《热和能、内能的利用》计算题

1、1.1.（20201414聊城）聊城）煤、石油、天然气的过量开采使煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机某县在冬季利用地热能为用人类面临能源危机某县在冬季利用地热能为用户取暖县内有一口自喷状态地热井，出水温度户取暖县内有一口自喷状态地热井，出水温度为为9090，出水流量为，出水流量为150m150m3 3/h/h（1 1）求每小时流出的地热水温度降低到）求每小时流出的地热水温度降低到5050，所，所放出的热量放出的热量（2 2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为然气蒸汽锅炉的热效率为90%90%，则利用上述地热能，则利用上

2、述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？供暖一小时可以节约多少天然气？（水水=1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 3，c c水水=4.2=4.210103 3J/J/（kgkg），），天然气的热值为天然气的热值为4 410107 7J/mJ/m3 3）解：（解：（1 1）已知出水流量为）已知出水流量为150m150m3 3/h/h，由由=m/vm/v得：得：m m水水=水水V=1.0V=1.0l0l03 3kg/mkg/m3 3150m150m3 3=1.5=1.5l0l05 5kgkg，水放出的热量水放出的热量Q Q水放水放=cm=cmt=4.2t=4.2l0l03 3J/J/（k

3、gkg）1.51.5l0l05 5kgkg（90905050）=2.52=2.5210101010J J（2 2）由）由= 得：得：Q天然气天然气放放= = =2.81010J由由Q放放=Vq得：得：V天然气天然气= = = =700m3，答：（答：（1 1）每小时流出的地热水温度降低到）每小时流出的地热水温度降低到5050所所放出的热量为放出的热量为2.522.5210101010J J（2 2）利用上述地热能供暖一小时可以节约）利用上述地热能供暖一小时可以节约700m700m3 3的天然气的天然气2 2（2014年广西省玉林市）年广西省玉林市）某团队在海拔某团队在海拔30003000多多米

4、高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为积为2L的水从的水从10加热到加热到85时，共消耗了时，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比热容为的干木柴，已知水的比热容为4 4.2 2103 3J/（kg.），干木柴的），干木柴的热值为热值为1 1.2 2107J/kg）。求：）。求：（1）干木柴完全燃烧放出的热量。？（）干木柴完全燃烧放出的热量。？（2）水吸）水吸收的热量。收的热量。（3）铁锅烧水的的效率。）铁锅烧水的的效率。（4）他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时，尽）他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。马铃薯还是管锅

5、里的水哗哗地沸腾了很长时间。马铃薯还是煮不软，为什么？煮不软，为什么？解：（解：（1)1)干木柴完全燃烧放出的热量：干木柴完全燃烧放出的热量：Q Q放放=qm= =qm= 1.21.210107 7J/kgJ/kg5kg=65kg=610107 7J J(2)(2)水的质量：水的质量：m m水水=水水V V水水=1.0=1.010103 3kg/kg/m m3 32 21010-3 -3 m m3 3=2kg=2kg水吸收的热量水吸收的热量:Q:Q吸吸=cm(t-t=cm(t-t0 0)=4.2)=4.210103 3J/J/（kg.kg.）2kg2kg(85-10)=6.3(85-10)=6

6、.310105 5J J(3)(3)铁锅烧水的的效率：铁锅烧水的的效率：=Q=Q吸吸/ /Q Q放放=6.3=6.310105 5J/6J/610107 7J=1.05%J=1.05%（4)4)因为沸点随气压的减小而降低，高山上气因为沸点随气压的减小而降低，高山上气压小，所以水沸点降低，铁锅里的水尽管沸腾了，压小，所以水沸点降低，铁锅里的水尽管沸腾了，但是温度比较低，马铃薯还是煮不软。但是温度比较低，马铃薯还是煮不软。3 3（20142014年临沂市）人类正积极开发和利用年临沂市）人类正积极开发和利用太阳太阳能，如太能，如太阳能热水器、太阳能电池等江涛想知阳能热水器、太阳能电池等江涛想知道家中

7、太阳能热水器吸收太阳能的本领，做了如道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领，做了如下探究：天气晴朗时，江涛测得太阳能热水器下探究：天气晴朗时，江涛测得太阳能热水器1 h1 h内使质量为内使质量为5050 kg kg的水从的水从2020升高到升高到3030，问：，问：（1 1）水吸收了多少热量？）水吸收了多少热量？ c c水水= =4.24.210103 3 J/ J/（kgkg） （2 2）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，则至少需要燃烧多少度，则至少需要燃烧多少m m3 3的液化气？（假设液的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的

