cm Δt ,所以Δt =Q 吸c 水m 1= 5.04×105 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×4 kg=30 ℃,则冷水的初温:t 冷=t -Δt =40 ℃-30 ℃=10 ℃.11.1.008×106 60%[解析] (1)水的体积:V =3 L =3 dm 3=3×10-3 m 3,由ρ=m V可得,水的质量:m =ρV =1.0×103 kg/m 3×3×10-3 m 3=3 kg ,水吸收的热量:Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×(100 ℃-20 ℃)=1.008×106 J ,水吸收的热量即为水的内能增加值.(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q 放=qV =4.2×107 J/m 3×0.04 m 3=1.68×106 J ;燃气灶的效率:η=Q 吸Q 放×100%=1.008×106 J 1.68×106 J×100%=60%. 12.67.2 [解析] (1)水箱内水的体积:V =300 L =300×10-3 m 3=0.3 m 3,由ρ=m V得,水箱内水的质量:m =ρV =1×103 kg/m 3×0.3 m 3=300 kg ,水吸收的热量:Q 吸=1.4×103 J/(m 2·s)×(8×3600 s)×3 m 2×70%=8.4672×107 J ,因为Q 吸=cm Δt ,所以Δt =Q 吸cm =8.4672×107 J 4.2×103 J/(kg ·℃)×300 kg=67.2 ℃. 13.降低 7.5 [解析] 汽车发动机工作时将内能转化为机械能,冒“黑烟”说明燃料燃烧不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低.因为η=W 有用Q 放×100%,所以Q 放=W 有用η=9×104 J 30%=3×105 J ,因为Q 放= mq ,所以 m =Q 放q =3×105 J 4×107 J/kg=0.0075 kg =7.5 g. 14.(1)经过4 min 时间加热,水所吸收的热量:Q 吸=c 水m 水(t -t 0)=4.2×103 J/(kg ·℃)×8 kg ×(70 ℃-20 ℃)=1.68×106 J.(2)煤完全燃烧放出的热量:Q 放=m 煤q 煤=1.4 kg ×3×107 J/kg =4.2×107 J ;煤炉烧水时的热效率:η=Q 吸Q 放×100%=1.68×106 J 4.2×107 J×100%=4%. 15.(1)因为汽车在平直路面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平方向汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即F =f =920 N.(2)汽车牵引力功率为P =9.2 kW =9200 W ,由P =W t得,牵引力做的功:W =Pt =9200 W ×100 s =9.2×105 J. (3)由W =Fs 得,汽车通过的距离:s =W F =9.2×105J 920 N=1000 m. (4)由η=W Q ×100%得,汽油完全燃烧放出的热量:Q =W η=9.2×105 J 20%=4.6×106 J , 由Q =mq 得,所消耗汽油的质量:m =Q q = 4.6×106 J 4.6×107 J/kg=0.1 kg.。
2019中考物理热学计算专题附答案解析.pdf
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饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温.当供水温度为
45℃ 时,单位面积的散热功率与地
面装饰层材料、散热管材料的对应关系见表.求:
地面装饰层材料 散热管材料
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯
136.6W/m 2 103.5W/m 2 93.5W/m 2
聚丁烯
125.7W/m 2 96.9W/m 2 90.0W/m 2
( 1)若该地暖系统的总水量为 2×103kg ,将全部的水从 5℃ 加热至 45℃ ,水至少需要吸收多少热量? [c 水 =4.2 ×103J/( kg?℃ ) ] ( 2)某家庭木地板的面积为 100m2 , 散热管材料为聚丁烯,供水温度为 45℃ ,则该供暖系统每小时的
散热量为多少焦耳?
