比热容、热量和热机效率计算题提高训练(含答案)(共7页)

1、PAGE PAGE 9比热容、热量(rling)和热机效率计算题提高(t go)训练1、（2011山东(shn dn)聊城）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。2、（2011辽宁大连）如图是某太阳能热水器，向其中注入50 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10升高到50。水的比热容是4.2103J(kg)。试求：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?(2)如果这段时间该

2、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?来源:21世纪教育网(3)若用煤燃烧来提供2.8107J的热量，需完全燃烧多少千克煤?（煤的热值约为3.5l07Jkg）3、（2011安徽省）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）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。4、（2011广东(gung dng)

3、湛江）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(qunchng)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(xiosh)生活圈”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46107 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

4、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？5、（2011广东肇庆）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）

5、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位数字）6、（2011广西桂林）从2006年开始，我国就参与了国际科研合作项目国际热核聚变实验(shyn)堆联合实施协定，研究可控核聚变技术。该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量，并不会产生放射性污染，如图甲所示。而氘可以(ky)从海水中提取，从1L的海水中提取的氘参与核聚变反应(fnyng)放出的能量相当于300L优质汽油完全燃烧放出的热量。若这些核能用来发电的效率可以达到50%，所产生的电能可供如图乙所示的电力机车牵引功率为4800kW的“和谐号”电力动车组以252km/h的运营速度匀

6、速行驶多少km？（计算结果保留一位小数）（汽油密度：0.71103kg/m3；汽油热值：4.6107J/kg）乙甲释放能量氚核形成氦核被释放的中子中子氢核聚合氘核7、（2011年黑龙江龙东地区）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J，可用表示，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(kf)重力做功的平均功率是多少？（3） 假如人克服(kf)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(dusho)脂肪？ 8、（2

7、011年黑龙江龙东地区）如图所示是家庭中所用的一种电水壶的外形及其铭牌，请你根据图中所提供的信息完成以下问题：（1）图乙中观察壶内水位的玻璃管利用 原理来工作。（2）已知壶中装满水时水位高为10cm，此时水对水壶底的压强是多少？（3）把初温为20的一满壶水在一个标准大气压下烧开，水需要吸收多少热量? （4）在不计热量损失的情况下，电水壶正常工作时烧开一满壶水需要多长时间？(c水=4.2103J/（kg）、 g=10N/kg)9、（2011甘肃兰州）去冬今春以来，由于干旱少雨，我国多个地区发生了森林火灾，防火形势十分严重。近期在某地发生的山火中，部队及时出动直升机进行扑救，有效地抑制了火情的蔓延

8、。直升机灭火主要靠外挂吊桶，直升机吊桶一次装满水后，飞到火头上空，把水洒下去，可直接将火头熄灭。（1）若飞机将1.5吨水竖直(sh zh)提升50m，水平(shupng)飞行2km，飞机(fij)对水做了多少功？（2）用水灭火的过程中，水要吸收大量的热量。若1.5吨水，温度从20升高到100，能吸收多少热量？ 参考答案：1、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

9、/m3=60%。2、解析：（1）Q吸=cm水(t t0)=4.2103 J(kg)50kg(50 - 10)=8.4106 J（2）=Q吸/Q总=8.4106J2.8107 J=30（3）根据Q放=m煤q可得，需完全燃烧煤：m煤=Q放q=2.8107J3.5107Jkg=0.8 kg 答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4106 J。(2)这段时间该热水器的效率是30。 (3)需完全燃烧0.8 kg的煤。3、解析：（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。

10、（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、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2105Pa。（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，由得，全程(qunchng)往返约250km需要(xyo)汽油的质量为：。答：（1）汽车静止(jngzh)时对在地面的压强2105Pa

11、（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率2.5104W（3）全程往返约250km牵引力所做的功2.5108J；全程往返约250km需要汽油的质量为18.12kg5、解析：（1）驱动电机提供的推力F=f=0.02G=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%，所以该车的太阳能电池板面积约为S11.1m2点评：本题考查推力、功率、面积等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，本题还告诉我们一定要广泛应用太阳能，太阳能不但节省能源，还可以环保6、 解析：先计算出300L优质汽油完全

12、燃烧放出的热量，再计算出其转化的电能，已知电能和电力机车牵引功率可计算出行驶时间，最后根据公式s=v t计算出行驶路程。由由=mV 可得汽油质量：m汽油=汽油V汽油=0.71103 kg/m330010-3 m3=213 kg，汽油完全燃烧放出热量：Q=qm汽油=4.6107J/kg213 kg=9.798109 J，产生的电能：W=50%Q=4.899109 J。由P=W/ t 可得产生的电能可供动车组行驶时间：t=W/ P=4.899109 J/4.8106 W1020.6s，动车组行驶速度：v=252 km/h=70m/s，由v=st 可得，动车组行驶路程：s=v t=70m/s1020

13、.6s=71442m71.4km。7、解析：（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。（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=0.002kg8、解析(ji x)：（1）壶内水位的玻璃管是根据(gnj)连通器的原理来工作的（2）水对壶底的压强(yqing)：P=gh=1.0103kg/m310N/kg0.1m=1.0103Pa（3）装满水时水的质量：m=V=1.0103kg/m31.2103m3=1.2kg，烧开水吸收的热量：Q=cm（tt0）=4.2103J/（kg）1.2kg（10020）=4.032105J（4）烧开一满壶水