初中物理熱量+熱值和熱機效率的計算課件+九年級全一冊

第十四章內(nèi)能的利用小專題(一)熱量、熱值和熱機效率的計算類型一

熱量計算1.(2022·天水清水校級一模)地熱資源可以用于溫泉浴,若某浴池內(nèi)有40m3、初溫為85℃的水,當水溫降到45℃時就可以供人們洗浴。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)](1)求這個浴池中所盛水的質(zhì)量。123456

(2)這一過程中水是吸收熱量還是放出熱量?水吸收或放出的熱量是多少?(3)若這個浴池所在的房間內(nèi)空氣的質(zhì)量為1200kg,假設空氣的比熱容c=1×103J/(kg·℃),則吸收6×106J的熱量,空氣的溫度將上升多少?(不考慮其他熱量交換)

1234562.

工匠用鋼鐵打制刀具時,有一個重要流程叫“淬火”,即把打制成型的刀具放入火爐中充分煅燒,然后將其迅速放入水中冷卻?，F(xiàn)有一成型合金鋼制刀具,質(zhì)量為1kg,在常溫20℃時放入溫度為836℃的火爐中煅燒足夠長時間,再浸沒在質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水中冷卻,最后與水達到相同溫度。[不計過程中的熱量散失,c水=4.2×103J/(kg·℃),c合金鋼=0.42×103J/(kg·℃)](1)此刀具在火爐中吸收了多少熱量?(1)合金鋼制刀具放入836℃的火爐中煅燒足夠長時間,達到熱平衡,與火爐溫度相同,所以,合金鋼制刀具的末溫t=836℃;則此刀具在火爐中吸收的熱量Q合吸=c合金鋼m合金鋼(t-t0)=0.42×103J/(kg·℃)×1kg×(836℃-20℃)=342720J123456(2)淬火后水的溫度為多少攝氏度?(2)將煅燒后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷卻,最后刀具與水達到相同的溫度,設為t',不計過程中的熱量散失,則有Q水吸=Q合放;即c水m水(t'-t0)=c合金鋼m合金鋼(t-t'),代入數(shù)據(jù)得,4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(t'-20℃)=0.42×103J/(kg·℃)×1kg×(836℃-t'),解得t'=36℃123456類型二

熱量和熱值的綜合計算3.(2023·金昌)小強想要計算家里天然氣灶燒水的熱效率,他將2kg的水倒入燒水壺中,測出水溫為20℃,在標準大氣壓下,把水剛加熱到100℃時,消耗的天然氣為0.048m3(假設天然氣完全燃燒),若水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃),天然氣熱值q取4.0×107J/m3,則:(1)將這些水燒開,需吸收多少熱量?(1)水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J123456(2)在這種情況下,燃燒的天然氣放出了多少熱量?(3)該天然氣灶的效率是多少?

1234564.(2023·大同期中)山西人杰地靈,溫泉遍布。大同陽高某溫泉出水溫度為63℃,日出水量可達600m3,水中含有多種對人體有益的微量元素,泡溫泉已成為人們養(yǎng)生休閑的新方式。已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃),煤的熱值q煤=3×107J/kg。(1)求1t的溫泉水溫度降至43℃放出的熱量。(1)溫泉水放出的熱量Q放=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1×103kg×(63℃-43℃)=8.4×107J123456(2)若通過燃煤鍋爐使溫泉水的溫度從43℃升高至63℃,則這口溫泉每天需要多少千克的煤?(鍋爐的熱利用率為60%)

123456類型三

熱機效率的計算5.(2023·蘭州)一輛燃油汽車沿平直公路勻速行駛了108km,所用時間為1h,消耗汽油10kg,汽車在行駛過程中所受阻力恒為1380N。求:(汽油的熱值q汽油=4.6×107J/kg)(1)汽車行駛的速度。

123456(2)牽引力的功率。(3)汽車發(fā)動機的效率。

1234566.(2022·忻州期末)某新型汽車,它的油箱最大可加40kg燃油,它行駛時所受阻力的大小與速度的關系如表所示。已知汽車發(fā)動機燃油完全燃燒放出的能量轉化為機械能的效率是30%,汽車使用的燃油的熱值為4.5×107J/kg。則:(1)當汽車以20m/s的速度行駛時,汽車發(fā)動機的輸出功率是多少千瓦?123456速度v/(m·s-1)10203040阻力f/N0.3×1021.2×102