热量计算专题
一、填空题
1、通常情况下,暖气片应安装在窗户的 (选填“上”或“下”)方,这样空气受热后密度 (选填“增大”或“减小”)室内空气对流加快,暖气片中用水作为供暖介质是利用了 。
2、全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长,导致全球能源危机加剧。因此,开发和利用新能源,成为全世界最为关注的问题之一、张浩家的太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为25℃的水,经过一天照射后,温度升高了50℃.则水升温吸收的热量为 J;至少可以节约煤的质量是 kg.[假设用煤烧水时有效利用的热量占煤燃烧放出热量的10%,且已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤的热值是3.0×107J/kg]
小明将1kg温度为10℃的水加热到90℃时,需要吸收 J的热量,这相当于完全燃烧 m³的天然气放出的热量[c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8×107J/m³]
3、“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。同等条件下、“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大.以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J,这些热量可以使 kg的水从20℃加热至100℃.[c=4.2×103J/(kg·℃),q煤气=4.2×107J/kg]
5、汽车是我们熟悉的交通工具,给我们的生活提供了便利.在汽车的制造中涉及许多物理知识:
(2)汽车前方的挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体所成的 (选填“实”或“虚”)像位于玻璃的上方,不妨碍司机视线.
(3)有的汽车尾部设计安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀(如图所示),当汽车高速行驶时,气体在流速大的地方压强较 ,汽车能产生较大的抓地力。
二、实验探究
6、小华和小明班的同学在老师的指导下,对“在吸收相同热量的情况下,一定质量的液体升高温度的多少与物质的种类是否有关”进行了实验探究。
(1)在设计实验方案时,小华所在的小组设计了如图甲所示的实验装置,为了完成实验,除了图甲所示的器材外,还需要的测量工具有天平和 。
(2)在选取器材时,小华提出了以下需要控制的物理量和器材,你认为其中可以不必相同的是( )
A.橄榄油和水的质量
B.盛橄榄油和水的容器
C.橄榄油和水的初温
D.加热所使用的酒精灯
(3)小明所在的小组又对图甲的实验装置进行了改进:将分别装有水和橄榄油的试管放在同一个盛水的大烧杯内加热,如图乙所示,该小组不选用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是: 。
(4)两个小组记录的实验数据如下表:
通过分析实验数据,他们得出的结论是 。
二、计算题
7、燃气灶烧水时,把质量为2Kg初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m³天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×1o7
J/m3.求:
(1)水吸收的热量.
(2)天然气完全燃烧放出的热量.
(3)燃气灶烧水时的效率。
8、人类正积极开发和利用太阳能,如太阳能热水器、太阳能电池等.江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领,做了如下探究:天气晴朗时,江涛测得太阳能热水器1h内使质量为50kg的水从20℃升高到30℃,问:
(1)水吸收了多少热量?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,则至少需要燃烧多少m³的液化气?(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0×107J/m3)
9、某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min 转动1800周;当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
(3)汽油机的功率。
10、汽油机一个工作循环有4个冲程,汽油机处于做功冲程;某型号小汽车油箱容积为50L已知汽油密度为0.7×103kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg.
(1)油箱装满汽油后,汽油的质量为多少?
(2)当汽车以30m/s的速度在高速公路上匀速直线行驶时受到的阻力为1050N,此时牵引力
的功率为多少?
(3)若该车效率为30%,加满一箱汽油,以上述速度最多可以直线行驶的距离为多少千米?
东风牌某型号汽车的牵引力是5×103N,在水平公路上行要10 km 的路程耗油4kg,则这辆车热机的效率是多少?(汽油的热值为4.6×107J/kg)
11、单缸汽油机的飞轮每分钟转300周,第三冲程中燃气对活塞的压强为5X105Pa(假设压强在整个冲程中不变)活塞冲程为0.3m,活塞的横截面积为120cm2,求这个汽油机的功率。
12、如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间和通过的路程绘制的示意图.
(1)判断图中小汽车是做匀速直线运动还是变速直线运动;
(2)求图中小汽车全程的平均速度;
(3)若小汽车以20kW的功率行驶10min消耗汽油1kg,已知汽油的热值q=4.6×107J/kg.求小汽车发动机的效率。
13、一个简易的太阳能热水器,它的主要部分是一个敞口水箱,水箱内水深0.5m,水的质量为200kg.在阳光照射下,水的温度从20℃上升到35℃.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),水的密度是1.0×103kg/m3,煤的热值是3.0×107J/kg,g取10N/kg.试求:
(1)水对水箱底的压强是多大?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)这些热量相当于完全燃烧多少千克煤所放出的热量?
14、某汽车发动机的功率为29.4kW,以36km/h的速度匀速行驶,行驶了400km,消耗汽油50kg,其中汽油的热值是4.6×107J/kg,求发动机的效率。
15、天然气是一种热值高、污染小的清洁能源,2016年三明市迎来了天然气时代,完全燃烧
0.035m3的天然气放出多少焦耳热量?若这些热量完全被水吸收,能使多少千克的水温度升高50℃[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值取q=4×107J/m3]汽车暖气
16、某品牌的小汽车使用的汽油机的功率为75kW.汽油机正常工作时的效率为40%,假设汽油完全燃烧则该品牌的小汽车正常行驶1h需要消耗多少升汽油?(汽油的密度为0.75×103kg/m³,热值为4.5×107J/kg)
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