熱機(jī)效率計(jì)算典型題(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 熱機(jī)效率計(jì)算典型題1、用爐子燒水時(shí)，將10kg的水從20加熱到100，燃燒了0.5kg的焦炭，水的比熱容是4.2 × 103J/(kg·),焦炭的熱值是3.0× 107J/(kg)試求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）0.5kg焦炭完全燃燒放出的熱量是多少？（3）爐子燒水的效率是多少？2、某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給8kg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4min內(nèi)完全燃燒了1.4kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg），煤的熱值約為3×107J/kg，求： （1）經(jīng)過4

2、min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量（2）煤爐燒水時(shí)的熱效率                   3、某燃?xì)鉄崴鞴ぷ鲿r(shí)，燃燒產(chǎn)生熱量的功率為20kW，水溫升高25時(shí)，每分鐘出水量為10L此時(shí)c水=4.2×103J/kg，水=1.0×103kg/m3求：（1）1min內(nèi)水吸收的熱量；（2）熱水器的效率4、（2016德州）天然氣灶使用方便、經(jīng)濟(jì)環(huán)保如圖所示，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，天然氣灶將一壺質(zhì)量為3kg、

3、溫度為20的水加熱至沸騰，大約需要10min，已知：水的比熱容為4.2×103J/（kg），天然氣的熱值為3.5×107J/m3求：（1）水吸收的熱量；（2）若天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸收，燒開這壺水需要多少天然氣5、楊洋同學(xué)家原來是用液化石油氣燒水的（每天至少用65的熱水100kg），參加“探究性學(xué)習(xí)”活動(dòng)后，在老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下，制作了一臺(tái)簡(jiǎn)易的太陽能熱水器。這臺(tái)熱水器6月份平均每天可將100kg水從15升高到65。（1）若液化石油氣的熱值為80×107J/kg，改用太陽能熱水器后，6月份平均每天可節(jié)約液化石油氣多少千克？液化石油氣燃燒放熱的

4、70%被水吸收、C水=42×103J/（kg·）（2）使用太陽能熱水器比使用燃料燒水，除了節(jié)約能源外，還有哪些優(yōu)點(diǎn)？（至少寫出兩點(diǎn)）6、某家用轎車，重為1.5×104N，當(dāng)車以72km/h的速度勻速直線行駛了0.5h，消耗汽油 3kg，期間車受到的阻力為車重的0.08倍。已知汽油的熱值為4.6×107J/kg，在此過程中，求：（1）車通過的路程；（2）牽引力做功的功率；（3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。7、新型四輪沙灘卡丁車，其滿載時(shí)的質(zhì)量為600kg，車輪與沙灘接觸總面積為2000cm2該四輪卡丁車滿載時(shí)在水平沙灘上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，10min行駛了6km，卡丁車

5、的牽引力為2.3×103N（1）當(dāng)卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時(shí)，它對(duì)沙灘的壓強(qiáng)為多大？（2）該卡丁車行駛的功率為多少？（3）若該卡丁車以汽油為燃料，在這次行駛中需要燃燒1.2kg的汽油求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為卡丁車機(jī)械能的效率是多少？（q汽油=4.6×107J/kg）8、一輛小轎車，質(zhì)量為1.8t，車輪與地面總接觸面積為1000cm2，小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是20%，它在平直公路上勻速行駛時(shí)的牽引力為644N(空氣阻力不計(jì)，汽油熱值q=4.6×107J/Kg，g=10N/kg)。求：(1)該小轎車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少？(2)該小轎車在平直公路上勻速行駛

6、100Km消耗多少Kg汽油？9、一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如下，在第10s時(shí)速度達(dá)到20m/s，通過的路程為120m。求：(1)在010s內(nèi)汽車的平均速度。 (2)設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，大小為f=4000N，那么在O10s內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功是多少焦耳。 (3)若發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)化效率為80%，則需要燃燒多少千克汽油才能使發(fā)動(dòng)機(jī)做這么多功。(已知汽油的熱值大約為5×107J/kg 10、小兵同學(xué)想知道一輛小汽車的實(shí)際功率是多少，他從駕駛員師傅處了解到，該汽車100km耗油約7kg，從書上查得汽油的熱值q=4.6×107J/kg

