中考物理計(jì)算專題-比熱容、熱機(jī)效率相關(guān)計(jì)算

第9頁(yè)（共9頁(yè)）中考物理計(jì)算專題之——比熱容、熱機(jī)效率相關(guān)計(jì)算1．為了給同學(xué)解釋“沙漠地區(qū)晝夜溫差大，而沿海地區(qū)盡夜溫差小”這一現(xiàn)象，小尉采用計(jì)算的方法來(lái)解釋。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），干泥土的比熱容為0.84×103J/（kg?℃）。（1）求10kg的水升高5℃需要吸收的熱量；（2）若這些熱量全部被等質(zhì)量的干泥土完全吸收，求干泥土升高的溫度。2．某物理興趣小組的同學(xué)用煤爐給2kg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。水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），求：經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量。3．工匠用鋼鐵打制刀具時(shí)，有一個(gè)重要流程叫“淬火”，把剛打制成型的刀具放到爐火中充分煅燒，然后將其迅速放入水中驟冷?，F(xiàn)有一成型的合金鋼刀具的質(zhì)量為1kg，溫度為20℃，放入836℃的爐火中煅燒足夠長(zhǎng)時(shí)間，迅速取出放入5kg、20℃的水中冷卻。最后與水達(dá)到共同的溫度【不計(jì)過(guò)程中的熱量損失，c水＝4.2×103J/（kg?℃），c合金鋼＝0.42×103J/（kg?℃）】求：（1）此刀具在火爐中吸收了多少熱量？（2）淬火后水的溫度為多少攝氏度？4．2017年5月18日，中國(guó)科學(xué)家首次在南海試采可燃冰取得圓滿成功，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)天然氣水合物開(kāi)發(fā)的歷史性突破?？扇急鍧崯o(wú)污染，儲(chǔ)量巨大，是一種非常理想的新型能源?？扇急臒嶂岛艽螅翘烊粴鉄嶂档?0倍以上，若按15倍計(jì)算。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值q＝7.0×107J/m3]求：（1）體積為0.01m3的可燃冰完全燃燒放出的熱量為多少？（2）若這些熱量的90%被質(zhì)量為100kg的水吸收，則水升高的溫度是多少？5．冬天即將來(lái)臨，學(xué)校積極創(chuàng)造條件為學(xué)生供應(yīng)開(kāi)水。在這個(gè)過(guò)程中，若用鍋爐將300kg的水從20℃加熱到100℃，燃燒了11.2kg的煤[c水＝4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值為3×107J/kg]，則：（1）鍋爐內(nèi)300kg的水吸收的熱量是多少？（2）此鍋爐的效率是多少？（3）某同學(xué)從開(kāi)水房打了3kg的100℃的開(kāi)水，為了便于使用，他將這100℃的開(kāi)水和質(zhì)量為5kg的20℃的冷水混合，若不計(jì)混合過(guò)程的熱損失，則混合后溫水的溫度為多少？6．物理興趣小組的同學(xué)在研究“沙子和水誰(shuí)的吸熱本領(lǐng)大”時(shí)，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質(zhì)量都是200g的沙子和水加熱。他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象如圖所示。已知水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），那么請(qǐng)問(wèn)：（1）圖中a圖和b圖哪個(gè)是沙子吸熱升溫的圖象？（2）加熱滿2min時(shí)，水吸收了多少熱量？（3）試求出沙子的比熱容。7．為了比較水和某種液體的吸熱能力，某同學(xué)在兩個(gè)完全相同的燒杯中分別裝有0.5kg的水和某種液體，將兩個(gè)規(guī)格相同的電加熱器放在燒杯中分別對(duì)水和某種液體加熱，并用相同的兩支溫度計(jì)分別測(cè)量水和某種液體的溫度，如圖甲所示；它們溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，已知水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃）。