熱學(xué)計算專題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上熱學(xué)計算專題1.某學(xué)習(xí)小組同學(xué)想研究酒精燈燒水時的熱效率。他們用酒精燈給100g初溫20的水加熱，經(jīng)過一段時間測得水溫升高了60、消耗了4.2g酒精。已知：水的比熱容為4.2×103J/（kg），酒精的熱值為3×107J/kg。求：（1）此過程中水吸收的熱量；（2）4.2g酒精完全燃燒放出的熱量；（3）酒精燈燒水時的熱效率。2.把質(zhì)量為220克的金屬塊放到500克沸水中加熱到100，然后放入440克10的水中，熱平衡后水的溫度是25，求該金屬的比熱（有30%的熱量損失）3.天然氣灶使用方便、經(jīng)濟(jì)環(huán)保如圖所示，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，天然氣灶將一壺質(zhì)量為

2、3kg、溫度為20的水加熱至沸騰，大約需要10min，已知：水的比熱容為4.2×103J/（kg），天然氣的熱值為3.5×107J/m3求：（1）水吸收的熱量；（2）若天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸收，燒開這壺水需要多少天然氣4. “可燃冰”被視為21世紀(jì)的新型綠色能源可燃冰的主要成份是甲烷，1m3可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164m3的甲烷氣體和0.8m3的水，已知甲烷氣體的熱值為3.6×107J/m3綿陽市100路公交車，使用天然液化氣為燃料，這種燃料的主要成份就是甲烷如果100路公交車滿載乘客時總質(zhì)量是6000kg，1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量

3、，可供公交車滿載時以36km/h的速度勻速行駛1640min，行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍求：(1)公交車滿載時受到的阻力；(2)這段時間內(nèi)發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率；(3)這段時間內(nèi)發(fā)動機(jī)的效率。5.某單缸四沖程汽油楊的氣缸活塞面積為30cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×105Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)動1800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時（不計摩擦），若1min消耗汽油8g；汽油的熱值為4.6×107J/kg。求：（1）一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓Γ唬?）汽油機(jī)的功率；（3）該汽油機(jī)的效率。6.小明是個很善于把物

4、理知識應(yīng)用于實(shí)際的同學(xué)，最近他家中新安裝了天然氣熱水器，如圖所示。小明仔細(xì)觀察了包裝箱、熱水器銘牌，獲得了以下信息：包裝箱及熱水器的總質(zhì)量為16kg；“堆碼層數(shù)極限”標(biāo)志數(shù)為11，即該包裝箱在倉儲時從地面開始，平放時最大堆放層數(shù)是11層，超過則可能把最底層的包裝箱壓壞；根據(jù)包裝箱尺寸計算出平放時的底面積為0.4m2 ；熱效率為87%。表示該熱水器工作時，天然氣完全燃燒所消耗的化學(xué)能，有87%的轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能；加熱模式為“即熱式”。即用熱水器給水加熱時，只要接通開關(guān)讓自來水流過熱水器，流出的水即可達(dá)到設(shè)定的水溫。水明想估測該熱水器的實(shí)際熱效率，以核對銘牌上的數(shù)值是否準(zhǔn)確。他接通熱水器工作開關(guān)，當(dāng)

5、流出40kg熱水時，讓熱水器停止工作。已知當(dāng)時自來水的溫度是15，熱水器輸出的熱水溫度為40，觀察天然氣表得知共用了0.15m3的天然氣，天然氣的熱值為3.2×107J/m3，水的比熱容4.2×103J/(kg·),g取10N/kg。請幫小明解答下列問題：（1）若在倉儲時堆碼層達(dá)到了極限11層，則最下層的包裝箱承受的壓強(qiáng)是多大？（2）小明在估測過程中，流過熱水器的水吸收的熱量是多少？天然氣完全燃燒釋放的熱量是多少？（3）該熱水器的實(shí)際效率是多少？7.  一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動，其v-t圖象如圖所示，在第10s時速度達(dá)到20m/s，通