7、，他又測(cè)出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽車勻速前進(jìn)（空氣阻力不計(jì)）求：（1）該小汽車行駛100km，消耗的總能量是多少？（2）該小汽車勻速行駛100km，做的有用功是多少？（3）該小汽車的效率是多少？11、某快艇使用的汽油熱值為4.6×107Jkg，密度為O.7×103kgm3，油箱容積50L,在水面勻速航行時(shí)所受的阻力為1400N。(1)如果把油箱裝滿，則汽油的質(zhì)量是多少? (2)若快艇勻速行駛46km，則牽引力所做的功是多少? (3)若發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%，則勻速行駛46km消耗汽油多少千克?總質(zhì)量1600kg額定功率30kW每個(gè)輪胎與地面接觸面積0.02m

8、2100km耗油量8L水箱容量2.5L汽油密度 0.71×103kg/m312、隨著人們生活水平的不斷提高，小汽車越來越多地走進(jìn)了普通百姓家中，如表為某品牌小 汽車的有關(guān)數(shù)據(jù)：求：（1）該汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)（2）裝滿水的水箱中的水溫度升高10所吸收的熱量（c水=4.2×103J/kg）（3）假如該小汽車在水平路面上以額定功率勻速行駛10min，消耗汽油1.3kg則此過程中該小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率是多少？（汽油的熱值q=4.6×107J/kg）13、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車已成為人們常用的交通工具一輛使用汽油為燃料的小汽車，在路面水平的高速公路上以10

9、0km/h的速度勻速行駛時(shí)，百公里油耗為8L，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%設(shè)汽車通過50km的路程汽油的密度=0.75×103kg/m3汽油熱值為q=4.5×107J/kg求：（1）通過該路段，汽車行駛的時(shí)間（2）該路段上消耗汽油的質(zhì)量（3）該路段上發(fā)動(dòng)機(jī)給汽車行駛提供的牽引力1、2、解：（1）經(jīng)過4min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量：                     Q吸=cm（

10、tt0）=4.2×103J/（kg）×8kg×（7020）=1.68×106J；                 （2）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量：  Q放=mq=1.4kg×3×107J/kg=4.2×107J；            

11、0;   煤爐燒水時(shí)的熱效率：  =×100%=4%3解：（1）1min出水體積V=10L=0.01m3， 由=得水的質(zhì)量：m=V=1×103kg/m3×0.01m3=10kg，1min水吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2×103J/（kg）×10kg×25=1.05×106J；（2）1min燃?xì)馊紵a(chǎn)生熱量：Q放=Pt=20000W×60s=1.2×106J，熱水器的效率：=×100%=87.5%4解：（1）在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水沸騰時(shí)的溫度t=100，水

12、吸收的熱量：Q吸=cm（tt0）=4.2×103J/（kg）×3kg×（10020）=1.008×106J（2）由=×100%得，天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放=1.68×106J由Q放=Vq得，燒開這壺水需要天然氣的體積：V=4.8×102m35、375kg    無污染  安全  光能取之不盡6、（1）36km（2）2.4×104W（3）31.3（1）s=vt=72km/h×0.5h=36km；（2）f=0.08G=0.08×1.5×

13、;104N=1.2×103N，即F=f=1.2×103N， P=W/t=FS/t=Fv=1.2×103N×20m/s=2.4×104W；（3）車牽引力做功W有=Pt=2.4×104W×0.5×3600s=4.32×107J；車消耗汽油能量W=Q=qm=4.6×107J/kg×3kg=1.38×108J；得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率=7、（1）3×104Pa；（2）2.3×104W；（3）25%8、9、12m/s  8×106 0.02kg10、解

14、：（1）汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J；（2）做的有用功：W=Fs=644N×100×103m=6.44×107J；（3）小汽車的效率：=×100%=×100%=20%11、（1）如果把油箱裝滿，則汽油的質(zhì)量是（2分）（2）若快艇勻速行駛46km，則牽引力所做的功是（2分）（3）消耗汽油的質(zhì)量為（2分）12、解：（1）該汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力：F=G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N，對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=2

15、15;105Pa；（2）裝滿水時(shí)水的體積：V=2.5L=2.5dm3=2.5×103m3，由=可得，水的質(zhì)量：m=V=1.0×103kg/m3×2.5×103m3=2.5kg，水溫度升高10所吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2×103J/（kg）×2.5kg×10=1.05×l05J；（3）小汽車以額定功率勻速直線行駛10min牽引力所做的功：W=Pt=30×103W×10×60s=1.8×107J，完全燃燒1.3kg汽油放出熱量：Q放=mq=1.3kg×4.6×107J/kg=5.98×107J，小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為：=×100%=×100%30%13、解：（1）速度v=100km/h運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=0.5h（2）百公里油耗為8L