請(qǐng)根據(jù)圖像有關(guān)信息，試求：（1）水在6min內(nèi)吸收的熱量；（2）某種液體的比熱容c液。8．如圖所示，重慶網(wǎng)紅“木桶魚(yú)”是在木桶里放入高溫的鵝卵石，再加入質(zhì)量為2kg、初溫為60℃的魚(yú)湯，鵝卵石放熱能使魚(yú)湯沸騰（在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，魚(yú)湯的比熱容視為水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃））求：（1）魚(yú)湯所吸收的熱量為多少？（2）若鵝卵石放出熱量的80%被魚(yú)湯吸收，若鵝卵石放出的這些熱量由天然氣提供，天然氣完全燃燒，則需要多少m3天然氣？（q天然氣＝3.5×107J/m3）9．由于天氣寒冷，吃早飯時(shí)媽媽要用熱水給小明加熱250g瓶裝牛奶，如圖所示，要使這瓶牛奶的溫度由10℃最終升高到50℃，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），牛奶的比熱容為2.1×103J/（kg?℃），不計(jì)熱量損失，求：（1）牛奶需要吸收多少熱量？（2）媽媽至少需要60℃的熱水多少千克？（3）若小明家燃?xì)庠畹臒嵝适?5%，媽媽將質(zhì)量為1kg，溫度為10℃的水加熱到60℃．需消耗多少千克燃?xì)?？（燃?xì)獾臒嶂禐?.2×107J/kg）10．如圖甲所示，A、B是兩個(gè)底部裝有完全相同的加熱器的容器，加熱器產(chǎn)生的熱量90%可以被容器中的液體吸收，已知加熱器每秒鐘放出熱量1000J．現(xiàn)將甲、乙兩種液體分別倒入A、B杯中，其中甲液體的比熱容3×103J/（kg?℃）；讓兩個(gè)加熱器同時(shí)開(kāi)始工作，60s后停止加熱，然后立即將質(zhì)量為5.4千克的合金球迅速放入乙液體中（從球放入到達(dá)到熱平衡不計(jì)熱損失），它們的溫度隨時(shí)間變化圖象如圖乙所示。（1）加熱60s時(shí)，乙液體吸收的熱量為多少；（2）甲液體的質(zhì)量多少；（3）合金球的比熱容為多少？11．某汽車在一段平直的公路上勻速行駛，汽車以50km/h的速度勻直線行駛了0.6h。汽車所受的阻力與速度的圖象如圖所示。且行駛過(guò)程中消耗了12.5×10﹣3m3燃油（假設(shè)燃油完全燃燒）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，熱值q＝4×107J/kg，求：（1）汽車牽引力所做的功；（2）燃油放出的總熱量Q是多少？（3）汽車的熱機(jī)效率。12．水上摩托運(yùn)動(dòng)是集高科技、觀賞、競(jìng)技和驚險(xiǎn)刺激于一體，富有現(xiàn)代文明特征的高速水上運(yùn)動(dòng)。摩托艇加滿燃油時(shí)，人和摩托艇的總質(zhì)量為400kg，油箱容積為10L，加滿一次燃油最多能使摩托艇以20m/s的速度勻速航行1h。摩托艇以20m/s的速度勻速航行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為總重的。不考慮行駛過(guò)程中人和摩托艇總質(zhì)量的變化。[g取10N/kg，]（1）摩托艇一滿箱燃油完全燃燒放出的熱量的70%被水吸收，可將多少kg的水從20℃升高到80℃？（2）求摩托艇的熱機(jī)效率。13．一輛小轎車以某一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50%用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車做有用功，已知：所用汽油的熱值為4.6×107J/kg，密度為0.7×103kg/m3，求：（1）這些汽油完全燃燒放出的熱量；（2）消耗汽油10L驅(qū)動(dòng)汽車做的有用功；（3）這輛轎車以該速度勻速行駛時(shí)受到的阻力。14．2019年5月6日，聊城首批30輛氫燃料新能源公交車投放使用。氫燃料具有清潔無(wú)污染、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最理想的能源，[c水＝4.2×103J/（kg?℃）；q氫＝1.4×108J/kg）求：（1）質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量；（2）若這些熱量全部被質(zhì)量為200kg，溫度為15℃的水吸收，則水升高的溫度；（3）某氫能源公交車以140kW的恒定功率做勻速行駛，如果0.3kg的氫燃料完全燃燒獲得熱量的焦耳數(shù)和公交車所做的功相等，則這些熱量能讓該公交車勻速行駛多長(zhǎng)時(shí)間。