6、過的路程為120m。求：(1)在020s內(nèi)汽車的平均速度；(2)設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，大小為f=4000N那么在1020s內(nèi)汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功是多少焦耳？(3)若發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)化效率為30%，則020s內(nèi)燃燒了多少千克汽油？(已知汽油的熱值大約為5×107 J/kg)。8.仙海湖景區(qū)推出了“山水一體游”項目，購進(jìn)一批旅游觀光艇(如圖)，其部分技術(shù)參數(shù)如下表。(取g10 N/kg，q柴油4.5×107 J/kg，柴油0.8×103 kg/m3)。求：(1) 觀光艇以最大航速行駛2小時的路程是多少？(2) 假設(shè)每位乘客平均質(zhì)量為60 kg，觀光艇滿載

7、乘客時，所受浮力是多少？(3) 觀光艇以最大航速勻速行駛時，受到水的平均阻力是多少？(4) 若這次航行消耗柴油30 L，則柴油發(fā)動機(jī)的效率為多大？商品名稱XX觀光艇空船質(zhì)量1100 kg發(fā)動機(jī)最大輸出功率45 kW最大載人數(shù)量15 人最大航速36 km/h9. 隨著汽油稅費(fèi)改革，汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭小明的爸爸最近也購買了一輛轎車。（1）通過查看說明書得知轎車車身質(zhì)量為1725kg當(dāng)車上載有195kg的人和物品時，車輪與地面的總接觸面積為4.0×10-2m2，試求轎車對地面的壓強(qiáng)。（2）在設(shè)計汽車發(fā)動機(jī)時，既要考慮能量的利用效率，也是考慮發(fā)動機(jī)的冷卻問題。為了防止發(fā)動機(jī)過熱，汽車的冷

8、卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動機(jī)的溫度。在發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)中共有5kg的水，在冷卻過程中水溫升高了50，所吸收的熱量是多少？（3）若轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中受到的阻力不變，運(yùn)動的速度v與時間t的關(guān)系如圖所示則轎車運(yùn)動過程中受到的阻力是多少？（4）汽油在汽車發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)燃燒時，如果每分鐘釋放1.2×107J的能量，發(fā)動機(jī)的輸出功率是90kW，則此汽車發(fā)動機(jī)的效率是多少？10.太陽能熱水器有經(jīng)濟(jì)、安全、衛(wèi)生、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)如圖為市面上的一種太陽能熱水器的示意圖，該熱水器的集熱器的有效采光面積為3m2，設(shè)太陽能熱水器的效率為30%，熱水器每平方米面積在每秒鐘內(nèi)接收

9、太陽輻射能量為1.4×103 J，即P0=1.4×103 J/（m2·s）假設(shè)太陽光一直照射集熱器，不考慮天氣影響，每天以8h計算，能夠使體積為200L水從20升高到60，求：（1）這些水吸收的熱量【水的比熱容C=4.2×103J/（kg·）】（2）該太陽能熱水器的效率多大？11.我國南海海底存儲著豐富的”可燃冰“資源可燃冰被視為21世紀(jì)新型綠色能源，可燃冰的主要成分是甲烷，1m3的可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164m3的甲烷氣體和0.8m3的水已知甲烷氣體的熱值是3.6×107J/m3我市公交車以天然液化氣為燃料，其主要成分

10、就是甲烷如果一輛公交車滿載乘客時總質(zhì)量是6000kg，那么1m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量可供公交車滿載時以36km/h的速度勻速行駛1640min勻速行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍求：（1）公交車滿載乘客時的重力；（g=10N/kg）（2）這段時間內(nèi)公交車牽引力所做功的功率；（3）1m3的可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒所產(chǎn)生的能量能將多少千克的水從20°C加熱到沸騰（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，c水=4.2×103J/（kg°C），結(jié)果保留整數(shù)）（4）這段時間內(nèi)公交車發(fā)動機(jī)的效率是多大？12.可燃冰是一種新型能源，它是水和天然氣在高壓低溫情況下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)，主要成分是甲烷，其開采是世界難題，據(jù)中央電視臺2017年5月18日報道，我國可燃冰已試采成功，技術(shù)處于世界領(lǐng)先，用燃?xì)忮仩t燒水時，把質(zhì)