1、初中物理每周一测热效率问题“好萌”老师每周一测热效率问题四计算题(共15小题)25电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点,如图,是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.6103kg,每个轮胎和地面的接触面积为2102m2,g取10N/kg,求:(1)车对地面的压力;(2)车对地面的压强26用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20升高到70已知水的比热容为4.2103J/(kg),煤气的热值为4.2107J/kg求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量(2)水吸收的热量(3)燃气灶烧水的效率27一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试,如图所示汽车总
2、质量为1.5t,以100km/h的速度匀速通过大桥,受到的阻力是总重的0.08倍,全程消耗了4kg的汽油g取10N/kg,求汽车通过大桥;(1)所需的时间;(2)牵引力所做的功;(3)汽油机的效率(q汽油=4.6107J/kg)28天然气是一种热值高、污染小的清洁能源完全燃烧0.035m3的天然气放出多少焦的热量?若这些热量有75%被水吸收,能使多少千克的水温度升高50?水的比热容c=4.2103J/(kg),天然气的热值取q=4107J/m3)29天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100Kg的水从20升高到70(C水=4.2103J/(Kg),天然气的热值为q=7.0107J/m3)求
3、:(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q散;(2)水吸收的热量Q吸;(3)燃气灶的效率30天然气灶使用方便、经济环保,备受人们青睐小明用天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20的水加热至90,用时约10min已知:天然气的热值为3.5107J/m3,水的比热容为4.2103J/(kg)求:(1)这过程中水吸收多少热量;(2)若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,则需要多少m3的天然气31某学校锅炉用天然气作燃料给水加热已知天然气的热值为4.0107J/m3(不计热量损失)(1)完全燃烧4.2m3的天然气可以获得多少热量?(2)这些热量可以使1000kg的水从30升高到多少?32在一
4、标准大气压下,将50L的水从40加热到沸点求:(1)水需要吸收的热量(2)提供这些热量,需要完全燃烧焦炭的质量(q焦炭=3.0107J/kg)33由于天气寒冷,吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶,如图所示,要使这瓶牛奶的温度由10最终升高到50,(水的比热容为4.2103J/(kg),牛奶的比热容为2.1103J/(kg)不计热量损失(1)牛奶需要吸收多少热量?(2)妈妈至少要用60的热水多少?34如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20,5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%,为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤
5、烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁间10kg水从20加热至40,q煤=3107J/kg,c水=4.2103J/(kg),以上过程中,问:(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?(2)双加热煤炉的烧水效率有多大?35某家庭需要将50kg、20的水加热到60作为生活用水,他们利用煤气灶烧热水时,需要燃烧0.8kg的煤气已知煤气的热值q=4.2107J/kg水的比热容为c=4.2103J/(kg)求:(1)把50kg、20的水加热到60需吸收的热量;(2)完全燃烧0.8kg的煤气时放出的热量;(3)此煤气灶烧水的效率36用某锅炉将400kg的水从20加热到70,燃烧了10kg的烟煤,所用
6、烟煤的热值约为3.4107J/kg,水的比热为4.2103J/(kg),试求:(1)水吸收的热量是多少?(2)10kg烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3)该锅炉烧这些水的效率是多少?37某物理兴趣小组为了探究地球表面是吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装10kg的水,水的表面积为0.2m2,经过太阳光垂直照射30min,水温升高了10问:(1)实验时10kg的水30min内吸收了多少热量?(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少?(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少m3的液化气?(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0107J/m3)38
7、甲烷是城市生活垃圾处理后所得垃圾气体的主要成分,若将它收集起来可加以利用,每千克生活垃圾经特殊处理后平均能产生0.07m3的垃圾气体,已知该气体的热值为8.1107J/m3请回答下列问题(1)这0.07m3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是多少?(2)若将这些热量全部用来烧水,可使多少kg的水从25升高到100?【水的比热容为4.2103J/(kg)】(3)若将这0.07m3垃圾气体完全燃烧后所产生热量的50%用来提起一质量为20t的物体,能把该物体提高多少米?(g取10N/kg)39新能源的开发利用为我们日常生活带来了极大的方便,如图所示是我们学校在暑假中安装的空气能热水器,其工作原理是通过少
