《热学的相关计算》专项综合全练（一）

2/2热学的相关计算一、填空题1.（2021·河南驻马店平舆期中）第七届世界军人运动会（7thCISMMilitaryWorldGames），简称“武汉军运会”，于2019年10月18日至27日在中国武汉举行。运动会的火炬名称为“和平荣光”，象征“和平、发展、友谊”。火炬内最多可装有250克丙烷燃料，完全燃烧燃料最多可放出_________J热量。如果这些热量由干木柴来提供，需完全燃烧_________kg干木柴。（q丙烷=5×107J/kg，q干木材=1×107J/kg）2.（2021·福建南平期中）一台单缸四冲程汽油机，将内能转化为机械能的是_________冲程；以汽油为燃料的某品牌小汽车行驶100km，发动机牵引力所做的功为1.15×108J，消耗汽油10kg，小汽车发动机的效率为_________。（q汽油=4.6×107J/kg）二、计算题3.已知煤油的比热容是2.1×103J/（kg·℃），煤油吸收了4.2×104J的热量，煤油温度升高了20℃。（1）煤油的质量为多少？（2）若这些热量被10kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少？[c铜=0.4×103J/（kg·℃）]4.（2021·湖北武汉月考）（1）完全燃烧0.3m3的天然气来加热水箱中的水，天然气放出的热量是多少J？（2）若放出热量的84%被水箱中的水吸收，则水箱中20L、20℃的水温度升高多少℃？[天然气的热值为3.0×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1×103kg/m3，当地大气压为一个标准大气压]5.（2021·河南汝阳期中）一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103N，汽油的热值q=4.6×107J/kg。（1）汽车在这段时间做的功是多少？（2）这段时间内汽车的效率是多少？（百分号前保留一位小数）（3）简要分析汽车效率低的原因（写出两条即可）。6.（2021·河南平顶山期中）如图所示为某型号的联合收割机收割玉米的场景。它以四冲程柴油机作为动力装置，输出功率为120.4kW。收割玉米时，以0.8m／s的速度匀速作业10min，需消耗4.2kg柴油。[q柴油=4.3×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）]（1）求4.2kg的柴油完全燃烧放出的热量。（2）求柴油机的工作效率。（3）若4.2kg的柴油完全燃烧放出的热量全部被质量为1000kg、温度为25℃的水吸收，求水的末温。

参考答案一、填空题1.答案：1.25×107；1.25解析：250克丙烷放出的热量：；干木柴放出相同的热量，由Q放=mq可得需要完全燃烧干木柴的质量：。2.答案：做功；25%解析：内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程；10kg汽油放出的热量是：Q=mq汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J，发动机的效率。二、计算题3.答案：（1）1kg（2）10.5℃解析：（1）由Q吸=cmt得煤油的质量：；（2）由Q吸=cmt得铜块升高的温度：。4.答案：（1）9×106J（2）80℃解析：（1）天然气完全燃烧放出的热量：。（2）水吸收的热量Q吸=84%Q放=84%×9×106J=7.56×106J，由号可得水的质量：，由Q=cmt得水的温度变化：，=20℃+90℃=110℃>100℃，因当地大气压为一个标准大气压，则水的沸点为100℃，所以水温实际升高的温度t实=100℃-20℃=80℃。5.答案：（1）1.44×107J（2）26.1%（3）见解析解析：（1）由题意可知v=72km／h=20m／s，t=10min=600s，由得，s=vt=20m/s×600s=1.2×104m，W=Fs=1.2×103N×1.2×104m=1.44×107J；（2）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J，26.1%；（3）汽车效率低的原因主要是汽油不能完全燃烧、汽缸散失很多热量、尾气带走许多热量。6.答案：（1）1.806×108J（2）40%（3）68℃解析：（1）4.2kg柴油完全燃烧放出的热量：。（2）收割玉米时柴油机做的功：W=Pt=120.4×103W×10×60s=7.2