5.某家庭用燃气热水器将质量为 100kg,温度为 20℃ 的自来水加热到 50℃ ,消耗的天然气体积为 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 3.2 ×107J/m3。求: ( 1)天然气完全燃烧放出的热量; ( 2)水吸收的热量; ( 3)该热水器工作时的效率。
…
…
…
…
○
…
…
…
…
线
…
…
…
…
○ … … …
___________
:
…
号
订 … … …
___________考
…
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○ … … …
___________班
…
:
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:___________姓 校
○
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…
…
…
…
外
…
2019中考物理专项练习-中考物理效率的计算.doc
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2019中考物理专项练习-中考物理效率的计算注意事项:认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!重在审题,多思考,多理解!【一】热效率1、我们生活的佳木斯地区,到了冬季,因日照时问短,太阳能热水器的水达不到所需温度,为此人们研制了太阳能、电能两用热水器、大鹏家最近就安装了一台这样的两用热水器,如下图,铭牌如下:〔1〕太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?〔1L=10-3m3〕〔2〕大鹏将水箱装满水,只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时,需加热器正常工作多长时间?〔设电能全部转化为热能〕〔3〕在上述〔2〕情况下,加热器正常工作实际用了3小时,那么此热水器的效率为多少?〔4〕仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?〔写出一条即可〕2、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。
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。
假设燃烧秆浆煤,使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
〔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。
3、简易太阳能热水器的受光面积1.4m2,内装80kg水,太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是8×104J,如果60%的热量被水吸收,问:20℃的水晒3h后水温升高到多少摄氏度?〔水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)〕4、太阳能热水器是利用太阳能来对水加热的一种设备。
小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10米高的屋顶上,现需要将初温为10℃100kg的水,加热到60℃,那么:〔g取10N/kg〕〔1〕把这些水从地面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,其电辅助加热设备的功率为1500W,热效率是70%,假设不计热损失,加热这些水需要多长时间?5、简易太阳晒水箱代替燃料烧水用来淋浴方便,水箱内有60千克的水,玻璃盖面积为0.84米2,地球表面接受太阳辐射热为7.56×104焦/(分钟.米2),水箱热效率为50%,在不考虑水散热的情况下,请写出水温变化的计算公式,并计算出晒水4小时水温升高多少?6、一架波音747可载51吨优质航空汽油,这些汽油完全燃烧可放出2.346×1012J热量,这些热量的30%可使20℃1030吨钢材温度升高多少?[钢的熔点为1400℃,钢的比热为0.46×103J/(kg.℃)]水煮饭,有关参数如下表所示.小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天要将20kg的水烧开,而这个月的平均气温为20℃.试问:(1)一个月(按30天计)加热水要吸收多少热量? (2)小明家有燃气灶具,也有电器灶具.由于电费比天然气费要便宜而效率高,但天然气的热值高,请你通过计算后回答.他是用电更划算、还是用天燃气更划算呢?8、用“长征三号”发射的某航天器,它的一部分光电池板面积S=8m2,正对太阳能产生U=120V的电压,为工作舱提供I=10A的电流.假设太阳光照射处每1m2面积上获得的太阳辐射功率P0=1.0×103W,试估算该光电池的光电转换效率η是多少?【二】光电转化效率1、2007年5月,恒基伟业以创新的技术和理念推出了全球首部光能手机、该手机说明书的部分内容如下表、(1)在阳光下,太阳能光电板将太阳能转化为能,并由充电电池进一步转化能。
【2019中考物理真题】中考物理内能真题分类汇编-计算题 (共10题 有答案)
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中考物理内能真题汇编-计算题(共10题有答案)1.(2019•大连)某工厂采用热效率高的卧式燃煤锅炉烧水,将4000kg水从25℃加热到75℃,该锅炉烧水的效率为70%,所用烟煤的热值约为3×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),试求:(1)这些水吸收的热量是多少?(2)烧这些水锅炉需要消耗烟煤的质量是多少?(假设烟煤完全燃烧)2.(2019•镇江)某油电混合动力汽车工作原理如图所示,当它以90km/h的速度匀速行驶10min的过程中,发动机和驱动电机共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量E1=3×107J,其中η1=60%来自于汽油燃烧,而汽油燃烧放出热量的η2=40%用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量E2=2×106J,设汽油在发动机气缸内完全燃烧,汽油热值取q=5×107J/kg。
