初中物理熱學計算題

乙N暫1乙N暫1*快速電熱水壺初中物理熱學計算題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，發(fā)動機的實際功率為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)動機的效率為25%。求小汽車在這段路程中：運動的時間；(2)發(fā)動機所做的功；(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.2LTOC\o"1-5"\h\z?■■I4W辻廣樂袪甲血TtltlSLfl村景工■■?fl*it-3W-3L2B*3l3CJ■VtSftaBBSAt*J圖乙中觀察壺內(nèi)水位的玻璃管利用原理來工作。已知壺中裝滿水時水位高為10cm，此時水對水壺底的壓強是多少把初溫為20°C的一滿壺水在一個標準大氣壓下燒開，水需

要吸收多少熱量在不計熱量損失的情況下，電水壺正常工作時燒開一滿壺水需要多長時間(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)請問在10分鐘時間內(nèi):人克服重力所做的功是多少人克服重力做功的平均功率是多少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/kg?C水此過程中水箱中水吸收的熱量；該電熱淋浴器加熱時的熱效率。5、去冬今春以來，由于干旱少雨，我國多個地區(qū)發(fā)生了森林火災，

防火形勢十分嚴重。近期在某地發(fā)生的山火中，部隊及時出動直升機進行撲救，有效地抑制了火情的蔓延。直升機滅火主要靠外掛吊桶，直升機吊桶一次裝滿水后，飛到火頭上空，把水灑下去，可直接將火頭熄滅。若飛機將噸水豎直提升50m,水平飛行2km,飛機對水做了多少功用水滅火的過程中,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：電熱水壺正常工作時的電阻是多少壺中裝有質(zhì)量為lkg，溫度為20C的水，1標準大氣壓下，將壺中水加熱至沸騰，水需要吸收的熱量是多少[c=X103j/(kg?°C)]水當電熱水壺接入電路中且正常工作時，她家標有“3000r/kW?h”的電能表在1min內(nèi)轉(zhuǎn)了60r,請你通過計算說明婷婷家是否還有其它用電器在同時工作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:0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q;放水吸收的熱量Q；吸燃氣灶的效率n。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(在標準大氣壓下)?！舅谋葻崛輈=X103j/(kg?C)】水通過觀察天燃氣表得知消耗了0.01m3的天然氣，如果天然氣的密度為0?7kg/m3,燒水時消耗天然氣多少千克在此過程中水需要吸收多少熱量用額定功率是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%，則通電時間是多少9、前些日子，小亮的媽媽買了一個“天際”牌自動電熱水壺送給爺爺，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，5min后水燒開，水壺自動斷電．已知水的初溫為20C。這壺水吸收的熱量為多少燒水時家中電壓為220V，求電熱水壺的熱效率.在用電高峰，電路中的實際電壓降為198V，這時電熱水壺的實際功率為多大10、一輛汽車，總重為X104N，四個輪胎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，對路面的壓強是多少（2）10L汽油完全燃燒放出的熱量是多少（3）這段時間內(nèi)該汽車發(fā)動機的功率是多少kW（功率的計算結果保留小數(shù)點后一位）11、如圖所示，是一種煲湯用的電熱鍋工作原理圖，調(diào)節(jié)切換開關可以使電熱鍋處于“關、高溫、自動、保溫”四種工作狀態(tài)，溫控器的1）電熱鍋處于保溫擋正常工作時，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）電熱鍋處于高溫擋（切換開關接“1”）正常工作，在標準大氣壓下高溫加熱2kg的水，10min內(nèi)消耗多少電能設散熱功率不變，水的初溫為75°C，則加熱lOmin后水的最終溫度是多少12、某種電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機內(nèi)溫控開關S自動控制），從它的說明書上收集到如下數(shù)據(jù)及圖所示的簡化O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%，需要加熱多長時間［c=X103j/（kgC）,p水水=X103kg/m3］．13、隨著低碳理念的普及，學?？萍夹〗M的同學擬設計一種以太陽能電池驅(qū)動的汽車．通過查閱資料得知：肇慶地區(qū)太陽光垂直照射時，每平方米太陽能電池板最大可提供150W的電功率．擬設計的太陽能汽車質(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)動電機能夠?qū)?0%的電功率轉(zhuǎn)化為牽引汽車前進的機械功率．若該車在平直路面上以最高速度行駛，試通過計算回答下列問題（g取10N/kg）：（1）驅(qū)動電機提供的推力是多少牛（2）驅(qū)動電機提供的機械功率是多少瓦（3）該車的太陽能電池板面積約為多大（計算結果小數(shù)點后保留一位數(shù)字14、從2006年開始,我國就參與了國際科研合作項目《國際熱核聚變實驗堆聯(lián)合實施協(xié)定》,研究可控核聚變技術。該技術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的海水中提取的氘參與核聚變反應放出的能量相當于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)電的效率可以達到50%,所產(chǎn)生的電能可供如圖乙所示的電力機車牽引功率為4800kW的“和諧號”電力動車組以252km/h的運營速度勻速行駛多少km（計算結果保留一位小數(shù)）（汽油密度:X103kg/m3；汽油熱值：X107j/kg）:十氘:十氘&0氫核聚夕中Vb氚形成氦被釋放的釋放能v15、小理對家里的電磁爐進行研究，電磁爐的功率調(diào)節(jié)范圍是120W?2200W，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電磁爐的效率是多少小理用電磁爐煮粥．