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1、初中物理比热容、热量和热机效率计算题1、质量为 2kg 的某种物质，吸收 8.4104J 的热量，温度升高 20，它的比热容为多少J/(kg)？2、某太阳能热水器中装有质量为 50kg 的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25升高到 45。求这些水吸收的热量。水的比热容为 4.2103J/(kg)3、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 20 kW。若小汽车行驶的距离为 100km，汽油的热值 q4.6107J/kg，小汽车发动机的效率为 25。求小汽车在这段路程中：（1
2、）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。4、福州首辆油电混合动力公交车于今年 3 月 28 日正式上路，这种公交车比普通公交车节能 30%以上，百公里仅消耗柴油 26kg，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的热值 q3.3107J/kg）5、据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.1761010J的热量，（水=1.0103kgm3，c水=4.2103J(kg)，q焦碳=3.0107Jkg）问：（1）1.1761010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量? （2）1.1
3、761010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20加热到沸腾?6、肥胖是人类健康的大敌，跳绳是减肥的方法之一。某人的质量为 80kg，跳起时重心升高的平均高度约为 5 厘米。在晨练中，他在 10 分钟内跳了 800 次，（每千克脂肪提供的能量是7106 . 1J，可用kgJq/106 . 17表示，g=10N/kg）请问在 10 分钟时间内：（1）人克服重力所做的功是多少？（2）人克服重力做功的平均功率是多少？（3） 假如人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，在理论上可以消耗多少脂肪？ 7、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
4、比热容为 c=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放；（2）水吸收的热量 Q吸；（3）燃气灶的效率 。8、一辆汽车，总重为 1.2104N，四个轮胎与地面接触的总面积为 0.12m2，该车在平直公路上匀速行驶 1h，消耗汽油 10L，汽油完全燃烧放出的热量有 30转化为机械能。(汽油的热值为 4.6 10 7Jkg，密度为 0.7 103kgm3，g=10Nkg)求：（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少?（2）10L 汽油完全燃烧放出的热量是多少?（3）这段时间内该汽车发动机的功率是多少 kW?(功率
5、的计算结果保留小数点后一位)9、随着低碳理念的普及，学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车通过查阅资料得知：肇庆地区太阳光垂直照射时，每平方米太阳能电池板最大可提供 150W 的电功率拟设计的太阳能汽车质量是 500kg，它在平直路面上最快每秒可行驶 15m，行驶过程中所受的平均阻力是车重的 0.02 倍该汽车的驱动电机能够将 90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率若该车在平直路面上以最高速度行驶，试通过计算回答下列问题（g 取 10N/kg）：（1）驱动电机提供的推力是多少牛？（2）驱动电机提供的机械功率是多少瓦？（3）该车的太阳能电池板面积约为多大？（计算结果小数点后保留一
6、位数字）10、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了 10 台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为 200L。在夏季光照条件下，一满箱 15的水经白天太阳能加热，温度可达到 65。已知水的比热容为 4.2103J/（kg），天然气的热值为8.4107J/kg。求：（1）10 台热水器装满水时，温度从 15升高到 65吸收了多少热量？（3 分）（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？（2 分）11、2010 年 12 月 30 日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约 1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活
7、圈”今年“五一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质量为 1.8103kg，车轮与地面的总接触面积为 0.09m2，当汽车以 90km/h 的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为 1000N，效率为 30，汽油的热值为4 6107 Jkg(假设汽油完全燃烧，g 取 10Nkg)求：（1）汽车静止时对路面的压强；（2） 汽车以 90km/h 的速度匀速行驶时，牵引力的功率；（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返 250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少 kg？参考答案：1、解析：根据 Q吸
8、=cmt 可得，它的比热容为 c=Q吸/mt=8.4104J/2kg20=2.1103J/（kg）。2、 解析：Q 吸=cm（t-t0）=4.2103J/(kg )50kg （45-25）=4.2106J 3、（1）小汽车的速度 v72km/h20m/s，运动的时间 t=s/v=100103m/20m/s=5103s。（2）发动机做的功 W=Pt=20103W5103s=1108J。（3）汽油完全燃烧放出的热量 Q=mq，又因为 Q=W/，故m=Q/q=W/q=1108J/ （25 4.6107J/kg）=8.7kg。 4、Q放=mq=26kg3.3107J/kg=8.58108J，即这些柴油
9、完全燃烧放出的热量是 8.58108J。5、（1）kg392kg/J103J10176. 1710 总总qQm （2）根据 Q=c水mt 可得，1.1761010J 的热量可以在一个标准大气压下将多少 kg 的水由 20加热到沸腾 kg105 . 380kg/J102 . 4J10176. 14 310 总总tcQm ，根据 m=水V 可得，被加热水的体积为3 334 m35kg/m100 . 1kg105 . 3总mV。6、（1）人的重力：G=mg=80kg10N/kg=800N，人克服重力做的总功：W=nGh=800800N0.05m=32000J。 （2）人做功的平均功率：P=53.3W
10、。（3）由题知，人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，即：Q=W=32000J，理论上消耗脂肪质量：m= =0.002kg7、解析：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量 Q放=qV=7.0107J/m30.5m3=3.5107J/m3。（2）水吸收的热量 Q吸=cmt=4 .2103J/（kg）100kg（70-20）=2.1107J。（3）燃气灶的效率 =Q吸/Q放=2.1107J/3.5107J/m3=60%。8、解析：（1）知道汽车总重，又在水平路面上，可求汽车对路面的压力，又知道受力面积，利用压强公式求汽车对路面的压强。汽车静止在水平路面上，汽车对路面的压力：F=G=1.2104
11、N，汽车对路面的压强：Pa10m12. 0N102 . 15 24 SFp（2）知道汽油的体积和汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧公式 Q放=mq 求 10L 汽油完全燃烧放出的热量。V=10L=0.01m3，汽油的质量：m=V=0.7103kg/m30.01m3=7kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=7kg4.6107J/kg=3.22108J。（3）发动机做的有用功：W=Q放30%=3.22108J30%=9.66107J，汽车发动机的功率：kW8 .26W1068. 2s3600J1066. 947 tWP9、解析：（1）驱动电机提供的推力 F=f=0.02G
12、=0.02mg=0.02500kg10N/kg=100N（2）驱动电机提供的机械功率是 P=Fv=100N15m/s=1500W（3）电功率转化率 =90%，太阳能电池板面积约 为 S11.1m210、解析：（1）一台热水器的水箱能容纳的水的质量为 m=水V=1.0103kg/m320010-3m3=200kg，1 台热水器装满水时，温度从 15升高到 65，所吸收的热量为Q吸=c水m(t2t1) = 4.2103J/（kg）200kg（65-15）=4.2107J，那么，10 台热水器装满水时，温度从 15升高到 65吸收的热量为 Q总=10Q吸=4.2108J。（2）设 10 台热水器获得
13、的太阳能相当于质量为 M 的天然气完全燃烧放出的热量，则Mq=Q总，所以，M =kg5kg/J1048J102 . 478 .qQ总。即若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要 5 千克天然气。11、解析：（1）汽车静止时对地面的压力为 F=G=mg=1.8103kg10Nkg=1.8104N，汽车静止时对地面的压强为2409. 0108 . 1 mN SFP2105Pa。（2）汽车以 90km/h 的速度匀速行驶时，牵引力的功率 P=Fv=1000N25m/s=2.5104W。（3）全程往返约 250km 牵引力所做的功 W=Fs=1000N2.5105m=2.5108J，由mqW QW得，全程往返约 250km 需要汽油的质量为：kgkgJJ qWm21 .18/106 . 4%30105 . 278 。
