初中物理熱學(xué)計(jì)算題

1、乙N暫1*快速電熱水壺初中物理熱學(xué)計(jì)算題1、隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來越多地走進(jìn)了百姓人家。一輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為20kW。若小汽車行駛的距離為100km，汽油的熱值q=X107j/kg，小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%。求小汽車在這段路程中：(1) 運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；(3)消耗汽油的質(zhì)量。2、如圖所示是家庭中所用的一種電水壺的外形及其銘牌，請(qǐng)你根據(jù)圖中所提供的信息完成以下問題：話罡電莊l220皆融定容T.2LI4W辻廣樂袪甲血TtltlSLfl村景工fl*it-3W-3L2B*3l3CJVtSftaBB

2、SAt*J(1) 圖乙中觀察壺內(nèi)水位的玻璃管利用原理來工作。(2) 已知壺中裝滿水時(shí)水位高為10cm，此時(shí)水對(duì)水壺底的壓強(qiáng)是多少(3) 把初溫為20°C的一滿壺水在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開，水需要吸收多少熱量(4) 在不計(jì)熱量損失的情況下，電水壺正常工作時(shí)燒開一滿壺水需要多長(zhǎng)時(shí)間(c=X103J/(kg°C)、g=10N/kg)水3、肥胖是人類健康的大敵，跳繩是減肥的方法之一。某人的質(zhì)量為80kg，跳起時(shí)重心升高的平均高度約為5厘米。在晨練中，他在10分鐘內(nèi)跳了800次，(每千克脂肪提供的能量是1.6x107J,可用q=1.6x107J/kg表示，g=10N/kg)請(qǐng)問在10分

3、鐘時(shí)間內(nèi):(1) 人克服重力所做的功是多少(2) 人克服重力做功的平均功率是多少(3) 假如人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，在理論上可以消耗多少脂肪4、小麗家電熱淋浴器的額定功率為2000W，水箱最多可容納50kg水，注滿水的淋浴器連續(xù)正常加熱40min,淋浴器上溫度示數(shù)由22C上升到42C。求：c=X103j/kgC水(1) 此過程中水箱中水吸收的熱量；(2) 該電熱淋浴器加熱時(shí)的熱效率。5、去冬今春以來，由于干旱少雨，我國(guó)多個(gè)地區(qū)發(fā)生了森林火災(zāi)，防火形勢(shì)十分嚴(yán)重。近期在某地發(fā)生的山火中，部隊(duì)及時(shí)出動(dòng)直升機(jī)進(jìn)行撲救，有效地抑制了火情的蔓延。直升機(jī)滅火主要靠外掛吊桶，直升機(jī)吊桶一次裝滿

4、水后，飛到火頭上空，把水灑下去，可直接將火頭熄滅。(1) 若飛機(jī)將噸水豎直提升50m,水平飛行2km,飛機(jī)對(duì)水做了多少功(2) 用水滅火的過程中,水要吸收大量的熱量。若噸水,溫度從20°C升高到100°C，能吸收多少熱量產(chǎn)品垂號(hào)XX額定電崔220V額定頻率50Hz額定功率1100W6、婷婷家有一電熱水壺，銘牌如下表所示。求：(1) 電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少(2) 壺中裝有質(zhì)量為lkg，溫度為20C的水，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將壺中水加熱至沸騰，水需要吸收的熱量是多少c=X103j/(kg°C)水(3) 當(dāng)電熱水壺接入電路中且正常工作時(shí)，她家標(biāo)有“3000r/kWh

5、”的電能表在1min內(nèi)轉(zhuǎn)了60r,請(qǐng)你通過計(jì)算說明婷婷家是否還有其它用電器在同時(shí)工作7、天然氣灶燒水，燃燒的天然氣，使100kg的水從20C升高到70°C。已知水的比熱容為c=4.2X103J/(kg°C),天然氣的熱值為q=X107j/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蕁。8、小明家利用天然氣灶燒水，把質(zhì)量為1kg的20°C的水燒開(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)。【水的比熱容c=X103j/(kgC)】水(1) 通過觀察天燃?xì)獗淼弥牧?.01m3的天然氣，如果天然氣的密度為07kg/m3,燒水時(shí)消耗天