(1)当该汽车制动刹车时,驱动电机会反转为发电机给蓄电池充电,电机发电的原理是,产生的电能是从汽车的能转化而来的。
(2)求题述过程中汽车受到的阻力;(3)题述过程中,汽车所消耗汽油的质量用m表示。
①求汽车所消耗汽油的质量m;②请将下列表达式填写完整:η1E1=(用q、m、η2和E2表示)3.(2019•兰州)已知天然气的热值为3.8×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
求:(1)完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出多少热量?(2)若某天然气灶的效率为60%,则这些天然气可将质量为3.8kg,初温为25℃的水加热到多少℃?(当地的大气压强为1标准大气压)4.(2019•攀枝花)攀枝花市被誉为“阳光花城”,阳光资源丰富。
某同学将装有0.35kg、28℃的水的瓶子放在阳光照射的水平地面上。
经过一段时间后,测得水温为38℃.已知水面距瓶底的高度为0.16m,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g取10N/kg。
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案
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中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________比热容、热值的计算1.一台某品牌的太阳能热水器内盛有体积0.1m3、温度25℃的水,在阳光的照射下,水温升高到55℃。
[水的密度ρ=1.0×103kg/m3,比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]。
求:(1)热水器内水的质量m;(2)水吸收的热量Q吸。
2.页岩气是一种清洁新能源,对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义.页岩气的热值约为3.0×107J/m3.(1)完全燃烧1m3的页岩气,放出多少热量?(2)在标准气压下,完全燃烧1m3的页岩气,能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度?(c=4.2×103J/(kg·℃)水3.某家用的天然气热水器,将25kg的水从10℃加热到50℃,完全燃烧了0.3m3的天然气。
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)天然气完全燃烧放出的热量;(2)在加热过程中损失的热量。
4.2022年北京冬奥会举行期间,氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量,新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。
如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景,氢的热值为1.4×108J/kg。
求:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?(2)若这些热量全部被质量为500kg的水吸收,则水升高的温度是多少?【水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)】热效率的综合计算5.我国已经从餐饮废油(俗称“地沟油”)中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油(以下简称生物航煤),其热值与传统的航空煤油热值相当,是一种绿色环保的能源。
人教版九年级物理(上)期中复习——热值、热量和热效率的综合计算(含答案)
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九年级物理(上)期中复习热量、热值和热效率的综合计算◆类型一热传递中热量的有关计算方法技巧热量的计算公式有两个,一个是吸收热量的计算公式:Q吸=cm(t-t0);另一个是放出热量的计算公式:Q放=cm(t0-t).针对练习1.将质量是0.5kg的水加热,使它的温度从20℃升高到60℃,需要吸收的热量是[c水=4.2×103J/(kg·℃)] ()A.4.2×104JB.1.26×104JC.8.4×104JD.8.4×107J2.质量为1kg、温度为82℃的铝块,温度降低到40℃时,放出了的热量。
如果这些热量全部被水吸收,能使0.44kg水从20℃升高到40℃。
[已知铝的比热容为c铝=0.88×103J/(kg・℃)3.用两个相同的加热器,分别给质量初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系的图像如图。
根据图像可知甲液体的比热容(选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体的比热容。
如果乙液体是水,那么质量为500g,初温为20℃的乙液体吸收1.89×105J的热量,乙液体的温度升高了℃。
[气压为1标准大气压,水的比热容为4.2×103J/(kg・℃)4.质量为1kg的铁锅中放有2kg的水,要把它们从20℃加热到80℃。
已知铁的比热容是0.46×103J/(kg・℃),则在此过程中铁锅和水一共要吸收多少热量?◆类型二燃料燃烧中吸、放热的有关计算方法技巧此类型题目中加入了燃料的热值计算。
一般情况下吸热的物质是水,放出的热量是由燃料燃烧产生的,所以Q吸=cm(t-t0),Q放=qm(气体燃料Q放=qV)。
