热学典型计算题.doc

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一、有关比热容的计算题

说明：

物体吸收热量的计算公式：

Q吸=cm（t-t0）；物体放出热量的计算公式：

Q放=cm（t0-t）

1已知水的比热容是4.2×103J/（kg·OC），质量为5kg的水温度升高20OC，吸收的热量是多少J？

若这些热量被5kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少OC？

（c铜=0.39×103J/（kg·OC）

2一堆烧红的铁钉，温度为800OC，质量为1kg；一壶开水，温度为100OC，质量是1kg，当它们的温度降到室温20OC时，请通过计算说明放出热量较多的是什么物质呢？

（已知c水=4.2×103J/（kg·OC），c铁=0.46×103J/（kg·OC）.

3质量为2kg的水在太阳的照射下，水吸收了9.66×103J的热量，则水的温度升高多少OC？

如果质量也为2kg的沙石在太阳的照射下，也吸收9.66×103J的热量，则沙石的温度会升高多少OC呢？

已知c石=0.92×103J/（kg·OC）（我想通过这样的计算，你应该明白为什么，在相同的太阳照射下，沙滩上沙子的温度高，而水的温度低的缘故了吧？

）

4质量为500g的铝锅中装有2kg的水，把他们从15OC加热到95OC，一共需要吸收多少热量？

（已知c水=4.2×103J/（kg·OC），c铝=0.88×103J/（kg·OC）.

铅0.13×103

铁0.46×103

铜0.39×103

铝0.88×103

几种物质的比热容

5质量为5kg的铁球，初温为10OC，用加热的方法使其温度升高到20OC，则它需要吸收多少热量？

如果是通过做功的方法使其温度升高，条件同上，那么至少外界要对该球做多少焦耳的的功（c铁=0.46×103J/（kg·OC）

6质量为５kg的某种金属块，温度从20OC升高到50OC时吸收了1.95×104J热量，这种金属块的比热容是多少？

它可能是哪种金属？

二、有关比热容及燃烧放出热量的综合计算题

1、现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是1×107J/kg，完全燃烧0.21kg“固体酒精”能放出多少热量？

若放出的热量都被火锅中的水吸收，求能使多少kg的水温度升高50OC？

.

2、我国的地热资源相当丰富，已经发现的天然温泉就有2000处以上，温泉水的温度大多在60OC以上，个别地方达到100—140OC。

100kg的温泉水从60OC降低到20OC时所放出的热量是多少J？

这相当于多少m3煤气完全燃烧放出的热量？

（煤气的热值为4.2×107J/m3）

3、某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品，张师傅在1分钟内用去酒精500g，被加工的一只质量为1kg的铜饰品温度从20℃升高到1020℃，求：

（1）铜饰品吸收的热量是多少？

（2）酒精完全燃烧放出的热量是多少？

（3）酒精喷灯的效率是多少？

[已知：

c铜=0.39×103J/（kg·℃）, 酒精热值为3.0×107J/kg，

4、小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为8.4×107J／m3，放出的热量有50％被有效利用，现要将质量为4kg，初温为25℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少立方米的天然气？

三、热平衡问题：

指在不计热量损失的条件下，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量（即：

）且在热平衡状态下，两个物体的最后温度相同，不再进行热传递。

1、将500g温度为750C的水加入2.5kg温度为15OC的水中，热平衡后的水的温度是多少OC？

（假定没有热量损失，且在热平衡时水的温度都相等）

2、将500g温度为75OC的热水加入温度为15OC的冷水中，热平衡后的水的温度是25OC,问原来冷水的质量是多少kg？

（假定没有热量损失，且在热平衡时水的温度相等）

四、有关水的温度升高问题（注意条件：

在一个标准大气压下，水的沸点是100OC）

1、在标准大气压下，质量为1kg，初温为30OC的水吸收2.52×105J的热量后，其温度升高多少OC？

末温是多少OC？

2、在标准大气压下，质量为1kg，初温为60OC的水吸收2.52×105J热量后，其温度升高多少OC？

，末温是多少OC？

3、在标准大气压下，质量为1kg，初温为80OC的水吸收1.26×105J热量后，其温度升高到多少OC？

末温是多少OC？

4、在标准大气压下，质量为1kg，初温为30OC的水吸收1.26×105J热量后，其温度升高多少OC？

末温是多少OC？

五、效率的相关计算

1、天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。

已知水的比热容为c=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q=7.0×107J/m3。

求：

（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；

（2）水吸收的热量Q吸；（3）燃气灶的效率η。

2、完全燃烧42g焦炭所放出的热量，若有50％被2kg、30℃的水吸收，则水温可升高多少℃？

[c水=4.2×103J/（kg·℃），q焦炭=3.0×107J/kg，此时外界为1标准大气压]

3、某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。

水的比热容是4.2×103J／（kg·℃）。

试求：

（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?

（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少?

（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤?

（煤的热值约为3.5×l07J／kg）

4随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。

一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。

若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25％。

求小汽车在这段路程中：

（1）运动的时间；

（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。

5、一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。

若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3，求：

（1）这些汽油完全燃烧放出的热量； 

（2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。

6、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05Pa,飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求：

（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；

（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．

7、天津生产的316型单缸四冲程汽油机的气缸直径为Dmm，活塞冲程长Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p°，飞轮的转速是Nrevs/min．

（1）求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）；

（2）如果满负荷工作时每分钟消耗M克的汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？

（汽油的热值为qJ/kg）

8某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Scm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为pPa，飞轮1min转动N周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求：

（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力； 

（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；

（3）汽油机的功率．

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