專題訓(xùn)練熱量、熱機效率的計算.如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖。汽車自動駕駛時使用雷達傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況。該款車以某一速度在一段平直的公路上勻速行駛了一段距離時，消耗汽油1kg。汽油機的效率為30%,那么，在這段運動過程中(汽油的熱值為4.5X107J/kg),則：(1)汽油完全燃燒放出的熱量是多少？(2)假設(shè)該汽車在這次行駛過程中，汽油機排出的廢氣帶走的能量占汽油完全燃燒放出的熱量的42%,這些廢氣的能量全部被質(zhì)量為100kg的水吸收，水升高的溫度是多少？[水未沸騰，水的比熱容為4.2X103J/(kg-r)](3)如果汽油機的效率提高到40%,其他條件都不變，那么汽車在這段路程消耗的汽油是多少？(2019云南)如圖所示，某家庭太陽能熱水器接收太陽能總有效面積為2m2,1m2面積上1h接收到的太陽能平均為2.52X106J,若陽光照射該熱水器5h,可以使質(zhì)量為80kg的水溫度升高30℃.[c水=4.2X103J/(kg?℃),q干木柴=1.2X107J/kg]?求:(1)水吸收的熱量；(2)若這些水吸收的熱量全部由燃燒干木柴來提供，需要完全燃燒多少千克干木柴(假設(shè)干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收)；(3)該太陽能熱水器的效率及開發(fā)利用太陽能的優(yōu)點.3.我國南海海底蘊藏著一種神秘的冰晶體一“可燃冰”，它具有熱值大、儲量多、能直接點燃等特點.1m3“可燃冰”在常溫常壓下可釋放出164m3的天然氣，完全燃燒后只剩下二氧化碳和水，幾乎不會造成任何污染.(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))(1)求10-3m3可燃冰完全燃燒釋放的熱量；(2)如果這些熱量80%被水吸收，可使多少千克的水從20℃升高到70℃?(3)一輛以天然氣為燃料的出租車，在平直公路上勻速行駛時所需牽引力為900N,發(fā)動機效率為30%,假設(shè)用“可燃冰”替代天然氣后，其他條件不發(fā)生變化.求10-3m3的“可燃冰”能使這輛車行駛多少千米.［夕天然氣=4X107J/m3,。水=4.2X103J/(kg-℃)］.(2019?蘭州中考)已知天然氣的熱值為3.8x107J/m3,水的比熱容為4.2x103J/(kg?℃)。求：(1)完全燃燒1.4x10-2m3天然氣放出多少熱量。(2)若某天然氣灶的效率為60%,則這些天然氣可將質(zhì)量為3.8kg,初溫為25℃的水加熱到多少口。(當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭姙?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓).(2019?聊城中考)2019年5月6日，聊城首批30輛氫燃料新能源公交車投放使用。氫燃料具有清潔無污染、效率高等優(yōu)點，被認(rèn)為是22世紀(jì)最理想的能源，［c=4.2x103水J/(kg?口)，q=1.4x108J/kg］求:'j/ "氫(1)質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量。(2)若這些熱量全部被質(zhì)量為200kg,溫度為15℃的水吸收，則水升高的溫度。(3)某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛，如果0.3kg的氫燃料完全燃燒獲得熱量的焦耳數(shù)和公交車所做的功相等，則這些熱量能讓該公交車勻速行駛多長時間?.下表是某品牌轎車的一些技術(shù)參數(shù)，其中排氣量是指發(fā)動機氣缸的工作容積，空燃比是指吸氣沖程中，吸入氣缸內(nèi)的空氣和汽油的質(zhì)量之比。當(dāng)該發(fā)動機以最大功率工作時，氣缸內(nèi)汽油和空氣的混合氣密度為1.5kg/m3,1min內(nèi)高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊龉?000次。請你計算發(fā)動機以最大功率工作時：(1)每次吸入混合氣的質(zhì)量。