当不计算热损失时Q吸=Q放。
注意计算时要统一单位,m(或V)—kg(或m3);q—J/kg(或J/m3)。
针对练习5.(2019·凉山中考)现有0.028kg酒精,完全燃烧释放的热量为,若这些热量完全被水吸收,可以使10kg的水,温度从20℃升高到℃。
2019年中考物理试题真题分类汇编 专题24 热量与热值(含解析)
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专题24 热量与热值一.填空题(共12小题)1.(2018•泰安)标准大气压下,质量为0.5kg、温度为70℃的水放出4.2×104J的热量,水的温度降低了20 ℃[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
【分析】知道水的质量、放出的热量、比热容,利用Q放=cm△t求水温度降低值。
【解答】解:由Q放=c水m△t可得,水降低的温度:△t===20℃。
故答案为:20。
2.(2018•福建)合理分类和利用垃圾可以变凌为宝。
在一定条件下,1吨垃圾能”榨”出170kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 6.8×109J,燃烧时燃料油的化学能转化为内能。
【分析】(1)利用Q放=mq求燃料油完全燃烧释放出的热量;(2)燃料在燃烧时,发生化学变化,把燃料的化学能转化为内能。
【解答】解:(1)燃料油完全燃烧释放出的热量:Q放=mq=170kg×4.0×107J/kg=6.8×109J;(2)燃料油燃烧过程中,将燃料油的化学能转化为内能。
故答案为:6.8×109;内。
3.(2018•哈尔滨)如图是“研究水沸腾规律”的实验,试管中水的质量为0.2kg,这些水由20℃升高到70℃吸收的热量是 4.2×104J;水沸腾过程中,温度计示数将不变。
【c水=4.2×103J/(kg•℃)】【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;(2)水沸腾时,吸收热量、温度不变。
【解答】解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×104J;(2)水沸腾过程中,吸收热量、温度不变,温度计示数将不变。
故答案为:4.2×104;不变。
2019年中考物理真题分类汇编 综合计算题(含解析)
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分类汇编:综合计算题1.(201潍坊)8如图所示是一种常见的封闭电热水袋,其性能参数如表中所示。
已知电热水袋加热效率为80%,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3.将袋内20℃的水加热到自动断电,求:(1)袋内水吸收的热量(2)需要的加热时间解(1)由ρ=可得袋内水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.0×103=1kg,袋内水吸收的热量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(60℃﹣20℃)=1.68×105J;(2)由η=可得消耗电能:W===2.1×105J,由P=可得,需要的加热时间:t===525s。
答:(1)袋内水吸收的热量为1.68×105J;(2)需要的加热时间为525s。
2.(2018•青岛)探究小球在斜面上的运动规律如图甲所示,小球以初速度20m/s从A点沿着足够长的光滑斜面滑下,它在斜面上的速度ν随时间t均匀变化。
实验数据如下表(2)小球的运动速度v与时间t的关系式为v= 5m/s2t+2.0m/s ;(3)如图丙所示,以速度v1做匀速直线运动的物体在时间t内通过的路程是s1=v1t1,它可以用图线与时间轴所围矩形(阴影部分)的面积表示。
同样,图乙中图线与时间轴所围图形的面积,也能表示这个小球在相应时间t內通过的路程s。
上述小球从A点沿光滑斜面滑下,在时间t内通过的路程的表达式为s= 2.0m/s×t+5m/s2t2。
【分析】(1)根据表中数据,由描点法作图;(2)由上图知,小球的运动速度v与时间t的关系式为一次函数关系,设为v=kt+b,将表中前2组数据,代入①得出k和b,得出小球的运动速度v与时间t的关系式;(3)图乙中图线与时间轴所围图形的面积表示这个小球在相应时间t內通过的路程s。
2019年中考物理试题分类汇编练习——热学综合计算专题(word版含答案)
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2019年中考物理试题分类汇编——热学计算专题1.(2019龙东,36)如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,下表为它的铭牌数据。
(1)当S1闭合,S2断开时,电热饮水机处于状态(填“加热”或“保温”),此时电路中的电流是多大?(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃,求:水吸收的热量是多少?(水的比热容4.2×103J/(kg•℃))(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求:将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒?2.(2019娄底,24)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1;S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其部分技术参数如下表。
