九年级物理全册第14章内能的利用第2节热机的效率习题课件(新版)新人教版

专题三热学综合(zōnghé)计算第一页，共15页。专题三热学综合(zōnghé)计算第一页，共15页。热学综合计算题，除热量、热值、热机效率等综合以外，常常将热学与力学(lìxué)进行综合，热学与电学进行综合。这种试题常常表现为一题多问，解答时，不能只写公式与数字，一定要注意统一单位，除写清公式与单位以外，还要有必要的文字说明。第二页，共15页。热学综合计算题，除热量、热值、热机效率等综合以外，常常将热学类型一热学综合计算1．(2014，宜昌)随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示)。(1)某房间一段时间内循环流动的水的质量为1000kg，进水温度为55℃，出水温度为40℃。这段时间里水向外界放出多少(duōshǎo)热量？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]解：Q放＝cm(t0－t)＝4.2×103J/(kg·℃)×1000kg×(55℃－40℃)＝6.3×107J第三页，共15页。类型一热学综合计算第三页，共15页。(2)“水地暖”以水为媒介，是因为水的比热容较大，请具体说明为什么要利用这一特性(tèxìng)。答：相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度时，水放出的热量较多。第四页，共15页。(2)“水地暖”以水为媒介，是因为水的比热容较大，请具体说明2．将质量(zhìliàng)为100g的铜块从沸腾的水中取出(在标准大气压下)，迅速放入质量(zhìliàng)为100g、温度为10℃的某液体中，混合后的共同温度是25℃。若不计热量损失，求这种液体的比热容是多少？[c铜＝0.4×103J/(kg·℃)]第五页，共15页。2．将质量(zhìliàng)为100g的铜块从沸腾的水中3．(2014，兰州)水壶里装有2kg、20℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3，大气压强为1标准大气压，c水＝4.2×103J/(kg·℃)。求：(1)烧开这壶水，水需要吸收多少(duōshǎo)热量？解：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－20℃)＝6.72×105J(2)若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，则天然气炉具的效率是多少(duōshǎo)？第六页，共15页。3．(2014，兰州)水壶里装有2kg、20℃的水，用天4．液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合(hùnhé)装入钢瓶内销售给客户。常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水至100℃，瓶内燃气消耗了0.84kg。通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%。已知水的比热容为c水＝4.2×103J/(kg·℃)，问：(1)瓶内燃气的热值是多少？第七页，共15页。4．液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商(2)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无(yǒuwú)掺混二甲醚？答：瓶内燃气的热值等于液化石油气的热值，故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚。第八页，共15页。(2)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无(yǒuwú)5．随着生活条件的改善(gǎishàn)，小明家住上了新楼房，新楼房使用的是天然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm3、20℃的水，大火加热直至沸腾。他又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3。[气压为1标准大气压，c水＝4.2×103J/(kg·℃)](1)烧开这壶水，水需要吸收多少热量？解：这壶水的质量m＝ρV＝1.0g/cm3×2000cm3＝2000g＝2kg烧开这壶水需要吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100－20)℃＝6.72×105J第九页，共15页。5．随着生活条件的改善(gǎishàn)，小明家住上了新楼房第十页，共15页。第十页，共15页。第十一页，共15页。第十一页，共15页。7．如图所示，太阳能热水器将质量为100kg、初温为20℃的水加热到60℃，则：(1)这些(zhèxiē)水需要吸收多少热量？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]解：水吸收的热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(60℃－20℃)＝1.68×107J第十二页，共15页。7．如图所示，太阳能热水器将质量为100kg、初温为20(2)该太阳能热水器集热器面积(miànjī)S＝2m2，热效率η＝40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能)，该地点太阳能辐射到地面的平均功效为P＝1.4×103W/(m2·s)(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J)。在第(1)小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时？解：热水器工作时有Q吸＝Q放η＝PStη，即1.68×107J＝1.4×103W/(m2·s)×2m2×t×40%，t≈4.2h第十三页，共15页。(2)该太阳能热水器集热器面积(miànjī)S＝2m28．“五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%。已知汽车整车质量为1375kg，油