初中热学热机的效率计算题.doc

热机的效率计算题
1,已知焦炭的热值为q=3.0×107J/kg，0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的25%被温度为25℃的水吸收，则能使多少质量的水温度升高到75℃？c水=4.2×103J/(kg⋅℃)

2,可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，天然气热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：(1)水吸收的热量；(2)燃气锅炉烧水时的效率；(3)若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。

3,小芳家浴室里使用天然气提供热水.已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃，如果小芳洗一次澡用热水0.06m3，水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃).求：(1)所用热水的质量为多少？(2)这些水从热水器中吸收多少热量？(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，则需要消耗多少立方米的天然气？(天然气的热值q=4×107J/m3)

××牌热水器
型号HM-20
集热管数28支
额定频率50Hz
水箱容积200L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统承压3.0MPa
额定功率4400W
4, 小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器.平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热.热水器铭牌如下．(1)电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？(2)太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？(1L=10-3m3 ) (3)若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃升高到50℃时，不考虑热量的损失，需要多少m3天然气？(天然气的热值为4.0×107J/m3) (4)由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？(设电能全部转化为内能)

5, 农业生产中需用水泵抽水灌溉农田，有一水泵铭牌如右表：
型号
8B13
流量
300m3/h
扬程
12m
效率
80%
(1)水泵连续工作1h所做的有用功是多少？(2)此水泵的总功率为多少？(3)若此水泵用柴油机带动，假设柴油完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵的机械能，则此水泵工作1h消耗多少kg柴油？(柴油的热值为3.0×107J/kg，g取10N/kg)

6,某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h，消耗汽油3kg，期间受到的阻力为车重的0.08倍.已知汽车的热值为4.6×107J/kg.在此过程中，求：(1)车通过的路程；(2)牵引力做功的功率；(3)汽车发动机的效率．

7, 小兵同学想知道一辆小汽车的实际功率是多少，他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7kg，从书上查得汽油的热值q=4.6×107J/kg，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进(空气阻力不计)求：(1)该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？(2)该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？(3)该小汽车的效率是多少？

8, 小毅参加了12月25日的2016年福州国际马拉松赛，他跑完马拉松身体消耗的能量约为1.05×107J.问：
(1)这些能量相当于完全燃烧多少天然气放出的热量？[q气=3.5×107J/m3]
(2)若用这些天然气来烧水，可以使30kg的水温度升高50℃，则水吸收的热量是多少？天然气灶烧水时的效率是多少？[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]．

9, 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。已知：水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，酒精的热值为3×107J/kg。
求：(1)此过程中水吸收的热量；(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量；(3)酒精灯烧水时的热效率。

10, 福建新龙马汽车有限公司是一家大型的专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5km，受到的平均阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5kg(假设燃油完全燃烧).若燃油的热值q=3.3×107J/kg，求：(1)专用车牵引力所做的功；(2)燃油放出的热量；(3)该专用车的热机效率。

11, 百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90公里/时接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通常为90公里/小时的百公里匀速油耗。经出厂测试，某品牌汽车百公里理论油耗为8L，汽车发动机的输出功率为23kW(已知汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg).试求：(1)8L汽油完全燃烧放出的热量；(2)测试时间内发动机所做的功；(3)该品牌汽车发动机的热机效率。

12, 天然气灶烧水时，把质量为2kg、初温为25℃的水加热到100℃.求：(1)水吸收的热量(已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃))．(2)燃气灶烧水时的热效率为60%，燃烧的天然气实际放出的热量．

1. 今年5月18日，我国在世界上第一次对可燃冰实现安全可控开采。1m3可燃冰分解后，可释放出约150m3天然气，已知q天然气=2.1×l07J/m3，c水=4.2×l03J/(kg⋅℃)。
求：(1)1m3可燃冰释放出的天然气完全燃烧，放出的热量约是多少？
(2)若上述热量全部被水吸收，可将多少kg的水从20℃加热至95℃？

2. 煤油的热值为4.6×107J/kg，如果完全燃烧2kg煤油能放出多少热量？若这些热量用来烧水，且只有40%的热量被水吸收，则水能吸收多少热量．

3. 某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8kg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4min内完全燃烧了1.4kg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4min时间加热，水所吸收的热量．
(2)在4min内煤完全燃烧放出的热量．
(3)煤炉烧水时的热效率．

4. 小聪家里有一套液化气灶具，液化气热值为3.5×107J/kg，水的比热容为4.2×107J/(kg⋅℃).求：
(1)将质量为5kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸热多少J？
(2)如果液化气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，加热这些水需燃烧液化气多少g？

5. 有一功率为40KW，热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下5kg的汽油，如果不考虑热机其他的能量损失，汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶，问还可前进多远？(汽油的热值为4.6×107J/kg)

6. 四轮沙滩卡丁车，其满载时总重为3600N，车轮与沙滩接触的总面积为0.2m2.卡丁车满载时在水平沙滩上以10m/s的速度做匀速直线运动，它的功率为2.3×104W.(g=10N/kg)
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多少帕？
(2)此次行驶中卡丁车的牵引力为多少牛？
(3)该卡丁车以汽油为燃料，若汽油完全燃烧产生热量的25%转化为卡丁车运动的机械能，则以该速度行驶10min需要燃烧多少千克的汽油？(q汽油=4.6×107J/kg)

7. 某团队在海拔3000多米的高山上野营时，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0.5kg的干木柴。(c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q=1.2×107J/kg,p水=1.0×103kg/m3)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。

8. 按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在 7×105Pa 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 30km。(g 取 10N/kg，沙子的密度为 2.4×103kg/m3，燃油的热值为 4.5×107J/kg)
自重
6×104N
车轮个数
10
每个轮胎触地面积
3×10-2m2
车厢容积
10m3
请解答该货车在本次运输过程中的下列问题：(1)通过计算判断该货车是否超载？(2)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的 0.02 倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？
(3)货车在这一过程中消耗燃油 8kg，其热机效率是多少？

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