(2)1min內(nèi)做的有用功。(3)1min內(nèi)汽油燃燒放出的熱量。(4)該發(fā)動機的效率。車型某品牌轎車排氣量1.5L最大功率69kW空燃比14：1汽油熱值4.6x107J/kg.小天的爸爸新買了一輛東風(fēng)牌某型號的廂式小貨車，如圖所示.為了了解車輛的性能，小天收集了一些數(shù)據(jù)填在下表中，如果該車滿載貨物后在平直的公路上勻速行駛100km，貨車受到的阻力是車重的自，那么在此過程中：(g取10N/kg)品牌/型號東XXX外型尺寸5x1.9x2.3(m)變速箱A85空車質(zhì)量1.5噸最高車速120km/h滿載時載貨量2.5噸空載百公里油耗12L燃油密度0.8x103kg/m3滿載百公里油耗20L燃油熱值5x107J/kg(1)該貨車牽引力是多少？牽引力所做的功是多少?(2)燃油完全燃燒放出的熱量是多少？(3)該貨車發(fā)動機的效率是多少？.(2019?廣安)太陽能具有環(huán)保、可再生等優(yōu)點，某品牌太陽能熱水器在一天的有效照射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為50kg、初溫為15口的水升高到55口.(水的比熱容c水「4.2x103J/kg?口)求：(1)熱水器中水吸收的熱量Q；(2)若改用焦炭來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克焦炭？(焦炭的熱值q=3x107J/kg,設(shè)焦炭放出的熱量全部被水吸收).(2019?濰坊中考)一定氣壓下，某種晶體熔化成同溫度液體時所吸收的熱量與其質(zhì)量之比叫該晶體的熔化熱，用字母人表示。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用一個熱效率為40%的酒精爐為熱源，將50g初溫為0口的冰全部熔化為0口的水，共燃燒了14g酒精，酒精的熱值為3x107J/kg。求:(1)冰熔化過程中吸收的熱量。(2)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔化熱入冰.太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一，某熱水器接收太陽的平均輻射功率為P=3500W，當(dāng)太陽照射時間為1.8x104s，將120kg初溫為20口的水升高到70口。求:(1)水吸收的熱量Q。(2)熱水器接收到太陽的能量W。(3)該熱水器的效率。.小強用天然氣燒水，已知天然氣的熱值是8.4x107J/m3,用掉了2.5m3,燒開這些水需要吸收4.2x107J的熱量，求：(1)完全燃燒這些天然氣所放出的熱量？(2)熱量利用的效率？.小明家最近裝了一臺如圖所示的“光電互補型”太陽能熱水器，其參數(shù)如圖所示.該熱水器晴天以吸收太陽能作為加熱方式，若長期處于陰雨天，還可改用電加熱方式.(1)小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱水器貯滿水時，第二天早上起來水溫比睡覺前低了5℃,則在晚上熱水器中的水放出了多少熱量？[水的比熱容為4.2x103J/(kg?℃)](2)水放出的熱量相當(dāng)于多少m3的天然氣完全燃燒放出的熱量？(天然氣的熱值為8.4x107J/m3)(3)若在雨天使用電熱器將一滿箱水從20℃加熱到60℃,加熱器正常工作7h,則此熱水器的效率為多少？(保留一位小數(shù))XX牌熱水器型號V—55額定容積100L額定電壓220V額定頻率50Hz額定功率1500W防水等級口.小明冬天在家用某品牌天然氣熱水器洗澡，當(dāng)天自來水水溫為10℃,他將熱水器溫度調(diào)到50℃，洗澡時大約用了20升水，已知水的比熱容為4.2x103J/(kg?℃)，水的密度為1x103kg/m3,熱水器工作效率為40%，天然氣的熱值為3.2x107J/m3,假設(shè)天然氣完全燃燒.求：(1)洗澡用水吸收的總熱量；(2)燃燒的天然氣放出的熱量；(3)消耗的天然氣體積.(保留三位有效數(shù)字).(2019?通遼)我國自主研發(fā)的某品牌汽車進行技術(shù)測試，已知該車在某段長1.2km的水平路面做勻速直線運動，用時40s，汽車在行駛過程中受到的阻力為4000N，汽車在此過程中發(fā)動機熱機效率為48%,汽油的熱值q=4.6x107J/kg.