先用大火將水開，后用小火煮．這段時間電功率隨時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/W2200—300?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，當汽車以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛時，汽車發(fā)動機牽引力為1000N,效率為30%，汽油的熱值為4.6X107J/kg(假設汽油完全燃燒，g取10N/kg)?求：汽車靜止時對路面的壓強；汽車以90km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率；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)一電飯鍋銘牌上標有“220V1100W”字樣。電飯鍋正常工作時，它的電阻是多少Q(mào)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)生了多少熱量是什么原因?qū)е?2)與(3)中兩個熱量值不相等(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，運動的時間t=s/v=t=s/v=100X103m20m8.7kg103kg0.1m103kg3m3l.2kg1.2kg20°C-〔1分）（1分）7分）-〔-〔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%W4.8x106J⑴&二陀囿二IJxlW炬畑二J^=G^=1.5j<104?/j<30^=7.3x105J⑵Q=c泌f=4.2xl03jr/fe.°Qxl.5xl05tex80°C——=5.04x]QV60r3000r/kW?h=0mkW-h=72X1O4J卩總=!^60^二1200W0.5m360r0.5m3X103J/(kgC)X100kgX(70C-20C)=X107J。(3)燃氣灶的效率n=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。水需要吸收的熱量Q二cm(t—t)=X103j/(kg?°C)X1kgX0100C-20C)=X105J。（3）電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率（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-t)=X103j/(kg?°C)X0.8kgX(100°C—20°C)=X105j。?吸0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=%。吸電電熱水壺的電阻R二U2/P=(220V)2/1100W=44Q，當家庭電路中的實際電壓降為198V時，電熱水壺的實際功率為P=U2/R=(198V)2/44Q=891W。實Q式可得：Q吸二nPt,故通電時間t二一二錯誤!二500s。10、解析：(1)知道汽車總重，又在水平路面上，可求汽車對路面的壓力,又知道受力面積,利用壓強公式求汽車對路面的壓強。???汽車靜止在水平路面上，???汽車對路面的壓力：F=G=X104N,汽車對路面的壓強：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放根據(jù)“汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉(zhuǎn)化為機械能”求出有用能量(發(fā)動機做的功)，再利用功率公式求汽車發(fā)動機的功率發(fā)動機做的有用功：W=QX30%=X108JX30%=X107J，汽車發(fā)動放機的功率：nW9.66X107JP===2.68x104W=26.8kWt3600s答：(1)該車靜止在水平路面上時，對路面的壓強是1X105Pa;(2)10L汽油完全燃燒放出的熱量是X108J；(3)這段時間內(nèi)該汽車發(fā)動機的功率是。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；設水溫變化了At,根據(jù)能量守恒得(P加-P)t=cm△t,代入數(shù)據(jù)有：(500W一80W)散X10X60s=X103j/(kg.°C)X2kgXAt,解得：△t=30°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算、密度公式的應用和熱量的計算等知識。當S閉合，S斷開時，電路中只有電阻R,電阻相對較大，02電功率較小，處于保溫狀態(tài)，當兩開關都閉合時，兩電阻并聯(lián)，此時電路電阻最小，電功率最大，處于加熱狀態(tài)．①一箱水的質(zhì)量m=pV=103kg/m3X1X10-3m3=1kg；②由P=UI(3)Q=cm^t=X103j/(kg°C)XlkgX(80°C-20°C)=X105j,吸vQ=nW=nPt,吸???=：「詁jjFO.^LOOOIT13、解析：(1)驅(qū)動電機提供的推力F=f=0.02G==X500kgX10N/kg=100N．(2)驅(qū)動電機提供的機械功率是P二Fv=100NX15m/s=1.500W?⑶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S~11.1m2.14、解析：先計算出300L優(yōu)質(zhì)汽油完全燃燒放出的熱量'再計算出其轉(zhuǎn)化的電能'已知電能和電力機車牽引功率可計算出行駛時間'最后根據(jù)公式s=vt計算出行駛路程。

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=X10Q=qm汽油由P=W/t可得產(chǎn)生的電能可供動車組行駛時間：t二W/P=X109J/X106W~，動車組行駛速度:v=252km/h=70m/s，由v=s/t可得,動車組行駛路程：s=vt=70m/sX=71442m~71.4km。15、解析：(1)水吸收的熱量：Q二cmAt=X103j/(kg?°C)吸X2kgX(100C-20C)=X105j,消耗的電能：W=?h=XX106j=X105j,電磁爐的效率:打二/二二’「?肓］?％。W7,92x107(2)由圖知，第8分鐘電磁爐的電功率P=800W,；?P二Ul,??.通過電磁爐的電流：I二I二二二汀:'=7=2207~3.6A.16/r