比熱容熱量和熱機(jī)效率經(jīng)典計(jì)算題含答案

1、比熱容、熱量和熱機(jī)效率計(jì)算題1、質(zhì)量為2kg的某種物質(zhì)，吸收8.4104j的熱量，溫度升高20，它的比熱容為多少j/(kg)？解析：根據(jù)q吸=cmt可得，它的比熱容為c=q吸/mt=8.4104j/2kg20=2.1103j/（kg）。2、 某太陽(yáng)能熱水器中裝有質(zhì)量為50kg的水，在陽(yáng)光的照射下，該熱水器中水的溫度從25升高到45。求這些水吸收的熱量。水的比熱容為4.2103j/(kg) 解析：q 吸=cm（t-t0）=4.2103j/(kg )50kg （45-25）=4.2106j 3 天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20升高到70。已知水的比熱容為c=4 .210

2、3j/（kg），天然氣的熱值為q=7.0107j/m3。求：（1）0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量q放；（2）水吸收的熱量q吸；（3）燃?xì)庠畹男省＝馕觯海?）0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量q放=qv=7.0107j/m30.5m3=3.5107j/m3。（2）水吸收的熱量q吸=cmt=4 .2103j/（kg）100kg（70-20）=2.1107j。（3）燃?xì)庠畹男?q吸/q放=2.1107j/3.5107j/m3=60%。4、完全燃燒42g焦炭所放出的熱量，若有50被2kg、30的水吸收，則水溫可升高多少？c水=4.2103j/(kg)，q焦炭=3.0107j/kg，此時(shí)外界為1

3、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓705、為了利用太陽(yáng)能資源，節(jié)約經(jīng)營(yíng)成本，崇左市某大型賓館在樓頂安裝了10臺(tái)相同的太陽(yáng)能熱水器，每臺(tái)熱水器的水箱容積為200l。在夏季光照條件下，一滿箱15的水經(jīng)白天太陽(yáng)能加熱，溫度可達(dá)到65。已知水的比熱容為4.2103j/（kg），天然氣的熱值為8.4107j/kg。求：（1）10臺(tái)熱水器裝滿水時(shí)，溫度從15升高到65吸收了多少熱量？（3分）（2）若這些熱量由完全燃燒的天然氣提供，需要多少千克天然氣？（2分）、解析：（1）一臺(tái)熱水器的水箱能容納的水的質(zhì)量為m=水v=1.0103kg/m320010-3m3=200kg，1臺(tái)熱水器裝滿水時(shí)，溫度從15升高到65，所吸收的熱量為q吸=

4、c水m(t2t1) = 4.2103j/（kg）200kg（65-15）=4.2107j，那么，10臺(tái)熱水器裝滿水時(shí)，溫度從15升高到65吸收的熱量為q總=10q吸=4.2108j。（2） 設(shè)10臺(tái)熱水器獲得的太陽(yáng)能相當(dāng)于質(zhì)量為 m 的天然氣完全燃燒放出的熱量，則mq=q總，所以，m =。即若這些熱量由完全燃燒的天然氣提供，需要5千克天然氣。6. 如圖是某太陽(yáng)能熱水器，向其中注入50 kg的水，陽(yáng)光照射一段時(shí)間后，水溫從10升高到50。水的比熱容是4.2103j(kg)。試求：(1)這段時(shí)間該熱水器中的水吸收的熱量是多少?(2)如果這段時(shí)間該太陽(yáng)能熱水器接收到太陽(yáng)輻射的熱量是2.8107j，則

5、這段時(shí)間該熱水器的效率是多少?(3)若用煤燃燒來(lái)提供2.8107j的熱量，需完全燃燒多少千克煤?（煤的熱值約為3.5l07jkg）26、解析：（1）q吸=cm水(t t0)=4.2103 j(kg)50kg(50 - 10)=8.4106 j（2）=q吸/q總=8.4106j2.8107 j=30（3）根據(jù)q放=m煤q可得，需完全燃燒煤：m煤=q放q=2.8107j3.5107jkg=0.8 kg 答：(1)這段時(shí)間該熱水器中的水吸收的熱量是8.4106 j。(2)這段時(shí)間該熱水器的效率是30。 (3)需完全燃燒0.8 kg的煤7、隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來(lái)越多地走進(jìn)了百姓人家。一