6、然氣多少千克(2) 在此過程中水需要吸收多少熱量(3) 用額定功率是800W的電熱壺在220V額定電壓下，燒開同樣質(zhì)量的水，若電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率是84%，則通電時(shí)間是多少9、前些日子，小亮的媽媽買了一個(gè)“天際”牌自動(dòng)電熱水壺送給爺爺，其銘牌如右表。小亮為了給爺爺說明電熱水壺的使用方法，他接水至800mI刻度，然后把壺放在加熱座上，撥開開關(guān)，5min后水燒開，水壺自動(dòng)斷電已知水的初溫為20C。(1) 這壺水吸收的熱量為多少(2) 燒水時(shí)家中電壓為220V，求電熱水壺的熱效率.(3) 在用電高峰，電路中的實(shí)際電壓降為198V，這時(shí)電熱水壺的實(shí)際功率為多大10、一輛汽車，總重為X104N，四個(gè)輪胎

7、與地面接觸的總面積為，該車在平直公路上勻速行駛1h,消耗汽油10L，汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（汽油的熱值為X107j/kg，密度為X103kg/m3,g=10N/kg）求：（1）該車靜止在水平路面上時(shí)，對(duì)路面的壓強(qiáng)是多少（2）10L汽油完全燃燒放出的熱量是多少（3）這段時(shí)間內(nèi)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多少kW（功率的計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）11、如圖所示，是一種煲湯用的電熱鍋工作原理圖，調(diào)節(jié)切換開關(guān)可以使電熱鍋處于“關(guān)、高溫、自動(dòng)、保溫”四種工作狀態(tài)，溫控器的1）電熱鍋處于保溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，鍋內(nèi)的水溫度始終不變，則該電熱鍋的散熱功率是多少（2）電熱鍋處于高溫?fù)酰ㄇ袚Q開關(guān)接“1”

8、）正常工作，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下高溫加熱2kg的水，10min內(nèi)消耗多少電能設(shè)散熱功率不變，水的初溫為75°C，則加熱10min后水的最終溫度是多少12、某種電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S自動(dòng)控制），從它的說明書上收集到如下數(shù)據(jù)及圖所示的簡(jiǎn)化0電路原理圖3m3)（3）將一滿熱水箱的水從20C加熱到80C需要吸收多少熱量若加熱效率為90%，需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間c=X103j/（kgC）,p水水=X103kg/m313、隨著低碳理念的普及，學(xué)?？萍夹〗M的同學(xué)擬設(shè)計(jì)一種以太陽能電池驅(qū)動(dòng)的汽車通過查閱資料得知：肇慶地區(qū)太陽光垂直照射時(shí)，每平方米太陽能電池板最大可提供150W的電功

9、率擬設(shè)計(jì)的太陽能汽車質(zhì)量是500kg,它在平直路面上最快每秒可行駛15m,行駛過程中所受的平均阻力是車重的倍該汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)?0%的電功率轉(zhuǎn)化為牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率若該車在平直路面上以最高速度行駛，試通過計(jì)算回答下列問題（g取10N/kg）：（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的推力是多少牛（2）驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的機(jī)械功率是多少瓦（3）該車的太陽能電池板面積約為多大（計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留一位數(shù)字14、從2006年開始,我國(guó)就參與了國(guó)際科研合作項(xiàng)目國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆聯(lián)合實(shí)施協(xié)定,研究可控核聚變技術(shù)。該技術(shù)可用氫的同位素氘和氚聚合發(fā)生核聚變釋放能量,并不會(huì)產(chǎn)生放射性污染,如圖甲所示。而氘可以從海水中提取，從1L

