專題訓(xùn)練(一)熱量、熱值和熱效率的綜合計(jì)算

1、.專題訓(xùn)練(一)熱量、熱值和熱效率的綜合計(jì)算類型一熱量的計(jì)算1質(zhì)量為500 g的金屬塊，溫度從100 降低到20 共放出了3.52×104 J的熱量，金屬塊的比熱容為()A0.88×103 J/(kg·)B0.44×103 J/(kg·)C0.22×103 J/(kg·)D0.11×103 J/(kg·)2甲、乙兩金屬塊的質(zhì)量之比是21，比熱容之比是34，若它們吸收相同的熱量，則它們升高的溫度之比是()A23 B32C38 D833質(zhì)量為1 kg、初溫為20 的水吸收4.2×105 J的熱量后，

2、它的溫度在下列給出的四個(gè)溫度中，最多有幾個(gè)可能溫度()80 100 120 130 A1 B2C3 D44向洗澡盆放水時(shí)，已知冷水為20 ，熱水為80 ，想得到40 的溫水120 kg，應(yīng)該分別放冷水和熱水各多少千克？(不計(jì)熱損失)類型二熱值的計(jì)算5“可燃冰”作為新型能源，有著巨大的開發(fā)使用潛力。今年5月，我國已在世界上首次實(shí)現(xiàn)了可燃冰連續(xù)超過7天的穩(wěn)定開采。若可燃冰的熱值為1.38×1010 J/m3，1 m3的可燃冰完全燃燒放出的熱量相當(dāng)于_kg汽油完全燃燒放出的熱量。(q汽油4.6×107 J/kg)6質(zhì)量為5 kg、初溫為15 的水，吸熱后溫度升高到95 ，則需吸收

3、的熱量為_J；如果這些熱量由天然氣燃燒來提供，則至少需要燃燒熱值為4.0×107 J/m3的天然氣_m3。水的比熱容為4.2×103 J/(kg·)7天然氣具有熱值高、投資成本低、價(jià)格實(shí)惠、污染少、安全等優(yōu)點(diǎn)。欽州市今年天然氣用戶預(yù)計(jì)達(dá)到6萬戶，年用氣量將達(dá)到1350萬立方米以上。小李家5月份使用天然氣10 m3，已知天然氣價(jià)格為3.27元/m3，熱值為8.4×107 J/m3。求：(1)完全燃燒10 m3天然氣放出的熱量。(2)小李家5月份天然氣的費(fèi)用。8在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將50 L的水從40 加熱到沸騰。求：(1)水需要吸收的熱量。(2)提供這些熱

4、量，需要完全燃燒焦炭的質(zhì)量。(q焦炭3.0×107 J/kg)類型三熱效率9菜油最適宜的烹飪溫度在150 至180 之間。用天然氣將質(zhì)量為0.02 kg的菜油從室溫20 加熱到170 ，天然氣燃燒釋放出的熱量有60%被菜油吸收。則菜油吸收了_J熱量，燃燒了_m3的天然氣。取c菜油2.0×103 J/(kg·)，天然氣的熱值為4×107 J/m310用爐子燒水時(shí)，將10 kg的水從20 加熱到100 ，燃燒了0.5 kg的焦炭，水的比熱容是4.2×103 J/(kg·)，焦炭的熱值是3.0×107 J/kg。試求：(1)水吸收

5、的熱量。(2)0.5 kg焦炭完全燃燒放出的熱量。(3)爐子燒水的效率。11如圖ZT11所示是一款無人駕駛汽車原型圖。汽車自動駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器以及激光測距器來了解周圍的交通狀況。該款車以72 km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8 km時(shí)，消耗汽油1.5 L。假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為30%，那么，在這段運(yùn)動過程中： (汽油的密度為0.8×103 kg/m3，汽油的熱值為4.5×107 J/kg)(1)該汽車發(fā)動機(jī)做的有用功是多少？(2)該汽車的輸出功率為多少？圖ZT1112新型四輪沙灘卡丁車，其滿載時(shí)的質(zhì)量為600 kg，車輪與沙灘接觸總面積為2019 c

