九年级上册热学计算期末专题培优

九上热学计算期末专题培优1．（·邵阳）如图所示，一平底热水壶，其质量为0.5kg，内底面积为180cm2。有一次小军同学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上，测得壶中水深15cm，初温20℃。请你通过计算回答：（1）此时水和热水壶的总质量是多少？（2）加热前水对壶底的压强多大？（3）在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收多少热量？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg]2．(·大连)某工厂采用热效率高的卧式燃煤锅炉烧水，将4000kg水从25℃加热到75℃，该锅炉烧水的效率为70%，所用烟煤的热值约为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），试求：（1）这些水吸收的热量是多少？（2）烧这些水锅炉需要消耗烟煤的质量是多少？（假设烟煤完全燃烧）3．(·云南)太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J，若阳光照射该热水器5h，可以使量为80kg的水温度升高30℃，[c＝4.2×103J/（kg•℃），q干木柴＝1.2×107J/kg]，求：（1）水吸收的热量。（2）若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴（假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收）。（3）该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点。4．(·通辽)我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为400N，汽车在此过程中发动机热机效率为48%，汽油的热值q＝4.6×107J/kg。在该段测试过程中：（1）汽车的功率为多少？（2）燃烧了多少汽油？（计算结果保留两位小数）5．小丽需用温度为40℃的水泡脚，便把90℃的热水与10kg、20℃的水混合，设混合过程没有热量损失，问：需要90℃的热水多少kg？6．小亮家有一个容积为2L的水壶，水壶里装有初温为25℃的水，在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。[已知天然气的热值q=8.4×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）]求：（1）烧开1L水，水需要吸收多少热量？（2）若天然气炉具的效率是30%，则烧开1L水需要完全燃烧多少m3的天然气？7．某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为2.5×104kg，温泉水的初温是80℃，供暖后温度降到40℃。温泉水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。试求：（1）这些温泉水每天放出的热量是多少？（2）若这些热量由热值是3.0×107J/kg的焦炭提供，至少需要燃烧多少千克的焦炭？8．南通建造的世界首座海洋生活平台“希望7号”出海试航．若试航中平台的排水量为2.5×104t，以5m/s的速度匀速直线航行5km，所受阻力是平台重的0.016倍．取g=10N/kg，q燃油=4.0×107J/kg．求：（1）平台受到的浮力．（2）平台所受牵引力的功率．（3）若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程至少需要燃烧的燃油质量．9．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少?（2）该汽车的输出功率为多少?（已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）10．汽车发动机效率η是指发动机牵引汽车前进所做的功与汽油完全燃烧产生内能的比值，一辆小汽车在高速公路上匀速行驶200km，所用时间是2h，消耗汽油14L（汽油完全燃烧），若此汽车汽油发动机的效率η是25%，汽油密度ρ汽油=0.8×103kg/m3，汽油热值q汽油=4.5×107J/kg．（1）求该汽车在高速公路上行驶这段时间内的牵引力和牵引力功率的大小．（2）汽车驶出高速公路后，进入某国道，如图为此国道某直线路段的一处测速仪，测速仪内有能发射和接受超声波的传感器．在汽车以某一速度v远离测速仪某段距离L＝64m时，测速仪发出超声波经汽车反射后接收到超声波信号的时间为0.4s．已知此路段限速为80km/h，超声波的速度为340m/s．试计算并说明汽车在此路段是否超速？答案1．（1）此时水和热水壶的总质量是2kg；（2）加热前水对壶底的压强为1.5×103Pa；（3）在标准大气压下加热水至沸腾，水至少要吸收5.04×105J热量。2．（1）8.4×108J（2）40kg【解析】（1）水吸收的热量：Q吸=cm(t－t0)=4.2×103J/（kg•℃）×4000kg×(75℃－25℃)=8.4×108J（2）烟煤完全燃烧放出的热量：Q放=eq\f(Q吸,η)=eq\f(8.4×108J,70%)=1.2×109J需要消耗烟煤的质量：m=eq\f(Q放,q)=eq\f(1.2×109J,3×107J/kg)=40kg3．（1）1.344×107J；（2）1.12千克；（3）太阳能热水器的效率约53%；太阳能取之不尽用之不竭，属于可再生能源。4．（1）汽车的功率为1.2×104W（2）燃烧了0.02kg汽油5．4kg6．（1）由题意可知水的体积V水=1L=1×10-3m3m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg一标准大气压下水的沸点是100℃水吸收的热量：Q吸=c水m水（t－t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃－25℃）=3.15×105J（2）由得得=7．（1）4.2×109J（2）140kg8．（1）平台受到的浮力等于其排开液体的重力F浮=G排=mg=2.5×107kg×10N/kg=2.5×108N（2）牵引力所做的功W=Fs=0.016G排·s=0