在該段測試過程中：(1)汽車的功率為多少？(2)燃燒了多少汽油？(計算結(jié)果保留兩位小數(shù)).某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線.若在6min內(nèi)完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2x103J/(kg?口)，煤的熱值約為3x107J/kg.求：(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量；(2)經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量；(3)煤爐燒水時的熱效率..一臺四沖程汽油機，活塞面積是50cm2,一個沖程中活塞運動的距離是25cm,做功沖程燃?xì)猱a(chǎn)生的平均壓強為8x105Pa，若飛輪的轉(zhuǎn)速是2000r/min，汽油機效率為30%，求：(1)做功沖程中，燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫κ嵌嗌伲?2)做功沖程中，平均壓力做多少功？(3)汽油機在1小時內(nèi)要消耗多少汽油？(汽油的熱值為4.6x107J/kg)參考答案.(1)汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=1kgX4.5X107J/kg=4.5X107J。(2)由n=Q*可知，水吸收的熱量Q=nQ斗=42%X4.5X107J=1.89X107J；由Q.=Q 吸 放 吸放O 1.89X107J ocmZ得，水升高的溫度△片cm=4,2X103J/(kg-r)X100kg=450。(3)已知汽車所做的功相同，根據(jù)W=nQ可知，W=n1Q1=n2Q2，即30%mq=40%m,q,所以汽車消耗的汽油m，=30?40%1kg=0.75kg。.解：(1)水吸收的熱量Q吸=c水m水At=4.2X103J/(kg-r)X80kgX30℃=1.008X107J(2)水吸收的熱量全部由燃燒干木柴來提供，由于干木柴燃燒放出的熱量全部被水吸收，則有Q放=Q吸=1.008X107 J需要完全燃燒干木柴的質(zhì)量Q. 1.008X107Jm=^=' =0.84kg干木柴q干木柴1.2X107J/kg b(3)太陽能接收的總能量W總=2.52X106J/(m2?h)X2m2X5h=2.52X107J、、…Q 1.008X107J該太陽能熱水器的效率n=W*X100%=252X107jX100%=40%總.開發(fā)利用太陽能的優(yōu)點是：節(jié)能、環(huán)保(合理即可).解：(1)10-3m3“可燃冰”完全燃燒釋放的熱量Q可燃冰=164V可燃冰q天然氣=164X10-3m3X4X107J/m3=6.56X106J2)“可燃冰”放出的熱量80%被水吸收，則：Q吸=Q可燃冰n]=6.56X106JX80%=5.248X106J

根據(jù)Q吸=cmAt得__0 5.248X106J m水=cAt=4.2X103J/(kg-°C)X(70℃—20℃)^24,99kg水 9(3)由于發(fā)動機的效率為30%,則10-3m3“可燃冰”完全燃燒放出的熱量轉(zhuǎn)化為出租車的有用功%=Q可燃冰n2=6-56X106JX30%=1.968X106j可供出租車行駛的距離S可供出租車行駛的距離S=7有=1.968X106J—900N—心2187m心2.19km.解：(1)完全燃燒1.4X10-2m3天然氣放出的熱量Q放=Vq=1.4X10-2m3X3.8X107J/m3=5.32X105Jo(2)由n=Q*可得，水吸收的熱量放Q=nQ=60%X5.32X105J=3.192X105J,匕*’匕放由Q*=cmAt可得，水升高的溫度_Q吸 3.192X105J 。cm=4.2X103J/(kg-r)X3.8kg=20℃則水的末溫度t=10+At=25℃+20℃=45℃o.解：(1)0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量Q放=mq氫=0.3kgX1.4X108J/kg=4.2X107J。