(1)开关处于图示位置,电热加湿器的状态是_____(选填“关”“低档”或“高档”)(2)求电热加湿器中R1的阻值;(3)某次使用加湿器在额定电压下工作,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量,其工作30min的功率与时间图象如图乙所示,如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?[计算结果保留整数,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)](4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低档加热,发现家中3000revs/(kW•h)的电能表转盘在400s内转了27圈,求此时电阻R2的实际功率是多少?(1)由图甲可知,开关S接“1、2”触点时,电路断路,据此判断电热加湿器的状态;(2)由图甲知,开关S接“3、4”触点时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电热加湿器的功率最大,处于高挡,根据P=UI=求出电热加湿器中R1的阻值;(3)由图乙知工作30min内高档工作的时间,根据P=求出在高档正常工作时消耗的电能,如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,利用Q吸=cm△t求出水升高的温度;(4)3000revs/(kW•h)表示:每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘就转过3000r,据此求出电能表的转盘转过27r时消耗的电能,根据P=求出加湿器在低挡加热的实际功率;由图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于抵挡,根据电阻的串联和P=UI=I2R求出电路中的电流,利用P=I2R求出此时电阻R2的实际功率。
2019年秋季九年级物理热量综合计算题(含答案解析)
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热量综合计算题班级姓名1.天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高50℃.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.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点,氢气的热值为 1.4×108J/kg,请计算:(1)完全燃烧0.5kg的氢气可放出多少的热量?(2)若这些热量有60%被水吸收,可以使多少质量的水温度升高50℃?[C水=4.2×103J/(kg•℃)]3.如图所示是一款无人驾驶汽车原型图。
汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。
该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了3km时,消耗汽油0.4kg。
假设汽油完全燃烧,汽油的热值为4.5×107J/kg,汽油机的效率为30%,那么在这段运动过程中,求:(1)该汽车发动机做的有用功是多少?(2)汽车行驶中受到的阻力多大?4.某汽车发动机的功率为92kW,该汽车以10m/s的速度行驶了10km,消耗汽油10kg。
汽油的热值为q=4.6×107J/kg,求:(1)10kg汽油完全燃烧放出的热量;(2)发动机做的有用功;(3)发动机的效率。
5.蓬溪县城内将开通第四路公交车,在公交车性能测试中,让其在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的平均阻力是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)牵引力所做的功是多少?(2)燃油放出的热量是多少?(3)该公交车的热机效率是多少?6.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给水加热,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。
2019年中考物理真题分类汇编——功、功率综合计算专题(word版含答案)
![2019年中考物理真题分类汇编——功、功率综合计算专题(word版含答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/3f6b08e614791711cd79176c.png)
(包含装各
)的质量为
80kg,只考虑人受
到的重力和空气阻力,着落时的速度
----时间图线以下图
(1)人在前
50s
内着落了
2100m,求这段时间内人的均匀速度。____
(2)人在前
30s
内着落了
1500m,求这段时间内人所受重力做的功和功率____ (g=10N/kg)
W实用=Gh=×108N×15m=×109J,
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的总功为:
W===×109J,
“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间为:
t==
=400s;
答:(1)“天鲲号”遇到水的浮力是×108N;
(2“)天鲲号”底部遇到水的压强是×104Pa,面积为40cm2探测仪器遇到水的压力是260N;
(1)质量为0.3kg的氢燃料完整焚烧放出的热量;
(2)若这些热量所有被质量为200kg,温度为15℃的水汲取,则水高升的温度;
(3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶,假如0.3kg的氢燃料完整焚烧获取
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。
15.(2019江西,20)以下图,是依据王爷爷驾驶汽车在某段平直高速公路上行驶时记录
(1)电动机的工作原理是(选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”)电动汽
车行进和倒退是经过改变来改变电动机的转动方向的。
(2)电动汽车对水平川面的压强是多少?
(3)电动汽车牵引力所做的功是多大?
(4)电动汽车电能转变为机械能的效率是多大?
