热机效率计算题Word文件下载.docx
《热机效率计算题Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热机效率计算题Word文件下载.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
4、随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼利用的是天然气。
小明想：
将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？
他通过实践搜集如下数据：
水壶里放入2000cm3、20℃的水，大火加热直至沸腾。
又在物理书中查到天然气热值为8×
107J/m3。
［气压为1标准大气压；
c水＝×
103J／（kg·
℃）］
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）若是小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天
然气？
五、小明家的太阳能热水器，水箱容积是200L。
小明进行了一次观看活动：
某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。
请你求解以下问题：
（1）水吸收的热量【c水=4．2×
℃）】
（2）若是水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少千克煤气（煤气的热值为q=4．2×
107J／kg）
六、东风悦达汽车是我市最大的汽车生产企业。
该厂某型号车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶50km，受到的阻力是×
103N，消耗燃油4×
10－3m3（假设燃油完全燃烧）。
假设燃油的密度ρ＝×
103kg/m3，热值q＝4×
107J/kg，求：
（1）专用车牵引力所做的功。
（2）已知热机效率η＝
（式中W为热机在某段时刻内对外所做的功，Q为它在这段时刻内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），那么该专用车的热机效率是多少？
7、每到夏收季节，盐城农村大量农作物秸秆在田间被随意燃烧，如图，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。
为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。
假设燃烧秆浆煤（热值为×
107J/kg），使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
（1）水需要吸收的热量。
（2）若是秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤。
8、液化石油气的热值高达×
107J/kg，一些非法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价钱低廉、热值仅为×
107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：
将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了．通太高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=×
℃），问：
（1）瓶内燃气的热值是
。
（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？
九、有一款太阳能热水器，铭牌上的部份参数如下表所示，将它安装在阳光充沛的水平台面，并注满水。
（1）假设它的底部支架与水平台面的接触面积为，求它对台面的压力和压强（取g=10N/kg）．
（2）某城市（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为×
106J，假设该热水器同意太阳能的有效面积为，天天日照时刻按8h计算，那么它一天中接收的太阳能（E）约为多少?
假设这些太阳能有60％被热水器中的水吸收，那么可使水温升高多少?
（C水=×
103（J／kg・℃），在标准大气压下，该城市水的原先温度不超过32℃）
型号
JL一88
水容量／L
80
自身质量／kg
40
10、2020年上海世博会通过大面积推行应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来表现
“城市，让生活更美好”的主题。
如图21所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米取得的太阳辐射功率约为P=1400W。
若是将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：
（1）一箱水需要吸收的热量是多少？
（2）热水器上集热器的面积至少要多大？
［水的比热容是：
×
11、小明家新买了一个家用电热水壶，其有关的技术参数如下图．他依照自己所学的相关物理知识想对新水壶进行一下验证，
于是在家里做起了实验．他先把水倒入水壶标定容量处，用温
度计测出水的初温是20℃，然后接通电源，同时开始记录时刻，他发觉电热水
壶正常工作5min水便烧开了（设那时的气压为一标准大气压）．[1L＝10－3m3；
C水＝×
℃）]
（1）烧开这壶水吸收的热量
▲
J；
（2）电热水壶消耗的电能
（3）比较
（1）、
（2）两问所得的数据，请你做出合理说明（写出一种即可）
．
1二、设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题．
（1）为了避免发动机过热，汽车的冷却系统经常使用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中升高50℃，所吸收的热量是多少？
[C水＝×
（2）柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，若是每分钟释放×
107J的能量，发动机输出的功率是×
104W，那么此汽车发动机的效率是多少？
13、用天然气灶烧水，燃烧的天然气，使100kg的水从20℃升高50℃．已知，水的比热容c=×
1
03J/（kg·
℃），天然气的热值q=×
107J/m3求：
（1）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．
14、某家庭天天需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧煤气．已知煤气的热值q＝×
107J/kg，水的比热容c＝×
℃）．求：
（1）50kg、20℃的水加热到60℃，需吸收的热量；
（2）完全燃烧
煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的热效率．
1五、
某锅炉将水从25℃加热到100℃消耗了6kg无烟煤，已知水的比热容是×
℃）,无烟煤的热值是×
107J/kg,求：
（1）锅炉内200kg水吸收的热量是多少？
（2）完全燃烧6kg无烟煤放出的热量是多少？
（3）烧水进程中，锅炉的效率是多少？
1六、随着人们生活水平的日趋提高，小汽车愈来愈多地走进了百姓人家。
一辆利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。
假设小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值g=×
107J／kg，小汽车发动机的效率为25％。
求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时刻；
（2）发动机所做的功；
（3）消耗汽油的质量。
参考答案
一、计算题
一、×
108
5
二、?