10、的海水中提取的氘參與核聚變反應(yīng)放出的能量相當(dāng)于300L優(yōu)質(zhì)汽油完全燃燒放出的熱量。若這些核能用來發(fā)電的效率可以達(dá)到50%,所產(chǎn)生的電能可供如圖乙所示的電力機(jī)車牽引功率為4800kW的“和諧號(hào)”電力動(dòng)車組以252km/h的運(yùn)營(yíng)速度勻速行駛多少km（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）（汽油密度:X103kg/m3；汽油熱值：X107j/kg）:十氘&0氫核聚夕中Vb氚形成氦被釋放的釋放能v15、小理對(duì)家里的電磁爐進(jìn)行研究，電磁爐的功率調(diào)節(jié)范圍是120W2200W，(1) 小理用電磁爐將質(zhì)量為2kg的水從20°C加熱到100°C，消耗了h的電能水吸收的熱量是多少這時(shí)電磁爐的效率是多少

11、(2) 小理用電磁爐煮粥先用大火將水開，后用小火煮這段時(shí)間電功率隨時(shí)間變化如圖所示問第8分鐘通過電磁的電流是多少水的比熱是X103J/(kg°C)，家庭電路的電壓為220V”P/W2200300?Iill.5101520t/rnin16、今年“五一”期間，爸爸開車帶著李兵，汽車(包括車上的人和物品)質(zhì)量為X103kg，車輪與地面的總接觸面積為，當(dāng)汽車以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為1000N,效率為30%，汽油的熱值為4.6X107J/kg(假設(shè)汽油完全燃燒，g取10N/kg)求：(1) 汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)；(2) 汽車以90km/h的速度勻速行駛時(shí)

12、，牽引力的功率；(3) 若汽車按照這種方式行駛，這次旅行全程往返250km，牽引力做的功是多少李兵應(yīng)該提醒爸爸至少要加汽油多少kg17、(2011內(nèi)蒙古赤峰)一電飯鍋銘牌上標(biāo)有“220V1100W”字樣。(1) 電飯鍋正常工作時(shí)，它的電阻是多少Q(mào)(2) 在電飯鍋內(nèi)倒入質(zhì)量為2kg、溫度為20°C的水，若把這些水加熱到80C，水最少需要吸收多少熱量c=X103j/(kgC)水(3) 為了加熱這些水，電飯鍋正常工作了10min，它產(chǎn)生了多少熱量(4) 是什么原因?qū)е?2)與(3)中兩個(gè)熱量值不相等(說出一條即可)參考答案：1、解析：(1)小汽車的速度v=72km/h=20m/s，運(yùn)動(dòng)的時(shí)

13、間t=s/v=100X103m20m8.7kg103kg0.1m103kg3m3l.2kg1.2kg20°C-1分）（1分）7分）-1分U2R=額一P額(20)=44Q1100W1kg20°C-w80kg0-05心等舟盞汽0.002kg50kg42C-22C仝=42x1=87.5%W4.8x106J&二陀囿二IJxlW炬畑二J=G=1.5j<104?/j<30=7.3x105JQ=c泌f=4.2xl03jr/fe.°Qxl.5xl05tex80°C=5.04xQV60r3000r/kWh=0mkW-h=72X1O4J卩總=!60二12

14、00W0.5m30.5m3X103J/(kgC)X100kgX(70C-20C)=X107J。(3)燃?xì)庠畹男蕁=Q/Q=X107j/X107j/m3=60%。吸放8、解析：（1）消耗天然氣的質(zhì)量m二pV二0.7kg/m3X0.01m3=0.007kg。(2) 水需要吸收的熱量Q二cm(tt)=X103j/(kg°C)X1kgX0100C-20C)=X105J。（3）電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率n二84%，即n=Q吸=84%,可得Q放=nQ；而電熱壺放出Q=Pt；綜合以上關(guān)系放放9、解析：(1)水的質(zhì)量m二pV=1g/cm3X800cm3=800g=0.8kg,水吸收的熱量為Q=cm(t-

15、t)=X103j/(kg°C)X0.8kgX(100°C20°C)=X105j。吸0(2) 電熱水壺消耗的電能是W=Pt=1100WX300s=X105j,電熱水壺的熱效率為n=Q/w=xi05j/xi05j=%。吸電(3) 電熱水壺的電阻R二U2/P=(220V)2/1100W=44Q，當(dāng)家庭電路中的實(shí)際電壓降為198V時(shí)，電熱水壺的實(shí)際功率為P=U2/R=(198V)2/44Q=891W。實(shí)Q式可得：Q吸二nPt,故通電時(shí)間t二一二錯(cuò)誤!二500s。10、解析：(1)知道汽車總重，又在水平路面上，可求汽車對(duì)路面的壓力,又知道受力面積,利用壓強(qiáng)公式求汽車對(duì)路面的