11.(2019河南,20)
12.(2019青岛,22)一辆大鼻子校车在水平路面上行驶,车和人总质量为8 000kg,轮胎与
2019年秋季九年级物理热量综合计算题(含答案解析)
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2019年秋季九年级物理热量综合计算题(含答案解析)1.在使用天然气灶烧水的过程中,燃烧了0.5m的天然气,使得100kg的水从20℃升高到了50℃。
已知水的比热容为c=4.2×10J/(kg℃),天然气的热值为q=7.0×10J/m。
我们需要求出:(1)0.5m天然气完全燃烧放出的热量Q;(2)水吸收的热量Q;(3)燃气灶的效率η。
2.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点,氢气的热值为1.4×10J/kg。
我们需要计算:(1)完全燃烧0.5kg的氢气可放出多少的热量?(2)若这些热量有60%被水吸收,可以使多少质量的水温度升高50℃?其中,水的比热容为4.23×10J/(kg•℃)。
3.图中展示了一款无人驾驶汽车的原型图。
汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。
该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了3km 时,消耗汽油0.4kg。
假设汽油完全燃烧,汽油的热值为4.5×710J/kg,汽油机的效率为30%。
我们需要求出:(1)该汽车发动机做的有用功是多少?(2)汽车行驶中受到的阻力有多大?4.某汽车发动机的功率为92kW,该汽车以10m/s的速度行驶了10km,消耗了710kg的汽油。
汽油的热值为q=4.6×10J/kg。
我们需要求出:(1)10kg汽油完全燃烧放出的热量;(2)发动机做的有用功;(3)发动机的效率。
5.在公交车性能测试中,让一辆公交车在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的平均阻力是3.0×10N,消耗燃油1.5×10m(假设燃油完全燃烧)。
若燃油的密度ρ=0.8×10kg/m,热值q=4×10J/kg。
我们需要求出:(1)牵引力所做的功是多少?(2)燃油放出的热量是多少?(3)该公交车的热机效率是多少?6.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给水加热,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。
2019年中考物理真题分类汇编——电功率综合计算专题(word版含参考答案)
![2019年中考物理真题分类汇编——电功率综合计算专题(word版含参考答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/e3843f0baaea998fcc220e84.png)
2019年中考物理真题分类汇编——电功率综合计算专题1.(2019东营,23)图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。
它是利用电动机鼓动空气流动,通过加热元件加热冷空气带动室内升温。
图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2.主要参数如下表。
(1)开关均闭合,求浴霸正常工作时的干路电流是多少?(2)正常工作时,求R1的阻值是多少?(3)实际电压为200V时,求R2的实际功率是多少?(4)浴霸正常工作时,使容积为20m3的房间空气温度升高20℃,求室内空气吸收的热量是多少?(ρ取1.2kg/m3,c空气取1.0×103J/(kg•℃),不考虑其他因素影响)空气2.(2019淄博,25)下表为一台饮水机的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝且阻值(1)该饮水机处于加热状态时,正常工作3min,在1标准大气压下能否把0.5kg 的水从20°C加热至沸腾?【c水=4.2×103(kg·℃)】(2)保温功率是指S断开时电路消耗的总功率。
该饮水机正常保温时,R1实际消耗的电功率是多少?3.(2019武威,24)某学校建了一个植物园,园内有一个温室大棚,大棚内设计了模拟日光和自动调温系统,对大棚进行照明、保温和加热。
冬季白天有日光的时候,灯泡不亮;白天开启该系统的保温功能,晚上开启该系统的加热功能。
大棚照明调温功能的原理电路图如图所示。
已知电源电压恒为220V,R1和R2是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响),保温时R1与R2的电功率之比为1∶3,R2=30Ω,L 是标有“220V 100W”的灯泡。
请解答下列问题:(1)灯泡正常工作时的电阻多大______?(2)开启加热功能时开关S2处于__________(选填“断开”或/闭合”)状态。
(3)若每天保温状态和加热状态各连续工作10h,—天中电热丝放出热量完全由该植物园自产的沼气提供,其热效率为50%,则每天需要完全燃烧多少立方米的沼气_______?(已知热值q沼气=1.8×4.(2019兰州,34)如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L上标有“6V 3W”的字样,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“10Ω0.8A”的字样,电流表A的量程为0~3A,电压表V的量程为0~3V,忽略温度对灯丝电阻的影响。
