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1、比热容、热量和热机效率经典计算题(含答案)比热容、热量和热机效率计算题宇文皓月1、质量为2kg的某种物质，汲取8.4104J的热量，温度高升20，它的比热容为多少J/(kg)？解析：依照Q吸=cmt可得，它的比热容为c=Q吸/mt=8.4104J/2kg20=2.1103J/（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高升到45。求这些水汲取的热量。水的比热容为4.2103J/(kg)解析：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/(kg)50kg（45-25）=4.2106J3天然气灶烧水，焚烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20高升到7
2、0。已知水的比热容为c=4.2103J/（kg?），天然气的热值为q=7.0107J/m3。求：（1）0.5m3天然气完好焚烧放出的热量Q放；（2）水汲取的热量Q吸；（3）燃气灶的效率。解析：（1）0.5m3天然气完好焚烧放出的热量Q放=qV=7.0107J/m30.5m3=3.5107J/m3。（2）水汲取的热量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%。4、完好焚烧42g焦炭所放出的热量，若有50被2kg、30的水汲取，则水温可升高多少？c水=4.2103J/(kg)，q焦
3、炭=3.0107J/kg，此时外界为1尺度大气压705、为了利用太阳能资源，节俭经营成本，崇左市某大型酒店在楼顶装置了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的水经白日太阳能加热，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高升到65汲取了多少热量？（3分）（2）若这些热量由完好焚烧的天然气供应，需要多少千克天然气？（2分）、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/m3-3320010m=200kg，1台热水器装满水时，温度
4、从15高升到65，所汲取的热量为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高升到65汲取的热量为Q总=10Q吸=4.2108J。（2）设10台热水器获得的太阳能相当于质量为M的天然气完好焚烧放出的热量，则Mq=Q总，所以，M=Q总4.2108J5kg。即若这些热量由完好焚烧的天然气提q8.4107J/kg供，需要5千克天然气。6. 如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10高升到50。水的比热容是4.2103J(kg)。试求：(1)这段时间该热水器中的水汲取的热量是多少?(
5、2)假如这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8107J，则这段时间该热水器的效率是多少?(3)若用煤焚烧来供应2.8107J的热量，需完好焚烧多少千克煤?（煤的热值约为3.5l07Jkg）26、解析：（1）Q吸=cm水(tt0)=4.2103J(kg)50kg(50-10)=8.4106J（ 2）=Q吸/Q总=8.4106J2.8107J=30（3）依照Q放=m煤q可得，需完好焚烧煤：m煤=Q放q=2.8107J3.5107Jkg=0.8kg答：(1)这段时间该热水器中的水汲取的热量是8.4106J。(2)这段时间该热水器的效率是30。(3)需完好焚烧0.8kg的煤7、跟着人们生活
6、水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了苍生人家。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，发动机的实质功率为20kW。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。求小汽车在这段行程中：（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）耗费汽油的质量。（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）汽油完好焚烧放出的热量Q=mq，又因为Q=W/，故m=Q/q=Wq=1108J/（254.610
7、7J/kg）=8.7kg。8一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，耗费汽油10L。若这些汽油完好焚烧放出的热量有30%用来驱动汽车做适用功，所用汽油的热值为4.6107J/kg，密度为0.7103kg/m3，求：(1)这些汽油完好焚烧放出的热量；(2)这辆轿车以该速度匀速行驶时遇到的阻力。解：(1)=m/Vm=V（1分）33-33分)=0.710kg/m1010m=7kg(1Q放=质量热值=7kg4.6107Jkg=3.22l08J(1分)(2)W有=Q放30%=3.22l08J30%=9.66107J(1分)W有=FsF=W有/s（1分）966N（1分）车匀速直线行驶(1分)f
8、=F=966N(1分)9、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，耗费汽油10L，汽油完好焚烧放出的热量有30转变成机械能。(汽油的热值为4.6107Jkg，密度为33，g=10Nkg)求：0.710kgm（ 1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少?（ 2）10L汽油完好焚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?(功率的计算结果保留小数点后一位)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
9、=G=1.2104N，汽车对路面的压强：（ 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，再利用燃料完好焚烧公式Q放=mq求10L汽油完好焚烧放出的热量。3333V=10L=0.01m，汽油的质量：m=V=0.710kg/m0.01m=7kg，汽油完好焚烧放出78的热量：Q放=mq=7kg4.610J/kg=3.2210J。（ 3）发动机做的适用功：W=Q放30%=3.22108J30%=9.66107J，汽车发动机的功率：10、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅行，行程为300km假定轿车是匀速行驶，且遇到的阻力为920N已知汽油完好焚烧发生的内能有
10、30%转变成机械能，汽油的热值为4.6107J/kg求：（1）汽车抵达目的地牵引力所做的功；（2）经过计算说明汽车行家驶途中能否需要加油（1）匀速行驶时牵引力F=f=920NW=Fs=920N300103m=2.76108J（2）轿车耗费汽油的质量为m，其完好焚烧发生的内能Q=qm由题得：W=Q=qm即m=20kg20kg32kg，不需加油11华扬1870系列太刚能热水器的数据以下：（1）已知我市向着阳光的地方每平方米的面积在1h内获得的太阳辐射能均匀为3106J若每日接收太阳能的时间以8h计算热水器能把接收到的太阳能的50转酿成水的内能则正常情况下一天内该热水器能把初温为20的一箱水加热到多
11、少摄氏度？已知c水=4.2103J（kg? ）5、解（1）8h内太阳能热水器真空管直径长度701800规格（支管）15（mm）接收的太阳能外型尺寸（mm）184015971765保温层（mm）6062采光面积Q=310J/（m水箱容量（L）150（m2）2.1?h）2.1m28h=5.04107J8h内太阳能热水器转酿成水的内能Q水=5.04107J50%=2.52107J水箱内水的质量m=150kg由Q=cm(t-t0)得13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挪动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的均匀压强为9.0lO5Pa,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均匀压力；(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率
