九年級上冊熱學計算期末專題培優(yōu)

九上熱學計算期末專題培優(yōu)1．（·邵陽）如圖所示，一平底熱水壺，其質(zhì)量為0.5kg，內(nèi)底面積為180cm2。有一次小軍同學用該熱水壺裝了1.5L的水放在水平桌面上，測得壺中水深15cm，初溫20℃。請你通過計算回答：（1）此時水和熱水壺的總質(zhì)量是多少？（2）加熱前水對壺底的壓強多大？（3）在標準大氣壓下加熱水至沸騰，水至少要吸收多少熱量？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），g＝10N/kg]2．(·大連)某工廠采用熱效率高的臥式燃煤鍋爐燒水，將4000kg水從25℃加熱到75℃，該鍋爐燒水的效率為70%，所用煙煤的熱值約為3×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），試求：（1）這些水吸收的熱量是多少？（2）燒這些水鍋爐需要消耗煙煤的質(zhì)量是多少？（假設(shè)煙煤完全燃燒）3．(·云南)太陽能是21世紀重點開發(fā)利用的能源之一，如今太陽能熱水器已走進了千家萬戶。如圖，某家庭太陽能熱水器接收太陽能總有效面積為2m2，1m2面積上1h接收到的太陽能平均為2.52×106J，若陽光照射該熱水器5h，可以使量為80kg的水溫度升高30℃，[c＝4.2×103J/（kg?℃），q干木柴＝1.2×107J/kg]，求：（1）水吸收的熱量。（2）若這些水吸收的熱量全部由燃燒干木柴來提供，需要完全燃燒多少千克干木柴（假設(shè)干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）。（3）該太陽能熱水器的效率及開發(fā)利用太陽能的優(yōu)點。4．(·通遼)我國自主研發(fā)的某品牌汽車進行技術(shù)測試，已知該車在某段長1.2km的水平路面做勻速直線運動，用時40s，汽車在行駛過程中受到的阻力為400N，汽車在此過程中發(fā)動機熱機效率為48%，汽油的熱值q＝4.6×107J/kg。在該段測試過程中：（1）汽車的功率為多少？（2）燃燒了多少汽油？（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）5．小麗需用溫度為40℃的水泡腳，便把90℃的熱水與10kg、20℃的水混合，設(shè)混合過程沒有熱量損失，問：需要90℃的熱水多少kg？6．小亮家有一個容積為2L的水壺，水壺里裝有初溫為25℃的水，在1標準大氣壓下小亮用天然氣爐具對水進行加熱。[已知天然氣的熱值q=8.4×107J/m3，水的比熱容c水=4.2×103J/（kg?℃）]求：（1）燒開1L水，水需要吸收多少熱量？（2）若天然氣爐具的效率是30%，則燒開1L水需要完全燃燒多少m3的天然氣？7．某工廠利用地熱溫泉水輔助冬季供暖，地熱溫泉水每天出水量為2.5×104kg，溫泉水的初溫是80℃，供暖后溫度降到40℃。溫泉水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃）。試求：（1）這些溫泉水每天放出的熱量是多少？（2）若這些熱量由熱值是3.0×107J/kg的焦炭提供，至少需要燃燒多少千克的焦炭？8．南通建造的世界首座海洋生活平臺“希望7號”出海試航．若試航中平臺的排水量為2.5×104t，以5m/s的速度勻速直線航行5km，所受阻力是平臺重的0.016倍．取g=10N/kg，q燃油=4.0×107J/kg．求：（1）平臺受到的浮力．（2）平臺所受牽引力的功率．（3）若平臺燃油機動力系統(tǒng)效率為40%，該試航過程至少需要燃燒的燃油質(zhì)量．9．如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖．汽車自動駕駛時使用雷達傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況．該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時，消耗汽油1.5L．假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機的效率為30%，那么，在這段運動過程中，求：（1）該汽車發(fā)動機做的有用功是多少?（2）該汽車的輸出功率為多少?（已知：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg）10．汽車發(fā)動機效率η是指發(fā)動機牽引汽車前進所做的功與汽油完全燃燒產(chǎn)生內(nèi)能的比值，一輛小汽車在高速公路上勻速行駛200km，所用時間是2h，消耗汽油14L（汽油完全燃燒），若此汽車汽油發(fā)動機的效率η是25%，汽油密度ρ汽油=0.8×103kg/m3，汽油熱值q汽油=4.5×107J/kg．（1）求該汽車在高速公路上行駛這段時間內(nèi)的牽引力和牽引力功率的大?。?）汽車駛出高速公路后，進入某國道，如圖為此國道某直線路段的一處測速儀，測速儀內(nèi)有能發(fā)射和接受超聲波的傳感器．在汽車以某一速度v遠離測速儀某段距離L＝64m時，測速儀發(fā)出超聲波經(jīng)汽車反射后接收到超聲波信號的時間為0.4s．已知此路段限速為80km/h，超聲波的速度為340m/s．試計算并說明汽車在此路段是否超速？答案1．（1）此時水和熱水壺的總質(zhì)量是2kg；（2）加熱前水對壺底的壓強為1.5×103Pa；（3）在標準大氣壓下加熱水至沸騰，水至少要吸收5.04×105J熱量。2．（1）8.4×108J（2）40kg【解析】（1）水吸收的熱量：Q吸=cm(t－t0)=4.2×103J/（kg?℃）×4000kg×(75℃－25℃)=8.4×108J（2）煙煤完全燃燒放出的熱量：Q放=eq\f(Q吸,η)=eq\f(8.4×108J,70%)=1.2×109J需要消耗煙煤的質(zhì)量：m=eq\f(Q放,q)=eq\f(1.2×109J,3×107J/kg)=40kg3．（1）1.344×107J；（2）1.12千克；（3）太陽能熱水器的效率約53%；太陽能取之不盡用之不竭，屬于可再生能源。4．（1）汽車的功率為1.2×104W（2）燃燒了0.02kg汽油5．4kg6．（1）由題意可知水的體積V水=1L=1×10-3m3m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg一標準大氣壓下水的沸點是100℃水吸收的熱量：Q吸=c水m水（t－t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃－25℃）=3.15×105J（2）由得得=7．（1）4.2×109J（2）140kg8．（1）平臺受到的浮力等于其排開液體的重力F浮=G排=mg=2.5×107kg×10N/kg=2.5×108N（2）牽引力所做的功W=Fs=0.016G排·s=0