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2019年中考物理真题集锦——专题二十三:热值、热效率综合计算(含解析)1.(2019兰州,32)已知天然气的热值为3.8×107J/m 2,水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃)。
求:(1)完全燃烧1.4x10-2m 3天然气放出多少热量?(2)若某天然气灶的效率为60%,则这些天然气可将质量为3.8kg ,初温为25℃的水加热到多少℃?(当地的大气压强为1标准大气压)解:(1)天然气放出热量:Q 放气=V 气q 气=1.4x10-2m 3×3.8×107J/m=5.32×105J(2)水吸收热量:Q 吸水=Q 放气·η=5.32×105J ×60%=3.192x105J水升高温度:℃℃水水吸水水208.3)(J 102.410192.333=⨯⋅⨯⨯=∆kgkg J m c Q t t 水=t 0水+△t 水=25℃+20℃=45℃2.(2019绥化,32)小泽家有一新型的电热足浴器。
其铭牌上的部分信息如下。
(1)求电热足浴器正常工作时的电阻;(2)用这个足浴器将5kg 的水从20℃加热到40℃,求水吸收的热量;(3)若此足浴器在额定电压下使用,需500s 才能将(2)问中的水从20℃加热到40℃,求这个电热足浴器的加热效率;(计算结果精确到0.1%)(4)小泽家安装的电能表如图所示。
某次小泽断开家中的其它用电器,让电热足浴器单独工作,在1min 内电能表的转盘转过50r ,求此时该足浴器两端的实际电压。
解:(1)由P=得,电热足浴器正常工作时的电阻:R===40Ω;(2)水吸收的热量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(40℃﹣20℃)=4.2×105J;(3)足浴器在额定电压下使用500s消耗的电能:W=Pt=1210W×500s=6.05×105J,电热足浴器的加热效率:η=×100%=×100%≈69.4%;(4)由图知,电能表上标有3000r/(kW•h),让电热足浴器单独工作,在1min内电能表的转盘转过50r,则足浴器1min消耗的电能:W′=kW•h×50=kW•h=6×104J,由W=t得,此时该足浴器两端的实际电压:U实===200V。
答:(1)电热足浴器正常工作时的电阻为40Ω;(2)水吸收的热量为4.2×105J;(3)电热足浴器的加热效率为69.4%;(4)此时该足浴器两端的实际电压为200V。
3(2019孝感,16)一辆厢式小货车某次运货,满载后总质量是5.0×103kg,在平直的公路上匀速行驶100km,耗油10kg,货车受到的阻力是总重力的0.05倍,发动机的牵引功率是50kW(油的热值是5.0×107J/kg,g=10N/kg),求:(1)货车受到的牵引力;(2)货车匀速行驶的速度;(3)货车发动机的效率。
解:(1)货车受到的重力:G=mg=5.0×103kg×10N/kg=5.0×104N,货车做匀速运动,所以货车受的牵引力:F=f=0.05G=0.05×5.0×104N=2500N;(2)由P=Fv得,货车匀速行驶的速度:v===20m/s;(3)牵引力做的功:W=Fs=2500N×1×105m=2.5×108J,燃油燃烧放出的总能量:Q=mq=10kg×5.0×107J/kg=5.0×108J,货车发动机的效率:η=×100%=×100%=50%。
答:(1)货车受到的牵引力为2500N;(2)货车匀速行驶的速度为20m/s;(3)货车发动机的效率为50%。
4.(2019云南,23)太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进了千家万。
如图所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2,1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106,若阳光照射该热水器5h,可以使量为80kg的水温度升高30℃,[c=4.2×103J/(kg.℃); q干木柴=1.2×107J/kg],求(1)水吸收的热量(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点5.(2019通辽,24)我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试,已知该车在某段长1.2km 的水平路面做匀速直线运动,用时40s,汽车在行驶过程中受到的阻力为400N,汽车在此过程中发动机热机效率为48%,汽油的热值q=4.6×107J/kg。
在该段测试过程中:(1)汽车的功率为多少?(2)燃烧了多少汽油?(计算结果保留两位小数)答:(1)汽车的功率为1.2×104w;(2)燃烧了0.02kg汽油。
6.(2019山西,23)“创新”小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后视镜会变模糊,影响行车安全。
同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。
如图是加热电路原理图,电源电压100V,加热电阻R1与R2阻值均为100Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。
同学们对电路进行模拟测试,开启除霜模式加热后视镜1min,用温度传感器测得其温度升高了6℃.求:(1)除霜模式下,电路中的电流;(2)除霜模式下,电路的加热效率。
[查资料得:视镜玻璃质量约0.5kg,玻璃的比热容约0.8×103/(kg•℃)]解:(1)由图知,只闭合开关S时,两电阻串联;当开关S、S1都闭合时,R2被短路,只有R1工作,此时电阻最小,根据P=可知此时电路的功率最大,处于高温除霜模式,除霜模式下,电路中的电流:I===1A;(2)除霜模式下1min消耗的电能:W=UIt=100V×1A×60s=6000J,后视镜玻璃吸收的热量:Q=cm△t=0.8×103/(kg•℃)×0.5kg×6℃=2400J,除霜模式下,电路的加热效率:η=×100%=×100%=40%。
