初中物理热量+热值和热机效率的计算课件+九年级全一册

第十四章内能的利用小专题(一)热量、热值和热机效率的计算类型一

热量计算1.(2022·天水清水校级一模)地热资源可以用于温泉浴,若某浴池内有40m3、初温为85℃的水,当水温降到45℃时就可以供人们洗浴。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)](1)求这个浴池中所盛水的质量。123456

(2)这一过程中水是吸收热量还是放出热量?水吸收或放出的热量是多少?(3)若这个浴池所在的房间内空气的质量为1200kg,假设空气的比热容c=1×103J/(kg·℃),则吸收6×106J的热量,空气的温度将上升多少?(不考虑其他热量交换)

1234562.

工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,即把打制成型的刀具放入火炉中充分煅烧,然后将其迅速放入水中冷却。现有一成型合金钢制刀具,质量为1kg,在常温20℃时放入温度为836℃的火炉中煅烧足够长时间,再浸没在质量为5kg、温度为20℃的水中冷却,最后与水达到相同温度。[不计过程中的热量散失,c水=4.2×103J/(kg·℃),c合金钢=0.42×103J/(kg·℃)](1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?(1)合金钢制刀具放入836℃的火炉中煅烧足够长时间,达到热平衡,与火炉温度相同,所以,合金钢制刀具的末温t=836℃;则此刀具在火炉中吸收的热量Q合吸=c合金钢m合金钢(t-t0)=0.42×103J/(kg·℃)×1kg×(836℃-20℃)=342720J123456(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到相同的温度,设为t',不计过程中的热量散失,则有Q水吸=Q合放;即c水m水(t'-t0)=c合金钢m合金钢(t-t'),代入数据得,4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(t'-20℃)=0.42×103J/(kg·℃)×1kg×(836℃-t'),解得t'=36℃123456类型二

热量和热值的综合计算3.(2023·金昌)小强想要计算家里天然气灶烧水的热效率,他将2kg的水倒入烧水壶中,测出水温为20℃,在标准大气压下,把水刚加热到100℃时,消耗的天然气为0.048m3(假设天然气完全燃烧),若水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气热值q取4.0×107J/m3,则:(1)将这些水烧开,需吸收多少热量?(1)水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J123456(2)在这种情况下,燃烧的天然气放出了多少热量?(3)该天然气灶的效率是多少?

1234564.(2023·大同期中)山西人杰地灵,温泉遍布。大同阳高某温泉出水温度为63℃,日出水量可达600m3,水中含有多种对人体有益的微量元素,泡温泉已成为人们养生休闲的新方式。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),煤的热值q煤=3×107J/kg。(1)求1t的温泉水温度降至43℃放出的热量。(1)温泉水放出的热量Q放=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1×103kg×(63℃-43℃)=8.4×107J123456(2)若通过燃煤锅炉使温泉水的温度从43℃升高至63℃,则这口温泉每天需要多少千克的煤?(锅炉的热利用率为60%)

123456类型三

热机效率的计算5.(2023·兰州)一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km,所用时间为1h,消耗汽油10kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380N。求:(汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg)(1)汽车行驶的速度。

123456(2)牵引力的功率。(3)汽车发动机的效率。

1234566.(2022·忻州期末)某新型汽车,它的油箱最大可加40kg燃油,它行驶时所受阻力的大小与速度的关系如表所示。已知汽车发动机燃油完全燃烧放出的能量转化为机械能的效率是30%,汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg。则:(1)当汽车以20m/s的速度行驶时,汽车发动机的输出功率是多少千瓦?123456速度v/(m·s-1)10203040阻力f/N0.3×1021.2×102