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1、#热量内能综合题1、用简易太阳能热水器代替燃料加热水不仅很方便，还能节约能源，如果水箱内装水60 kg,玻璃盖面积为0.84mi,地球上垂直于太阳光线的表面太阳辐射热为7.56 x 104J/(min m2),水箱吸收太阳能的效率为50%。如果在不考虑水散热的情况下，随时调整水箱位置，使太阳光总能垂直射入玻璃盖，请计算晒水4小时后水温升高多少？ 解：由题意知太阳照射 4小时水箱传递的太阳能为：W = aSt = 7.56 X 10 4j/(min m 2) x 0.84 m 2X4X60 min = 1.524 X 107J根据水箱吸收太阳能的效率为50% ,则水箱中水所能吸收的热量为：Q吸=
2、Wtx 片1.524 X 107JX50% = 7.62 X 106J 根据Qp=cmAt所以水箱内的水温升高为： t = Q 吸/cm =7.62 X 106J/ 4.2 X 103J/( kg?C) X 60kg=30.24C 点评：由题意根据已有的经验写出类似的公式也是一种能力的表现，在考试中要引以重视。2、空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置.其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量Q,消耗的电能为 W通过热交换使水吸收的热量为Q吸，即QfQ+W/所以它的热效率(Q吸/W的值)可以达到 3003 500%已知某型号空气能热水器的热效率为400%电功
3、率为1400兆当用此热水器将100kg的水从15c加热到55时水的比热容为4.2 X 103J/(kg. C),干木柴的热值为1.2 X 107J/kg.求:(1)水吸收的热量；(2)水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量；(3)空气能热水器完成上述加热过程所用的时间.分析：(1)知道水的质量、比热容、升高的温度，根据 Q吸=cm (t-t0)求出水吸收的热量.(2)由题知Q =Q放，知道水需要的热量和干木柴的热值，利用 m=Q/q得到需要的干木柴质量.(3)水吸收的热量如果用空气能热水器加热，利用已知中的r2= Q吸/W= Q吸/Pt列出等式，求出利用空气能热水器需要的时间.
4、解：(1)水吸收的热量：Q Fcm (t-t。)=4.2 X103J/ (kg?C) M00kgX (55C-15C) =1.68 X107J;(2)由题知，Q吸=Q放，需要的干木柴质量： m= Q放/ q=1.68 X107J/1.2 107J/kg=1.4kg ;(3)由题意的 甲Q吸/W= Q吸/Pt=400% ,即 1.68 M0 7J/1400 WXt=400%解得 t=3 XI03S点评：空气能热水器属于新产品，针对新产品，重大事件设计物理问题，都是中考的热点，一定要关注.力热综合题1、随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。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
5、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4.6X 107 J/kg,密度为0.7X103kg/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。解：(1)10L 汽油的质量为 m = pV = 0.7X103 kg/m3X10X 10-3m3= 7kg10L汽油完全燃烧放出的热量Q放=m q=7kgX4.6X107J/kg=3.22X|08J(2) 10L汽油完全燃烧放出的热量转换成的机械功为W 有=Q 放 r)= Q 放 X 30%=3.22 X108JX 30%=9.66 X 107J所以轿车获得的动力为：F
6、= W有/s = 9.66X 107J/100X 103m = 966N.车匀速直线行驶：f= F= 966N2、如右上图所示，在青海玉树抗震救灾中，解放军部队某战士用150kW的铲车清理废墟。若铲车用5s匀速推进了 3m,然后将1.5t的建筑废料举高 3m装车运走，整个过程是连续的。若柴油发电机的热效率为34.5%。(q柴=3.3X107j/kg)求：(1)在推土过程，铲车受到的阻力。(2)在举高过程，铲车所做的功。(3)整个过程消耗柴油多少千克？解：(1)由 s=v t 得：v= s/t = 3m/5s = 0.6m/s.铲车匀速前进，：铲车受到的阻力f = F = P/V =150 X
7、103W/0.6m/s = 2.5 X105N(2)铲车所做的功：Wi = Gh = mgh=1.5X 103kgX10N/kg x 3m = 4.5X104J(3)铲车匀速前进时做功：W2= Fs= 2.5X 105N X 3m = 7.5 X 105J铲车整个过程彳的总功：W=W1+W2=4.5 X 104 j +7.5 x 105J=7.95 X 105J设柴油燃烧放出的热量为Q,由题意知QX34.5%=W则 Q= W /34.5%= 7.95X 105J /0.345=2.3 X 106J 全品中考网由 Q=m 柴 q 得柴油白质量 m 柴=Q/q=2.3 X 106J + 3.3 X
8、107J/kg = 0.07kg3、某汽车发动机的功率为294KW ,以36Km/h的速度匀速行驶，经过了 200Km时，消耗汽油50kg,其中汽油的热值是46Xl07J/kg,求发动机的效率解：汽车行驶完 200所用的时间为：t = s/v =200km 36km/h =2 X 104s汽车共做功： W = Pt =2.94 X 104WX2X 104s = 5.88X 108J汽油完全燃烧放出的热量为：Q = mq = 50kg X 4.6 X 107j/kg = 2.3 X 109J汽车发动机的效率为：ri = W/Q = 5.88X 108J+ 2.3X109J = 25.6%4、单缸