答:(1)除霜模式下,电路中的电流为1A;(2)除霜模式下,电路的加热效率为40%。
7.(2019广东,28)阅读下列短文,叫答问题。
可燃冰可燃冰是一种新型能源,主要成份是甲烷和水,分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中,如图所示。
可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣。
lm3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
可燃冰的生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在0﹣10℃时生成,超过20℃便会分解,海底温度一般保持在2~4℃左右;其次是高压,可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,而以海洋的深度,此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源。
在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。
请回答下列问题:[1个标准大气压取l×l05Pa,海水的密度取l×103kg/m3,g取l0N/kg。
c水=4.2×103J/kg•℃),甲烷的热值取4.2×l07J/m3](1)可燃冰的主要成分是。
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要m。
(3)如图所示,海底上有一块体积为l00m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为N。
(4)0.5m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量,在标准大气压下,至少可以将质量为kg温度为20℃的水加热至沸腾。
解:(1)由题意“lm3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气”知可燃冰的主要成分是水和甲烷;(2)因为可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,所以可燃冰形成的气压为p=29×1×105Pa=2.9×106Pa,根据p=ρgh得海水的深度:h===290m;(3)浮力产生的原因是上下表面的压力差,即F浮=F向上﹣F向下,当可燃冰的底部与海底紧密相连时,F向上=0,其受到海水的浮力为0;(4)0.5m3的可燃冰分解出的天然气为×164m3=82m3,甲烷最少为:82m3×80%=65.6m3甲烷完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=65.6m3×4.2×l07J/m3=2.7552×109J,水吸收的热量与甲烷完全燃烧放出的热量相等,即Q吸=2.7552×109J,根据Q=cm△t得水的质量为:m===8.2×103kg。
8.(2019广东,29)如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图,它既能遮阳,还能发电。
它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板(以下简称电池板),其工作电路示意图如图乙所示,电池扳将太阳能转化为电能(转化效率为10%),为蓄电池充电,蓄电池再向节能灯供电。
设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J(即为1.2×103W/m2),电池板对蓄电池充电的功率为60W;蓄电池充满电后,能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时,不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。
则:(l)电池板对蓄电池充电,是将电能转化为能的过程。
(2)白天蓄电池处于充电不供电状态,在图乙中应闭合开关。
(3)10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为W。
(4)要将剩余一半电量的蓄电池充满电,电池板需对蓄电池充电小时。
若充电电压为20V,则充电电流为A。
(5)该百叶窗电池板的面积为m2。
解:(l)电池板对蓄电池充电,是将电能转化为化学能的过程。
(2)白天蓄电池处于充电不供电状态,在图乙中应闭合开关S1。
(3)10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为:P=10×3W=30W。
(4)蓄电池充满电后,能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时,蓄电池充满电的电能为:W=Pt=0.03kW×6h=0.18kW•h;要将剩余一半电量的蓄电池充满电,电池板需对蓄电池充电时间为:t===1.5h;若充电电压为20V,根据P=UI可得,则充电电流为:I===3A。
(5)太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J(即为1.2×103W/m2),电池板将太阳能转化为电能(转化效率为10%),故有η===×100%==10%,该百叶窗电池板的面积为S=0.5m2。