6、m2。該四輪卡丁車滿載時(shí)在水平沙灘上做勻速直線運(yùn)動，10 min行駛了6 km，卡丁車的牽引力為2.3×103 N。(g取10 N/kg)(1)當(dāng)卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時(shí)，它對沙灘的壓強(qiáng)為多大？(2)該卡丁車行駛的功率為多少？(3)若該卡丁車以汽油為燃料，在這次行駛中需要燃燒1.2 kg的汽油。求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為卡丁車機(jī)械能的效率。(q汽油4.6×107 J/kg)13如圖ZT12甲所示，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，普通煤爐把壺內(nèi)20 、5 kg水燒開需完全燃燒一定質(zhì)量的煤，此過程中，燒水效率為28%。為提高煤爐效率，浙江大學(xué)創(chuàng)意小組設(shè)計(jì)了雙加熱煤爐，如圖乙所示，在

7、消耗等量煤燒開壺內(nèi)初溫相同、等量水的過程中，還可額外把爐壁間10 kg水從20 加熱至40 。q煤3×107 J/kg，c水4.2×103 J/(kg·)，以上過程中，求：(1)普通煤爐完全燃燒煤的質(zhì)量。(2)雙加熱煤爐的燒水效率。圖ZT12詳解詳析1A解析 c0.88×103 J/(kg·)。2A解析 ××××233 C解析 t100 ，因?yàn)樗序v時(shí)達(dá)到沸點(diǎn)，繼續(xù)吸熱但溫度不變，所以水吸收熱量溫度從20 升高，達(dá)到沸點(diǎn)后，不再升高，由于水表面的氣壓不知道，水的沸點(diǎn)不確定，故水的末溫可能是80 、100

8、、120 ，C正確。4設(shè)放熱水的質(zhì)量為m，則放冷水的質(zhì)量為120 kgm。由于不計(jì)熱損失，故Q吸Q放，42×103 J/(kg·)×(120 kgm)×(40 20 )4.2×103 J/(kg·)×m×(80 40 )，解得：m40 kg，故需熱水40 kg，冷水80 kg。5300解析 1 m3可燃冰完全燃燒放出的熱量為1.38×1010 J，汽油的質(zhì)量：m300 kg。61.68×1060.042解析 水吸收的熱量：Q吸c(diǎn)mt4.2×103 J/(kg·)×5

9、 kg×(95 15 )1.68×106 J。Q放Q吸，需要天然氣的體積： V0.042 m3。7(1)完全燃燒10 m3天然氣放出的熱量：Q放Vq10 m3×8.4×107 J/m38.4×108 J。(2)小李家5月份天然氣的費(fèi)用：10 m3×3.27元/m332.7元。8(1)水的質(zhì)量：mV1.0×103 kg/m3×50×103 m350 kg，水吸收的熱量：Q吸c(diǎn)mt4.2×103 J/(kg·)×50 kg×(10040)1.26×107 J。

10、(2)Q放Q吸1.26×107 J，需要焦炭的質(zhì)量：m焦炭0.42 kg。96×1032.5×104解析 菜油吸收的熱量：Q吸c(diǎn)柴油mt2.0×103 J/(kg·)×0.02 kg×(17020)6×103 J；天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放104 J；天然氣的體積：V2.5×104 m3。10(1)水吸收的熱量：Q吸c(diǎn)mt4.2×103 J/(kg·)×10 kg×(100 20 )3.36×106 J。(2)0.5 kg焦炭完全燃燒放出的熱量：Q放m

11、焦炭q0.5 kg×3×107 J/kg1.5×107 J。(3)熱效率：×100%×100%22.4%。11全品導(dǎo)學(xué)號：02402034(1)由得消耗汽油的質(zhì)量：mV0.8×103 kg/m3×1.5×103m31.2 kg，汽油完全燃燒放出的熱量：Q放mq1.2 kg×4.5×107 J/kg5.4×107 J；由×100%得，汽油機(jī)的有用功：WQ放30%×5.4×107 J1.62×107 J。(2)由v得汽車運(yùn)動的時(shí)間：t h400 s；

12、汽車的輸出功率：P4.05×104 W。12(1)卡丁車滿載時(shí)的重力：Gmg600 kg×10 N/kg6000 N，卡丁車滿載時(shí)對地面的壓力：F壓G6000 N，卡丁車滿載時(shí)對地面的壓強(qiáng)：p3×104 Pa。(2)牽引力做的功：WF牽s2.3×103 N×6×103 m1.38×107 J，該卡丁車行駛的功率：P2.3×104 W。(3)汽油完全燃燒放出的熱量：Q放m汽油q汽油1.2 kg×4.6×107 J/kg5.52×107 J，汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為卡丁車機(jī)械能的效率：×100%×100%25%。13(1)爐內(nèi)水吸收的熱量：Q吸1c水m1t14.2×103 J/(kg·)×5 kg×(10020)1.68×106 J；煤完全燃燒放出的熱量：Q放6×10