热学综合计算

热学综合计算

题型一、炉子的效率公式：_________

例1、（14玉林）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4.2×103J/（kg.℃），干木柴的热值为1.2×107J/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？

例2、（15河南）南阳市南召县回龙抽水蓄能电站，是我省第一座抽水蓄能电站。在深夜用电低谷，它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内，白天用电高峰时放水发电，补充电网电能不足，为缓解我省电网的调峰压力做出了贡献。

(1)蓄能电站放水发电时，_______能转化为_______能。

(2)该蓄能电站的发电总功率为110MW，采用220kV高压进行输电，求高压输电线中的电流。

(3)该蓄能电站每天可发电5小时，如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供，需要消耗多少煤？(煤的热值q = 3. 0×I07J/kg)

题型二、热机效率公式：_________

1、（15铁岭）夏天，公园内的草坪都要定期使用如图所示的草坪修剪机进行修剪，它底盘刀具的动力靠汽油机提供．修剪机总重为200N，四个轮子与地面的接触面积为20cm2，修剪机正常工作时，刀具每秒钟通过的距离为23m，匀速运动时受到的平均阻力为20N，在一次修剪过程中，所用时间为5000s，耗油0.2kg （q汽油=4.6×107J/kg），求：（1）使用前修剪机静止时对水平地面的压强；（2）修剪机克服阻力做功的功率；（3）汽油机的效率．

2、（14江西）19．（7分）（2014•江西）莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h），已知汽油的热值为 4.6×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油）．求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？

（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）

题型三、电热综合1、（16滨州）24．有一只电热水壶，其铭牌上标有“220V 1210W”的字样，不考虑温度对电阻的影响，水的比热容4.2×103J/（kg．℃），g取10N/kg．求：

（1）它正常工作时通过电阻丝的电流有多大？

（2）它正常工作时电阻丝的电阻有多大？

（3）当实际电压为200V时，该电热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1Kg的水由20℃加热至沸腾，需要加热多少分钟？

2、（2014•铁岭）如图甲是某学校使用的电开水器，乙图是简化电路（R1、R2都是加热电阻）．当加入冷水后，开关接1位置，电开水器处于加热状态，将水烧开后，开关自动跳转到2位置，电开水器处于保湿状态，电开水器额定电压为220V，容量为50L，加热功率为5.5kW．[C水=4.2×103J/（kg•℃）]，求：（1）R1的电阻；（2）将水箱装满20℃的水加热到沸腾（标准大气压下），水吸收的热量；

（3）加满水烧开后，电开水器处于保温状态时，若无人接水，水每分钟放出的热量为6×104J，为保持水温不变，计算电阻R2的阻值．

3、（14陕西）33．（8分）中国有着悠久的茶文化历史，不同的茶叶冲泡方式不同，图甲所示为一煮茶器，图乙是它工作电路的简化图。接通电源后，当水温达到沸点时温控开关自动断开。沸腾后，当水温降低到800C时温控开关再次闭合，直到水温升到850C时电路再次断开。它的铭牌如下表所示：

水沸腾后，煮茶器能将水温保持在800C到850C之间，原因是_____（填写选项前的字母）。

A．发热管的功率变小B．发热管间歇性工作C．温控开关闭合时，电路中的电流减小了

若指示灯开始工作时的电压为55V，与它串联的电阻是560kΩ，通过指示灯的电流是多少mA?（计算结果保留两位小数）

煮茶器正常工作时，发热管的阻值是多少？若把质量为0.8kg的水从210C加热到960C所用时间8min，加热效率是多大？[c水＝4.2×103J/(kg.0C)]

4、（16郴州）29．热熔胶是常用的粘合剂，它在常温下是固体．图甲是热熔胶枪（简称“胶枪”）的外形，其内部有两只相同的PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示．电路如图乙所示，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示．胶枪扳机松开时，开关S1断开，开关S2的触片与b触点接通，若此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度．此后，若扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态：开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，固体胶条向前挤压，枪口冒出温度为150℃～180℃的胶液．在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同．问：

（1）单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少？

（2）胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多少？

（3）接通电源60s后，假设胶枪在恒温为150℃的条件下正常工作100a，它产生热量的60%被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量？

5、（14山西）24、市场上有一种电热饮水机，如图是饮水机的简化电路图，S是温控开关，R2是调节电阻，其阻值为176Ω，R2是供加热的电阻丝，饮水机的铭牌参数如右表所示。求:

（1）若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为1.5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少?需加热多长时间?已知。C水=4.2 xl03J/(kg·℃)。(时间计算结果保留整数)

(2)当饮水机处于保温状态时，他的保温功率是多少?

答案：