熱機(jī)效率計(jì)算典型題

1、 熱機(jī)效率計(jì)算典型題1、用爐子燒水時(shí)，將10kg的水從20加熱到100，燃燒了0.5kg的焦炭，水的比熱容是4.2 103J/(kg),焦炭的熱值是3.0 107J/(kg)試求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）0.5kg焦炭完全燃燒放出的熱量是多少？（3）爐子燒水的效率是多少？2、某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給8kg的水加熱，同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化的圖線，若在4min內(nèi)完全燃燒了1.4kg的煤，水的比熱容為4.2103J/（kg），煤的熱值約為3107J/kg，求： （1）經(jīng)過(guò)4min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量（2）煤爐燒水時(shí)的熱效率 3、某燃?xì)鉄崴鞴ぷ鲿r(shí)，燃燒產(chǎn)生

2、熱量的功率為20kW，水溫升高25時(shí)，每分鐘出水量為10L此時(shí)c水=4.2103J/kg，水=1.0103kg/m3求：（1）1min內(nèi)水吸收的熱量；（2）熱水器的效率4、（2016德州）天然氣灶使用方便、經(jīng)濟(jì)環(huán)保如圖所示，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，天然氣灶將一壺質(zhì)量為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4.2103J/（kg），天然氣的熱值為3.5107J/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(kāi)這壺水需要多少天然氣5、楊洋同學(xué)家原來(lái)是用液化石油氣燒水的（每天至少用65的熱水100kg），參加“探究性學(xué)習(xí)”活動(dòng)后，在老師的

3、指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下，制作了一臺(tái)簡(jiǎn)易的太陽(yáng)能熱水器。這臺(tái)熱水器6月份平均每天可將100kg水從15升高到65。（1）若液化石油氣的熱值為80107J/kg，改用太陽(yáng)能熱水器后，6月份平均每天可節(jié)約液化石油氣多少千克？液化石油氣燃燒放熱的70%被水吸收、C水=42103J/（kg）（2）使用太陽(yáng)能熱水器比使用燃料燒水，除了節(jié)約能源外，還有哪些優(yōu)點(diǎn)？（至少寫(xiě)出兩點(diǎn)）6、某家用轎車，重為1.5104N，當(dāng)車以72km/h的速度勻速直線行駛了0.5h，消耗汽油 3kg，期間車受到的阻力為車重的0.08倍。已知汽油的熱值為4.6107J/kg，在此過(guò)程中，求：（1）車通過(guò)的路程；（2）牽引力做功的功率；

4、（3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。7、新型四輪沙灘卡丁車，其滿載時(shí)的質(zhì)量為600kg，車輪與沙灘接觸總面積為2000cm2該四輪卡丁車滿載時(shí)在水平沙灘上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，10min行駛了6km，卡丁車的牽引力為2.3103N（1）當(dāng)卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時(shí)，它對(duì)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1.2kg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)械能的效率是多少？（q汽油=4.6107J/kg）8、一輛小轎車，質(zhì)量為1.8t，車輪與地面總接觸面積為1000cm2，小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是20%，它在平直公路上勻速行駛時(shí)的牽引力為644N

5、(空氣阻力不計(jì)，汽油熱值q=4.6107J/Kg，g=10N/kg)。求：(1)該小轎車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少？(2)該小轎車在平直公路上勻速行駛100Km消耗多少Kg汽油？9、一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如下，在第10s時(shí)速度達(dá)到20m/s，通過(guò)的路程為120m。求：(1)在010s內(nèi)汽車的平均速度。 (2)設(shè)汽車在行駛過(guò)程中所受阻力不變，大小為f=4000N，那么在O10s內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功是多少焦耳。 (3)若發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)化效率為80%，則需要燃燒多少千克汽油才能使發(fā)動(dòng)機(jī)做這么多功。(已知汽油的熱值大約為5107J/kg 10、小兵同學(xué)想知

6、道一輛小汽車的實(shí)際功率是多少，他從駕駛員師傅處了解到，該汽車100km耗油約7kg，從書(shū)上查得汽油的熱值q=4.6107J/kg，他又測(cè)出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽車勻速前進(jìn)（空氣阻力不計(jì)）求：（1）該小汽車行駛100km，消耗的總能量是多少？（2）該小汽車勻速行駛100km，做的有用功是多少？（3）該小汽車的效率是多少？11、某快艇使用的汽油熱值為4.6107Jkg，密度為O.7103kgm3，油箱容積50L,在水面勻速航行時(shí)所受的阻力為1400N。(1)如果把油箱裝滿，則汽油的質(zhì)量是多少? (2)若快艇勻速行駛46km，則牽引力所做的功是多少? (3)若發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%