15．天然氣是一種熱值高、污染小的清潔能源，2016年三明市迎來(lái)了天然氣時(shí)代。完全燃燒0.035m3的天然氣放出多少焦的熱量？若這些熱量完全被水吸收，能使多少千克的水溫度升高50℃？（水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值取q＝4×107J/m3）16．氫燃料具有清潔無(wú)污染、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最理想的能源，氫燃料新能源公交車逐漸在山東不少城市投放使用。氫燃料的熱值為1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃），求：（1）質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量：（2）若放出的熱量全部被質(zhì)量為400kg，溫度為15℃的水吸收，則水升高的溫度：（3）如果氫燃料公交車的效率為60%，則燃燒0.6kg的氫燃料可使以140kW恒定功率勻速行駛的公交車，勻速行駛多長(zhǎng)時(shí)間。17．五一期間，小明爸爸利用家中汽車進(jìn)行了自駕旅游，小汽車以120km/h速度行駛了2h，從油量指示表上估計(jì)出消耗汽油約16L．汽油密度ρ＝0.75×103kg/m3，汽油熱值q＝4.5×107J/kg。小明從物理書(shū)上了解到汽油機(jī)的效率約為30%．求：（1）16L汽油完全燃燒放出的熱量；（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有用功；（3）汽車勻速行駛過(guò)程中所受的阻力。18．氫氣﹣汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用氫氣和汽油兩種燃料工作，可進(jìn)行自由切換，氫氣和汽油的熱值分別取q氫氣＝1.5×108J/kg、q汽油＝4.5×107J/kg。小華駕駛使用上述發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車沿平直公路從甲地至乙地，兩地相距250km，出發(fā)時(shí)油箱內(nèi)汽油的質(zhì)量為8kg。設(shè)氫氣和汽油在氣缸內(nèi)均完全燃燒，轎車行駛中所受阻力恒定，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量全部用來(lái)驅(qū)動(dòng)轎車行駛，全程分兩個(gè)階段，如圖所示。階段一：轎車使用氫燃料從甲地出發(fā)，以25m/s的速度勻速行駛1h到達(dá)丙地，此過(guò)程中轎車牽引力的功率為20kW，消耗了0.8kg氫氣。階段二：從丙地開(kāi)始，由于氫氣不足，小華切換汽油為燃料，轎車仍以25m/s的速度勻速行駛，此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%。（1）求轎車行駛過(guò)程中受到的阻力。（2）在使用氫燃料的情況下，求轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。（3）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明小華最終能否到達(dá)乙地。19．近年來(lái)，我國(guó)多個(gè)城市成功實(shí)現(xiàn)氫燃料新能源公交車投放使用。氫燃料具有清潔無(wú)污染、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最理想的能源，[c水＝4.2×103J/（kg?℃）、q氫＝1.4×108J/kg]求：（1）氫氣在燃燒的過(guò)程中，將能轉(zhuǎn)化為能。氫氣用掉一半時(shí)，其熱值（選填“變大”“變小”或“不變”）。（2）質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量；（3）若這些熱量全部被質(zhì)量為400kg，溫度為15℃的水吸收，則水升高的溫度；（4）某氫能源公交車以200kW的恒定功率做勻速行駛，如果0.6kg的氫燃料完全燃燒獲得熱量的焦耳數(shù)和公交車所做的功相等，則這些熱量能讓該公交車勻速行駛多長(zhǎng)時(shí)間。20．如圖所示，是