6、輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為20 kw。若小汽車行駛的距離為100km，汽油的熱值q4.6107j/kg，小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25。求小汽車在這段路程中：（1）運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；（3）消耗汽油的質(zhì)量。（1）小汽車的速度v72km/h20m/s，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=s/v=100103m/20m/s=5103s。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)做的功w=pt=20103w5103s=1108j。（3）汽油完全燃燒放出的熱量q=mq，又因?yàn)閝=w/，故m=q/q=w/q=1108j/ （25 4.6107j/kg）=8.7kg。 8一輛小轎車以某一

7、速度在平直路面上勻速行駛100km，消耗汽油10l。若這些汽油完全燃燒放出的熱量有30%用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車做有用功，所用汽油的熱值為4.6107 j/kg，密度為0.7103kg/m3，求：(1)這些汽油完全燃燒放出的熱量；(2)這輛轎車以該速度勻速行駛時(shí)受到的阻力。解：(1)= m/v m=v（1分） = 0.7103 kg/m31010-3m3= 7kg (1分) q放=質(zhì)量熱值 =7kg4.6107jkg=3.22l08j (1分) (2)w有=q放30% =3.22l08j30%=9.66107j (1分) w有= fs f= w有/s（1分） 966n （1分） 車勻速直線行駛 (1分)

8、f= f= 966n (1分) 9、一輛汽車，總重為1.2104n，四個(gè)輪胎與地面接觸的總面積為0.12m2，該車在平直公路上勻速行駛1h，消耗汽油10l，汽油完全燃燒放出的熱量有30轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(汽油的熱值為4.6 10 7jkg，密度為0.7 103kgm3，g=10nkg)求：（1）該車靜止在水平路面上時(shí)，對(duì)路面的壓強(qiáng)是多少?（2）10l汽油完全燃燒放出的熱量是多少?（3）這段時(shí)間內(nèi)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多少kw?(功率的計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)解析：（1）知道汽車總重，又在水平路面上，可求汽車對(duì)路面的壓力，又知道受力面積，利用壓強(qiáng)公式求汽車對(duì)路面的壓強(qiáng)。汽車靜止在水平路面上，汽車對(duì)路

9、面的壓力：f=g=1.2104n，汽車對(duì)路面的壓強(qiáng)：（2）知道汽油的體積和汽油的密度，利用密度公式求汽油的質(zhì)量，再利用燃料完全燃燒公式q放=mq求10l汽油完全燃燒放出的熱量。v=10l=0.01m3，汽油的質(zhì)量：m=v=0.7103kg/m30.01m3=7kg，汽油完全燃燒放出的熱量：q放=mq=7kg4.6107j/kg=3.22108j。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功：w=q放30%=3.22108j30%=9.66107j，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：10、某輛小轎車油箱內(nèi)裝有32kg汽油，司機(jī)小李駕車沿高速公路到某地旅游，路程為300km假設(shè)轎車是勻速行駛，且受到的阻力為920n已知汽油完全燃燒產(chǎn)生

10、的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，汽油的熱值為4.6107j/kg求：（1）汽車到達(dá)目的地牽引力所做的功；（2）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明汽車在行駛途中是否需要加油 （1）勻速行駛時(shí)牽引力f = f = 920n w = f s = 920n300103m = 2.76108 j （2）轎車消耗汽油的質(zhì)量為m，其完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能q = q m 由題得：w = q = qm 即 m = = 20 kg 20kg32kg，不需加油 11華揚(yáng)1870系列太剛能熱水器的數(shù)據(jù)如下： （1）已知我市向著陽(yáng)光的地方每平方米的面積在1h內(nèi)得到的太陽(yáng)輻射能平均為 3106j若每天接收太陽(yáng)能的時(shí)間以8h計(jì)算熱水器能把接收到的太陽(yáng)能的50轉(zhuǎn)變成水的內(nèi)能則正常情況下一天內(nèi)該熱水器能把初溫為20的一箱水加熱到多少攝氏度？已知c水=4.2103j（kg）真空管直徑長(zhǎng)度（mm）701800規(guī)格（支管）15外型尺寸（mm）184015971765保溫層（mm）60水箱容量（l）150采光面積（m2）2.15、解（1）8h內(nèi)太陽(yáng)能熱水器接收的太陽(yáng)能 q=3106j/（m2h）2.1m28h=5.04107j 8h內(nèi)太陽(yáng)能熱水器轉(zhuǎn)變成水的內(nèi)能 q水=5.04107j50%=2.52107j 水箱內(nèi)水的質(zhì)量m=150