比熱容、熱量和熱機(jī)效率計(jì)算題

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8.4X04J的熱量，溫度升高20C，它的比熱容為多少J/（kg.C）？解析：根據(jù)Q吸=cmAt可得，它的比熱容為c=Q吸/mt=8.4x104J/2kgC<20=2.1103J/（kgC）。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25C升高到45C。求這些水吸收的熱量。水的比熱容為4.2>103J/（kgC）解析：Q吸=cm（t-t0）=4.2X03J/（kgC）XOkgx（45-25）C=4.2X06J3天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20C升高到70C。已

2、知水的比熱容為c=4.2X03J/（kg?C）,天然氣的熱值為q=7.0>07J/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蕁。解析：（1）0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放=qV=7.0X107J/m3X0.5m3=3.5X107J/m3。（2）水吸收的熱量Q吸=cmAt=4.2X03J/（kg?C）x100kgx（70C-20C）=2.1X07J。（3）燃?xì)庠畹男蕁=Q吸/Q放=2.1X07J/3.5>7J/m3=60%。4、完全燃燒42g焦炭所放出的熱量，若有50%被2kg、30C的水吸收，則水溫可升高多少C?c水

3、=4.2X03J/（kgC）,q焦炭=3.0X07J/kg，此時(shí)外界為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓70C5、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15C的水經(jīng)白天太陽(yáng)能加熱，溫度可達(dá)到65C。已知水的比熱容為4.2X03J/（kgC），天然氣的熱值為8.4X07J/kg。求：（1）10臺(tái)熱水器裝滿水時(shí)，溫度從15C升高到65C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=p水V=1.0X103kg/m3X20

4、0M0-3m3=200kg,1臺(tái)熱水器裝滿水時(shí)，溫度從15C升高到65C，所吸收的熱量為Q吸=c水m（t2=4.2X03J/（kgC）X200kgX（65C-15C）=4.2X07J,那么，10臺(tái)熱水器裝滿水時(shí)，溫度從15C升高到65C吸收的熱量為Q總=10Q吸=4.2X08J。/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總。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50kg的水，陽(yáng)光照射一段時(shí)間后，水溫從10C升高到50C。水的比熱容是4.2X103J/（kgC）。試求：（1）這段時(shí)間該熱水

5、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2.8X07J，則這段時(shí)間該熱水器的效率是多少？（3）若用煤燃燒來(lái)提供2.8X07J的熱量，需完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值約為3.5X07J/kg）26、解析：/1）Q吸=cm水（t-t0）=4.2X03J/（kgC）X50kgX（50C-10C）=8.4106J/2）n=Q吸/Q總=8.4106J/2.8107J=30%/3）根據(jù)Q放=m煤q可得，需完全燃燒煤：m煤=Q放/q=2.8XI07J/3.5X107J/kg=0.8kg答：（1）這段時(shí)間該熱水器中的水吸收的熱量是8.4X106Jo這段時(shí)間該熱水器的效率

6、是30%。（3）需完全燃燒0.8kg的煤7、隨著人們生活水平的日益提高，小汽車(chē)越來(lái)越多地走進(jìn)了百姓人家。一輛使用汽油為燃料的小汽車(chē)，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20kW。若小汽車(chē)行駛的距離為100km，汽油的熱值q=4.6>107J/kg,小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%。求小汽車(chē)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(chē)的速度v=72km/h=20m/s，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=s/v=100>103m/20m/s=5X103s。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)做的功W=Pt=2>103W>5X103s=1X108Jo（3）

7、汽油完全燃燒放出的熱量Q=mq，又因?yàn)镼=W/n，故m=Q/q=W/nq=1>108J/（25%>4.6>07J/kg）=8.7kg。8一輛小轎車(chē)以某一速度在平直路面上勻速行駛100km，消耗汽油10Lo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(chē)做有用功，所用汽油的熱值為4.6>07J/kg，密度為0.7>03kg/m3，求：（1）這些汽油完全燃燒放出的熱量；這輛轎車(chē)以該速度勻速行駛時(shí)受到的阻力。解：（1）=m/Vm=V（1分）=0.7>03kg/m3>0>0-3m3=7kg（1分）Q放=質(zhì)量>熱值=7kgX4.6>107J/k

8、g=3.22>I08J（1分）（2）W有=Q放>30%=3.22l08J30%=9.66>107J（1分）W有=FsF=W有/s（1分）966N（1分）車(chē)勻速直線行駛（1分）f=F=966N（1分）9、一輛汽車(chē)，總重為1.2104N，四個(gè)輪胎與地面接觸的總面積為0.12m2，該車(chē)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>107J/kg，密度為0.7X103kg/m3,g=10N3/kg）求：（1）該車(chē)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(chē)發(fā)

9、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(chē)總重，又在水平路面上，可求汽車(chē)對(duì)路面的壓力，又知道受力面積，利用壓強(qiáng)公式求汽車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)。汽車(chē)靜止在水平路面上，.汽車(chē)對(duì)路面的壓力：F=G=1.2X104N,汽車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)：Pa10m12.0N102.152°卩卩（2）知道汽油的體積和汽油的密度，禾U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=pV=0.7>103kg/m3>0.01m3=7kg，汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=7k>4.6>

10、107J/kg=3.22108J。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功：W=Q放>30%=3.22XI08J>30%=9.66XI07J,汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：10、某輛小轎車(chē)油箱內(nèi)裝有32kg汽油，司機(jī)小李駕車(chē)沿高速公路到某地旅游，路程為300km假設(shè)轎車(chē)是勻速行駛，且受到的阻力為920N.已知汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，汽油的熱值為4.6>107J/kg.求：（1）汽車(chē)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(chē)在行駛途中是否需要加油.（1）勻速行駛時(shí)牽引力F=f=920NW=Fs=920N>300>103m=2.76108J（2）轎車(chē)消耗汽油的質(zhì)量為m,其

11、完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能Q=qm由題得：W=nQ=nqm即m=20kg20kgv32kg，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3>106J.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20C的一箱水加熱到多少攝氏度？已知c水=4.2>103J/（kg?C）5、解（1）8h內(nèi)太陽(yáng)能熱水器接收的太陽(yáng)能Q=3>106J/（m2?h）>2.1m2>8h=5.04107J8h內(nèi)太陽(yáng)能熱水器轉(zhuǎn)變成水的內(nèi)能Q水=5.04107J為0%=2.52X107J水箱內(nèi)水的質(zhì)量m=150kg由Q=cm（t-t0）得真空管直徑>長(zhǎng)度（mm）70>1800規(guī)格（支管）15外型尺寸（mm）1840>1597>1765保溫層（m