(2)水吸收的熱量Q吸=Q放=4.2X107J,由Q*=cmAt得水升高的溫度At=Q*= 4.2X107J =50℃tc水m4.2X103J/(kg-℃)X200kg50℃(3)公交車所做的功W=Q放=4.2X107J,4.2X4.2X107J1.4X105W=300S由P=W得公交車行駛時間t=W=.解：(1)由排氣量可知，每次吸入混合氣的體積V混=1.5L=1.5dm3=1.5X10-3m3,由p=V可得，每次吸入混合氣的質(zhì)量m混=p混V混=1.5kg/m3X1.5X10-3m3=2.25X10-3kg。(2)由P=?可得，1min內(nèi)做的有用功W=Pt=69X103WX60s=4.14X106J。

⑶因空燃比是指吸氣沖程中吸入氣缸內(nèi)的空氣和汽油的質(zhì)量之比，所以每次做功沖程中吸入汽油的質(zhì)量m—混二15m—混二152.25X10-3kg15=1.5X10-4kg1min內(nèi)吸入汽油的質(zhì)量m=1.5X10-4kgX3000=0.45kg,1min內(nèi)汽油燃燒放出的熱量Q放=m油q=0.45kgX4.6X107J/kg=2.07X107J。（4）該發(fā)動機的效率X100%=4.14X106X100%=4.14X106J2.07X107JX100%=20%。.解：（1）滿載時車重：G=（m車+m貨）g=4X103kgX10N/kg=4X104N車受到的阻力：/=看G==X4X104N=4X103N由于車勻速行駛，則牽引力F=f=4X103N牽引力做功：W=Fs=4X103NX100000m=4X108J有用⑵由p=m得，消耗燃油的質(zhì)量：m=pV=0.8X103kg/m3X20X10-3m3=16kg燃油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=16kgX5X107J/kg=8X108JW 4X108J(3)該貨車發(fā)動機的效率為：n=~q^x100%=8X108p100%=50%.(1)水吸收的熱量：Q=cm(t—10)=4.2X103J/(kg-r)X50kgX(55℃-15℃)=8.4X106J；(2)改用焦炭來加熱這些水，設(shè)焦炭放出的熱量全部被水吸收，則焦炭燃燒放出的熱量:Q放=Q=8.4X106J,根據(jù)Q放=mq可得，需要完全燃燒焦炭的質(zhì)量：,Q 8.4X106J'=亍=3X0JkT0.28kg解：(1)14g酒精完全燃燒放出的熱量Q放=qm=3X107J/kgX0.014kg=4.2X105J。由n=木可得，冰熔化成水共吸收熱量Q吸=Q放Xn=4-2X105JX40%=1-68X105j。(2)則冰的熔化熱

O1.68X105J丸=j= =3.36X106J/kgo冰m冰 0.05kg.(1)熱水器中的水吸收的熱量Q吸=cm(t-10)=4.2X103J/(kg-r)X120kgX(70℃-20℃)=2.52X107J；(2)熱水器接收到的太陽能W=Pt=3500WX1.8X104s=6.3X107J；Q 2.52X107J(3)熱水器的效率n=W吸X100%=63x107jX100%=40%o.解：(1)完全燃燒這些天然氣所放出的熱量為:Q放=qV=8.4x107J/m3x2.5m3=2.1x108J(2)熱量利用的效率為：Q 4.2x107Jx100%=20%.n==Qx100%=x100%=20%..解：(1)裝滿時水質(zhì)量：m=pV=1.0x103kg/m3x0.1m3=100kg,水放出熱量：Q放=cmAt=4.2x103J/(kg-℃)x100kg放℃=2.1x106J⑵由Q放=Vq得需要天然氣的體積：V=/用珠:^^m3；(3)水吸收熱量：Q吸=cm(12-11)=4.2x103J/(kg-℃)x100kgx(60℃-20℃)=1.68x107J電流做功：W=Pt=1500Wx7x60x60s=3.78x107JQ 1.68x107J熱水器的效率：n=rx100%=378義107」*100%=44.4%.m.解：(1)水的體積V=20L=0.02m3,則根據(jù)p=5可得熱水的質(zhì)量m=pV=1.0x103kg/m3x0.02m3=20kg水進入熱水器前溫度是10℃，洗澡時熱水器輸出熱水的溫度設(shè)定為50℃，熱水吸收的熱量Q吸=cm(t-10)=4.2x103J/(kg-℃)x20kgx(50℃-10℃)=3.36x106J