7、，則勻速行駛46km消耗汽油多少千克?總質(zhì)量1600kg額定功率30kW每個(gè)輪胎與地面接觸面積0.02m2100km耗油量8L水箱容量2.5L汽油密度 0.71103kg/m312、隨著人們生活水平的不斷提高，小汽車越來(lái)越多地走進(jìn)了普通百姓家中，如表為某品牌小 汽車的有關(guān)數(shù)據(jù)：求：（1）該汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)（2）裝滿水的水箱中的水溫度升高10所吸收的熱量（c水=4.2103J/kg）（3）假如該小汽車在水平路面上以額定功率勻速行駛10min，消耗汽油1.3kg則此過(guò)程中該小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率是多少？（汽油的熱值q=4.6107J/kg）13、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車已成為人們常

8、用的交通工具一輛使用汽油為燃料的小汽車，在路面水平的高速公路上以100km/h的速度勻速行駛時(shí)，百公里油耗為8L，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%設(shè)汽車通過(guò)50km的路程汽油的密度=0.75103kg/m3汽油熱值為q=4.5107J/kg求：（1）通過(guò)該路段，汽車行駛的時(shí)間（2）該路段上消耗汽油的質(zhì)量（3）該路段上發(fā)動(dòng)機(jī)給汽車行駛提供的牽引力1、2、解：（1）經(jīng)過(guò)4min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量： Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）8kg（7020）=1.68106J； （2）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量： Q放=mq=1.4kg3107J/kg=4.2107J； 煤爐燒水時(shí)的熱效率：=100%=4

9、%3解：（1）1min出水體積V=10L=0.01m3， 由=得水的質(zhì)量：m=V=1103kg/m30.01m3=10kg，1min水吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）10kg25=1.05106J；（2）1min燃?xì)馊紵a(chǎn)生熱量：Q放=Pt=20000W60s=1.2106J，熱水器的效率：=100%=87.5%4解：（1）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水沸騰時(shí)的溫度t=100，水吸收的熱量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）3kg（10020）=1.008106J（2）由=100%得，天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放=1.68106J由Q放=Vq得，燒開(kāi)這壺水需要天然氣的體

10、積：V=4.8102m35、375kg 無(wú)污染 安全 光能取之不盡6、（1）36km（2）2.4104W（3）31.3（1）s=vt=72km/h0.5h=36km；（2）f=0.08G=0.081.5104N=1.2103N，即F=f=1.2103N， P=W/t=FS/t=Fv=1.2103N20m/s=2.4104W；（3）車牽引力做功W有=Pt=2.4104W0.53600s=4.32107J；車消耗汽油能量W=Q=qm=4.6107J/kg3kg=1.38108J；得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率=7、（1）3104Pa；（2）2.3104W；（3）25%8、9、12m/s 8106 0.02kg

11、10、解：（1）汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=7kg4.6107J/kg=3.22108J；（2）做的有用功：W=Fs=644N100103m=6.44107J；（3）小汽車的效率：=100%=100%=20%11、（1）如果把油箱裝滿，則汽油的質(zhì)量是（2分）（2）若快艇勻速行駛46km，則牽引力所做的功是（2分）（3）消耗汽油的質(zhì)量為（2分）12、解：（1）該汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力：F=G=mg=1600kg10N/kg=1.6104N，對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=2105Pa；（2）裝滿水時(shí)水的體積：V=2.5L=2.5dm3=2.5103m3，由=可得，水的質(zhì)量：m=V=1.0103kg/m32.5103m3=2.5kg，水溫度升高10所吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）2.5kg10=1.05l05J；（3）小汽車以額定功率勻速直線行駛10min牽引力所做的功：W=Pt=30103W1060s=1.8107J，完全燃燒1.3kg汽油放出熱量：Q放=mq=1.3kg4.6107J/kg=5.98107J，小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為：=100%=100%30%13、解：（1）速度v=100km/h運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=0.5h（2）百公里