16、壓強(qiáng)。汽車靜止在水平路面上，汽車對(duì)路面的壓力：F=G=X104N,汽車對(duì)路面的壓強(qiáng)：p=F=L2x104N=I05paS0.12m2(2)知道汽油的體積和汽油的密度,利用密度公式求汽油的質(zhì)量，再利用燃料完全燃燒公式Q=mq求10L汽油完全燃燒放出的放熱量。V=10L=0.01m3，汽油的質(zhì)量m=pV=X103kg/m3X0.01m3=7kg，汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=7kgXX107j/kg=X108jo放(3) 根據(jù)“汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”求出有用能量(發(fā)動(dòng)機(jī)做的功)，再利用功率公式求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功：W=QX30%=X108JX30%=X107

17、J，汽車發(fā)動(dòng)放機(jī)的功率：nW9.66X107JP=2.68x104W=26.8kWt3600s答：(1)該車靜止在水平路面上時(shí)，對(duì)路面的壓強(qiáng)是1X105Pa;(2)10L汽油完全燃燒放出的熱量是X108J；(3)這段時(shí)間內(nèi)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是。11、解析：(1)因鍋內(nèi)水的溫度始終不變，所以電熱鍋發(fā)熱功率與散熱功率相等，即P=80Wo散(2)電熱鍋10min內(nèi)消耗的電能W=P加t=500WX10X60s=3X105j；設(shè)水溫變化了At,根據(jù)能量守恒得(P加-P)t=cmt,代入數(shù)據(jù)有：(500W一80W)散X10X60s=X103j/(kg.°C)X2kgXAt,解得：t=30

18、6;C,t二t+A0t=105C,由此可知，水最終沸騰，即水的最終溫度是IOOC。12、解析：本題考察電功率的計(jì)算、密度公式的應(yīng)用和熱量的計(jì)算等知識(shí)。(1) 當(dāng)S閉合，S斷開時(shí)，電路中只有電阻R,電阻相對(duì)較大，02電功率較小，處于保溫狀態(tài)，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，此時(shí)電路電阻最小，電功率最大，處于加熱狀態(tài)(2) 一箱水的質(zhì)量m=pV=103kg/m3X1X10-3m3=1kg；由P=UI(3)Q=cmt=X103j/(kg°C)XlkgX(80°C-20°C)=X105j,吸vQ=nW=nPt,吸=：詁jjFO.LOOOIT13、解析：(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的推

19、力F=f=0.02G=X500kgX10N/kg=100N(2)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的機(jī)械功率是P二Fv=100NX15m/s=1.500W電功率轉(zhuǎn)化率"=亍占=90%'所以該車的太陽能電池板面積約為S11.1m2.14、解析：先計(jì)算出300L優(yōu)質(zhì)汽油完全燃燒放出的熱量'再計(jì)算出其轉(zhuǎn)化的電能'已知電能和電力機(jī)車牽引功率可計(jì)算出行駛時(shí)間'最后根據(jù)公式s=vt計(jì)算出行駛路程。由由p=m/V可得汽油質(zhì)量：m=pV=X103汽油汽油汽油Q=qm汽油kg/m3X300X10-3rw=213kg,汽油完全燃燒放出熱量:=X107j/kgX213kg=X109J,產(chǎn)生的電能:W=50%Q=X109J。由P=W/t可得產(chǎn)生的電能可供動(dòng)車組行駛時(shí)間：t二W/P=X109J/X106W，動(dòng)車組行駛速度:v=252km/h=70m/s，由v=s/t可得,動(dòng)車組行駛路程：s=vt=70m/sX=71442m71.4km。15、解析：(1)水吸收的熱量：Q二cmAt=X103j/(kg°C)吸X2kgX(100C-20C)=X105j,消耗的電