8、量的电量来驱动压缩机工作,把空气中的热量转移到水中,使水变热外界气温为20时它每小时能将450kg水从15升高到55,求:(1)这些水吸收的热量是多少?(2)若这些热量用效率为80%的锅炉为其加热,需要完全燃烧多少无烟煤?c水=4.2103J/(kg),q烟=2.8107J/kg“好萌”老师每周一测热效率问题参考答案与试题解析四计算题(共15小题)25电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点,如图,是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.6103kg,每个轮胎和地面的接触面积为2102m2,g取10N/kg,求:(1)车对地面的压力;(2)车对地面的压强【分析】(1)根
9、据G=mg计算重力,水平地面上的物体对支撑面的压力等于其重力;(2)已知压力和接触面积,利用公式p=得到压强;【解答】解:(1)车对地面的压力:F=G=mg=1.6103kg10N/kg=1.6104N;(2)车对地面的压强:p=2105Pa答:(1)车对地面的压力为1.6104N;(2)车对地面的压强为2105Pa【点评】此题考查压力及重力与压力的区别、压强的大小计算,关键是知道水平地面上的物体对支撑面的压力等于其重力26用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20升高到70已知水的比热容为4.2103J/(kg),煤气的热值为4.2107J/kg求:(1)0.5kg煤气完全燃烧
10、放出的热量(2)水吸收的热量(3)燃气灶烧水的效率【分析】(1)已知煤气的质量和热值,可利用公式Q放=mq计算这些煤气完全燃烧放出的热量(总能量)(2)知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温,利用公式Q吸=cm(tt0)计算水吸收的热量(有用能量)(3)求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量,利用公式=计算煤气灶的效率【解答】解:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量:Q放=m煤气q=0.5kg4.2107J/kg=2.1107J;(2)水吸收的热量:Q吸=cm(tt0)=4.2103J/(kg)50kg(7020)=1.05107J;(3)煤气灶的效率:=100%=50%答:(1)0.
11、5kg煤气完全燃烧放出的热量为2.1107J;(2)水吸收的热量为1.05107J;(3)燃气灶烧水的效率为50%【点评】本题考查学生对热传递过程中的吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用,知道哪些是有用能量、哪些是总能量是关键27一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试,如图所示汽车总质量为1.5t,以100km/h的速度匀速通过大桥,受到的阻力是总重的0.08倍,全程消耗了4kg的汽油g取10N/kg,求汽车通过大桥;(1)所需的时间;(2)牵引力所做的功;(3)汽油机的效率(q汽油=4.6107J/kg)【分析】(1)根据速度的变形公式计算所需的时间;(2)已知汽车
12、的质量可求得其重力,根据小汽车所处运动状态对汽车进行受力分析,利用二力平衡的条件求出牵引力的大小,然后利用W=Fs可求得牵引力所做的功;(3)根据Q=mq可求得汽油完全燃烧放出的热量,再利用=可求得汽油机的效率【解答】解:(1)由v=可得,所需的时间:t=0.5h;(2)汽车总质量m=1.5t=1.5103kg,汽车的总重力G=mg=1.5103kg10N/kg=1.5104N,汽车受到的阻力是总重的0.08倍,即f=0.08G=0.081.5104N=1.2103N,因为匀速通过大桥,所以牵引力F=f=1.2103N,牵引力所做的功W=Fs=1.2103N5104m=6107J;(3)汽油完
13、全燃烧放出的热量Q=mq=4kg4.6107J/kg=1.84108J,汽油机的效率=100%=100%32.6%答:(1)所需的时间为0.5h;(2)牵引力所做的功为6107J;(3)汽油机的效率为32.6%【点评】本题考查了重力的计算、速度公式及其应用、功的计算等,关键是知道汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力对于这类综合题目,要快速联想选择相对应的公式进行求解,在计算过程中注意单位要统一28天然气是一种热值高、污染小的清洁能源完全燃烧0.035m3的天然气放出多少焦的热量?若这些热量有75%被水吸收,能使多少千克的水温度升高50?水的比热容c=4.2103J/(kg
14、),天然气的热值取q=4107J/m3)【分析】(1)已知天然气的热值和体积,可利用公式Q放=Vq计算天然气完全燃烧放出的热量;(2)由题知,Q吸=75%Q放,而Q吸=cmt,知道水温度的升高值、比热容,可求水的质量【解答】解:(1)天然气完全燃烧放热Q放=Vq=0.035m34107J/m3=1.4106J;(2)由题知,Q吸=75%Q放=75%1.4106J=1.05106J;由Q吸=cmt得水的质量为:m=5kg答:完全燃烧0.035m3的天然气放出的热量是1.4106J;若这些热量的75%全部被水吸收,能使5kg的水温度升高50【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cmt、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq的掌握和运用,因条件已给出,难度不大;注意温度升高(t)与升高到(末温)的区别29天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100Kg的水从20升高到70(C水=4.2103J/(Kg),天然气的热值为q=7.0107J/m3)求:(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q散;(2)水吸收的热量Q吸;(3)燃气灶的效率【分析】(1)由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量(2)由公式Q吸=cm(tt0)可求出水吸收
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