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文檔簡介
1、. 加熱效率的問題-呂1、天然氣灶燒水,燃燒0.5m3的天然氣,使100kg的水從20升高到70已知水的比熱容為C=4.2103J/(kg),天然氣的熱值為q=7.0107J/m3求:(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放(2)水吸收的熱量Q吸(3)燃?xì)庠畹男?、小星家的太陽能熱水器,水箱容積是200L。小星進(jìn)行了一次觀察活動(dòng):某天早 上,他用溫度計(jì)測得自來水的溫度為20,然后給熱水器水箱送滿水,中午時(shí)“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45。請(qǐng)你求解下列問題:(1)水吸收的熱量;【c水=4.2103J(kg)】(2)如果水吸收的這些熱量,由燃燒天然氣來提供,而燃?xì)庠畹男蕿?0,求至少需
2、要燃燒多少天然氣?(天然氣的熱值為q=3.5107Jkg)3、小明家煮飯、燒水使用的是管道天然氣,已知天然氣的熱值為4.5107Jm3,放出的熱量有50被有效利用,現(xiàn)要將初溫為25的水加熱到100,需要完全燃燒0.03m3的天然氣,則能加熱水的質(zhì)量為多少?c水4.2103J(kg)4、小亮家有一個(gè)容積為2L的水壺,水壺里裝有初溫為25的水,在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下小亮用天然氣爐具對(duì)水進(jìn)行加熱。已知天然氣的熱值q=8.4107J/m3,水的比熱容 c水=4.2103J/(kg)求:(1)燒開1L水,水需要吸收多少熱量?(2)若天然氣爐具的效率是30%,則燒開1L水需要完全燃燒多少m3的天然氣?5、某物理
3、興趣小組的同學(xué),用煤爐給10kg的水加熱,同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時(shí)間變化的圖線若在6min內(nèi)完全燃燒了2kg的煤,水的比熱容為4.2103J/(kg),煤的熱值約為3107J/kg求:(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量;(2)經(jīng)過6min時(shí)間加熱,水所吸收的熱量;(3)煤爐燒水時(shí)的熱效率6、小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后,知道水的比熱容是4.2103J/(kg),他想估算一下自己家每天燒水做飯需要的熱量。于是小明仔細(xì)記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時(shí)間,并把它折算成燒水時(shí)間,相當(dāng)于每天將30kg、20的水燒開。小明家每天燒水做飯需要多少熱量?如果普通煤的熱值為3107J/kg,從理論
4、上講小明家每天燒水做飯需要多少千克普通煤?小明家實(shí)際平均每天需要燒4塊蜂窩煤,按每塊蜂窩煤含煤0.5kg算,他家每天實(shí)際用煤2kg,由此小明計(jì)算出他家煤爐的效率只有16.5。你認(rèn)為小明家煤爐效率低的原因是什么?從大的方面講,家用煤除了熱效率低、浪費(fèi)能源的缺點(diǎn)外,另一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么?7、太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一某品牌太陽能熱水器每小時(shí)平均接收4.2106J的太陽能,在5小時(shí)的有效照射時(shí)間內(nèi),將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為20的水溫度升高到40求:(1)熱水器中的水吸收的熱量Q;水的比熱容C=4.2103J/(kg)(2)熱水器5小時(shí)內(nèi)接收到的太陽能E;(3)熱水器的效率;
5、(4)若改用煤氣來加熱這些水,需要完全燃燒多少千克煤氣?(煤氣的熱值q=4.2107J/kg,假設(shè)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收)8、某團(tuán)隊(duì)在海拔3000多米高山上野營時(shí),使用鐵鍋燒水,他們發(fā)現(xiàn)把體積為2L的水從10加熱到85時(shí),共消耗了5kg的干木柴,已知水的比熱容為4.2103J/(kg.),干木柴的熱值為1.2107J/kg)。求:(1)干木柴完全燃燒放出的熱量。(2)水吸收的熱量。(3)鐵鍋燒水的的效率。(4)他們也發(fā)現(xiàn)在高山上用鐵鍋煮馬鈴薯時(shí),盡管鍋里的水嘩嘩地沸騰了很長時(shí)間。馬鈴薯還是煮不軟,為什么?參考答案1、解:(1)天然氣完全燃燒放出的熱量:Q放=Vq=0.5m37.0107
6、J/m3=3.5107J(2)水吸收的熱量:Q吸=cm(tt0)=4.2103J/(kg)100kg(7020)=2.1107J(3)燃?xì)庠畹男剩?100%=100%=60%2、解:熱水器中水的質(zhì)量 -1分 水吸收的熱量Q吸=cm水(t-t0)=4.2103J/(kg)200kg(45-20)=2.1107J -2分 天燃?xì)馊紵懦龅臒崃?-1分 由-2分 3、解:水吸收的熱量為Q吸c(diǎn)水m水(tt0),又因?yàn)樘烊粴馔耆紵懦龅臒崃繛镼放,由題意可知:Q吸Q放qV,則有:c水m水(tt0)qV,所需水的質(zhì)量為:m水kg2.14kg。4、解:(1)由題意可知水的體積V水=1L=110-3m3m
7、水=水V水=1.0103kg/m3110-3m3=1kg.(1分)一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100水吸收的熱量:Q吸 =c水水(tt0)= 4.2103J/(kg)1kg(10025)= 3.15105J.(2分)(2)由得.(2分)得=.(2分)5、解:(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q放=mq=2kg3107J/kg=6107J;(2)Q吸=cm(tt0)=4.2103J/(kg)10kg(8020)=2.52106J;(3)煤爐燒水時(shí)的熱效率=100%=100%=4.2%6、1.008107 J;0.336kg;小明家煤爐效率低的原因是:一方面煤不能完全燃燒,另一方面煤燃燒放出的熱量不能被水完全
8、吸收,大部分的熱量散失掉了。煤在燃燒過程中產(chǎn)生廢渣、廢氣,造成環(huán)境污染。詳解:利用Q吸=cmt及Q=mq等公式進(jìn)行計(jì)算,熟悉相關(guān)計(jì)算公式是解題的關(guān)鍵。小明家每天燒水做飯需要的熱量即是水升溫吸收的熱量Q吸= c水m水(tt0)=4.2103J/(kg)30kg(100-20)=1.008107 J。小明家每天燒水做飯需要的能量需要煤燃燒放出,即Q放= Q吸=1.008107J則需要的煤的質(zhì)量為m=Q放/q=1.008107J/3107J/kg=0.336kg。小明家煤爐效率低的原因是:一方面煤不能完全燃燒,另一方面煤燃燒放出的熱量不能被水完全吸收,大部分的熱量散失掉了。煤在燃燒過程中產(chǎn)生廢渣、廢氣,造成環(huán)境污染。7、(1)8.4106J(2)2.1107J(3)40%(4)0.2kg8、解:(1)干木柴完全燃燒放出的熱量 Q放=mq=5kg1.2107J/kg=6107J(3分)(2)水的質(zhì)量m=V=210-3m31.0103kg/m3=2kg(2分)水吸收的熱量:Q吸=c水m(t-t0)=
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