J／（kg·
℃）×
200kg×
（100℃-25℃）=×
107J
（2分）
‚
J／kg=×
108J
ƒ
=
100%=44%
3、
（1）
（2）
（3）
发动机的效率
4、解：
（1）当开关S1闭合、S2、S3断开，且滑片滑到a时,电路中只有灯L连入电路，
L正常发光，U=U额=6V
即电源电压为6V…………（2分）
（2）L正常发光时
I实=I额=……………（1分）
依照欧姆定律
I=
得：
…（1分）
（3）当开关S1、S2、S3都闭合且滑片滑到中点时,电阻R1、R2并联。
依题意：
R2′=
R2=
12
…………………………（1分）
I=I1＋I2=+1A=
即为电流表的示数…………（2分）
P总=UI=6V×
=9W
…………………………（1分）
答：
略
五、
（1）
（3分）
Q=cm△t=4．2×
103×
200×
（45-20）=2．1×
107J
（2）（3分
六、
（1）因为专用车匀速行驶，因此牵引力F＝f＝×
103N
牵引力做的功W＝Fs＝×
103N×
50×
103m＝5×
107J
（2）消耗燃油的质量：
m＝ρV＝×
103kg/m3×
4×
10－3m3＝
燃油完全燃烧所产生的热量：
Q＝mq＝×
107J/kg＝×
热机效率η＝
＝39%
7、
（1）×
107J，
（2）约
八、
（1）X107J
（2）掺混二甲醚
九、?
‚一天中接收的太阳能为
ƒ
因此
10、
解：
（1）由ρ＝m/V得：
…………………………………………………………………………1分
m＝ρV水＝1×
＝120kg ………………………………………1分
水吸收的热量：
Q水吸＝cm（t2－t1） …………………………………………………………………1分
＝×
103J/（kg·
120kg×
（70℃－20℃）
＝2.52×
104J ………………………………………………………………1分
（2）这台太阳能热水器取得的辐射功率：
P太＝S×
m2 ………………………1分
由：
P＝W/t可得：
…………………………………………………………………1分
太阳照射5h取得的太阳能：
W热＝P太t＝S×
m2×
5h …………………1分
η＝W有/W热 可得：
…………………………………………………………1分
Q水吸＝W有＝S×
5h×
40% ………………………………………1分
热水器集热器面积：
S＝Q水吸/（m2×
40%）
＝2.5m2 ………………………………………………………………………1分
另解：
（1）由：
ρ＝m/V得：
………………………………………………………………………1分
＝120kg ……………
………………………1分
Q水吸＝cm（t2－t1） ………………………………………………………………1分
＝2.52×
104J＝·
h ……………………………………………………1分
（2）太阳辐射的总能量，由：
η＝W有/W总 可得：
………………………………………1分
W总＝W有/η＝Q水吸/η＝kW·
h ………………………………………………1分
太阳辐射的总功率：
P总＝W总/t …………………………………………………………………………1分
＝kW ………………………………………………………………………1分
热水器集热器面积：
S＝P总/P0＝kW/
………………………………………………………1分
＝ …………………………………………………………………1分
1一、
1二、
13、
（1）×
107J；
（2）×
（3）60%．
14、
（1）×
106
（2）×
107
（3）25%
1五、×
107J
×
108J
%
1六、
（1）、
（
）；
；
（3）、
升级会员 