8、热化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是值是5.05.010107 7J/ mJ/ m3 3）解（解（1）水吸收的热量）水吸收的热量Qcm(tt0) （1分）分）4.2103 J/(kg) 50 kg（30 20 ）2. 1106 J （1分）分）（2）需要燃烧的液化气）需要燃烧的液化气 （2分）分）4. （2014年苏州市年苏州市）燃）燃气灶烧水时，把质量为气灶烧水时，把质量为2kg、初温为、初温为20的水加热到的水加热到100，共燃烧了，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）已知水天然气（假设天然气完全燃烧）已知水的比热容为的比热容为4.2103J/（kg.），天然气的热

9、值为），天然气的热值为8.4l07J/m3.求：求：（1）水吸收的热量；）水吸收的热量；（2）天然气完全燃烧放出的热量；）天然气完全燃烧放出的热量；（3）燃气灶烧水时的效率）燃气灶烧水时的效率5 5（20142014年兰州市）水壶里装有年兰州市）水壶里装有2kg2kg、2020的水，的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为值为 8 810107 7J/mJ/m3 3，大气压强为，大气压强为1标准大气压。求：标准大气压。求：烧开这壶水，水需要吸收多少热量？烧开这壶水，水需要吸收多少热量？若烧开这壶水消耗的天然气是若烧开这壶水消耗的天然气是0.

10、021m0.021m3 3，则天然，则天然气炉具的效率是多少？气炉具的效率是多少？ 40%40%6 6（20120144呼和浩特呼和浩特）“YK“YK15B”15B”型电热水壶内型电热水壶内装有装有3kg3kg水，插在水，插在220V220V的家用电源上水从的家用电源上水从2020加加热至热至9898，已知水的比热容，已知水的比热容c=4.2c=4.2103J/103J/（kgkg）求：）求：（1 1）水在这个过程中是吸热还是放热；）水在这个过程中是吸热还是放热；（2 2）在这个过程中由什么能向什么能转化；）在这个过程中由什么能向什么能转化；（3 3）这个过程中水吸收或放出的热量）这个过程中水

11、吸收或放出的热量解：（解：（1）利用电热水壶将）利用电热水壶将20的水加热至的水加热至98，水在这，水在这个过程中吸热；个过程中吸热；（2）电热水壶工作过程中能量转化是将电能转化为热能；）电热水壶工作过程中能量转化是将电能转化为热能；（3）这个过程中水吸收的热量：）这个过程中水吸收的热量：Q=cmt=4.2103J/（kg）3kg（9820）=9.828105J答：（答：（1）水在这个过程中是吸热；）水在这个过程中是吸热；（2）在这个过程中由电能转化为热能；）在这个过程中由电能转化为热能；（3）这个过程中水吸收的热量为）这个过程中水吸收的热量为9.828105J7 7混合动力汽车混合动力汽车具

12、有节能、低排放等优点，成为汽车研具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，蓄电池储存的电能为在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.125.12l0l08 8J J，由内燃，由内燃机提供能量，汽车以

13、机提供能量，汽车以50km/h50km/h的速度匀速行驶了的速度匀速行驶了0.5h0.5h，同时，同时蓄电池的电能增加了蓄电池的电能增加了10%10%。求：。求：(1)(1)汽车牵引力做的功；汽车牵引力做的功； (2)(2)若若所用燃料的热值为所用燃料的热值为4. 54. 5l0l07 7J/kgJ/kg，测试过程中消耗测试过程中消耗8kg8kg燃料（燃料完全燃燃料（燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少烧），则放出的总热量是多少(3)(3)内燃机的效率。内燃机的效率。（1）1108J（2）3.6108J （3）428.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质木柴、焦炭、木炭等都是常用的

14、燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：量进行完全燃烧，得到了下表的数据： (1)(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是完全燃烧所释放的热量是_的；对于同一种燃料，质量的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越越大，完全燃烧所释放的热量越_。(2)(2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，_和和_的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为身的一种性质，物理学中把它称之为

15、_，它是用来描述，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。不同不同多多热量热量质量质量热值热值(3)(3)完全燃烧完全燃烧0.01m0.01m3 3的天然气放出的热量是的天然气放出的热量是 J J；如果这些热量完全用于加热水，可使如果这些热量完全用于加热水，可使 _kg_kg的水的水温度升高温度升高1010；实际加热这些水所燃烧的天然气；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了外一部分传给了 （答一个即可）。（答一个即可）。qq天然气天然气=4.2=4.2l0l07 7J Jm m3 3, C, C水水=4.