9、汽油机的飞轮每分钟转300转，第三冲程燃气对活塞的压强为5X 105Pa (假设压强在整个过程中不变)，活塞冲程长为0.3m,活塞的横截面积为 120cm2,求这个汽油机的功率。解：二.每分钟飞轮转 300转，：每分钟做功n =300 +2 = 150 (次)燃气对活塞的压力 F = p s所以做一次功 W = Fs = p SL所以1分钟做功 W总=nW = n p SL由P = W/t得该汽车的功率：P = W总/t = ( 150X 5X 105 PaX 1.2 X 10-2R2X 0.3m) / 60s = 4500 W5、一瀑布高70m ,水从瀑布顶上流下，假设水的重力做的功全部转化
10、成内能，其中60%被水吸收，水温能升高多少摄氏度？ ( c 水=4.2X103J/ (kg? C) g=10N/kg )解：设水的质量为 m 重力做功： W=Gh=mgh 由题知，Q吸=WX 60%=mghx 60%Q吸=cmA t，水的温度的升高值： t= Q 吸/ cm= mghK60%/ 4.2 x 103J/( kg?C)xm=10Nkgx70mx60%4.2 x 103J/( kg?C)=0.1 C.6、目前，“节能减排”已引起全球的关注.如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视。(1)大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动
11、机构将动力传给车轮使汽车行驶.请你将图7中汽油机工作时的能流图补充完整。助林麟放图7Vo( L),发动机输出功率为(2)发动机的效率是汽车的经济性能指标之一。厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下:测试数据：汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时，百公里耗油量为P0( kW);使用燃料：93#汽油热值为q()( J/kg)、密度为 出(kg/m3).请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率。srPPt vPs(2) n = = = -；-v 7 1 mqmqpVqv点评：有些计算题为了突出物理原理和公式,解：(1)克服摩擦要耗能量；废气要带走热量。PoX 103X 100X 10
12、3_ 4X 109PopoVoXIO -3xqoX 90x1600 =/减少数值的计算量，计算过程往往用代数式表达(即象这题用已知字母表示结果)7、据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6 108t,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1.176M010J的热量，问：(1) 1.176 M010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?(2) 1.176 M010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20c加热到沸腾？(p 水=1.0 M03kg/m3, c水=4.2M03j/(kg C), q 焦碳=3.0 107J/kg)解：(1
13、) Q = mq 碳=Q /q焦碳=1.176 M010j/3.0 17J/kg=392kg(2)根据Q=c水m水At可得，1.176 M010j的热量可以在一个标准大气压下将多少kg的水由20c加热到沸腾m水=Q/c水 At=1.176 1010J/4.2 13J/(kg C) 80 C =3.5 404kg根据m水=p水V可得，被加热水的体积为 V=myJ p水=3.5 X104kg/1.0 1x03kg/m3=35m38、武汉等地生产的混合动力汽车将服务北京奥运.混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以
14、向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电； 当车辆需要全力加速时， 内燃机和蓄电池还可以同时 向车轮输送能量.(1)根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优(2)下表是某台混合动力汽车所用的馍氢蓄电池组的部分参数(其中容 量即为电荷量)，试求该蓄电池组最多可储存多少电能.(3)测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h ,观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg ,车速为50km/h,蓄电池组储存的电能由最大值的60%曾加到80%从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0 X107J/kg ,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如下图所示.试
15、计算该汽车内燃机的效率(不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失)分析：(1)混合动力汽车不同于普通汽车的优点：在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现零”排 放.(2)已知电压300V ,容量100Ah ,根据 W=UQ可求出蓄电池储存的电能；(3)已知燃油的质量 4.475kg ,燃油的热值为4.0 X107j/kg ,根据Q放=mq可求出燃油放出的热量，由图象可知,车速为50km/h时，阻力是2000N ,牵引力也是2000N ,由速度50km/h和时间0.5h ,根据S=Vt求出距离，根据W=FS求出做的功，已知蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80% ,可求出转化成的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，最后根据r= W有用/W总X100%求出内燃机的效率.电压/v300功率/w30容量/Ah100质量/kg320零”排放.解：(1)混合动力汽车不同于普通汽车的优点：在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现(2)蓄电池储存的电能：W
