热量综合计算

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1、考查内容：热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算，燃料燃烧释放热量的计算，热机、锅炉、太阳能集热器 等设备利用热量的计算。(1) 物体温度升高吸热公式：Q吸=cmAt=cm代2一)(2) 物体温度降低放热公式：Q放=cmAt=cm (匕一匕)(3) 燃料燃烧释放热量公式：Qmq或Q放=VqW(4) 热机效率的计算公式：门=i X100%(其中w有=Pt=FS, S=Vt, P=FV, f=kG=kmg; Q放=mq或Q放Q放=*)(5) 锅炉子效率：门=3X 100%【其中 Q 吸=cmAt=cm (t2ti); Q =mq 或 Q =Vq攵(6) 太阳能集热器效率：n= 如 x io

2、o%【其中q =cmAt=cm (t t ); O =P Sto P 太阳辐射的功率21oo放J/ (m2 - S)或J/ (m2 h)表示每平方米的面积上在1S (或1h)内所吸收的太阳能；S一面积一m2；t一 太阳照射的时间一S或ho(7) 质量计算:m =p V (注：1L=10-3m3,1mL=10-6m3)。题型训练：(1) 有关热量计算1. (2016 邵阳)将质量是0.5kg的水加热，使它的温度从20r升高到60r，需要吸收的热量是c水=4.2X103J/ (kg.C) ()7A.4.2X104J B.1.26X104JC.8.4X104J D.8.4X107J2. (2018

3、重庆)小雯在实验室将质量为0.5kg的水从20C加热到沸腾时测得水温为98C，这个过程中水吸收的热量为J；若同样多的热量用来加热等质量的煤油，则煤油升高的温度比水(选填“高”或“低”)。不计热量损失，c 水=4.2X103 J/ (kgC)，c 煤油=2.1X103J/ (kgC)3. (2017 安徽)农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg秸秆煤可放出J热量；若这些热量完全被质量为100kg，初温为20C的水吸收，可使水温升高到C (已知q秸秆煤=2.1X107J/kg，c水=4.2X103J/ (kgC)。74. (2013大石)将装有热牛奶的奶瓶放入室温的水中，装水容器中

4、的水温约为20C，质量约为1kg，热奶 的温度约为90C，质量约为0.5kg，经过一段时间后，再测量容器中的水和奶瓶中的奶的温度均为40C，若牛奶 放出的热量全部被水吸收，则牛奶的比热容为多少？5. (2017 济宁)在一个标准大气压下，将50L的水从40r加热到沸腾。求:(1) 水需要吸收的热量；(2) 提供这些热量，需要完全燃烧焦炭的质量(q焦炭=3.0X107J/kg)。6. (2018泰安)在标准大气压下，质量为0.5kg、温度为70C的水放出4.2X104J的热量，水的温度降低了 Cc水=4.2X103J/ (kgC) o7. (2018福建)合理分类和利用垃圾可以变凌为宝。在一定条

5、件下，1t垃圾能”榨”出170kg燃料油，若燃料油的热值为4.0X107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 J，燃烧时燃料油的化学能转化为能。8. (2018-哈尔滨)如图是“研究水沸腾规律”的实验，试管中水的质量为0.2kg，这些水由20C升高到70C吸收的热量是J；水沸腾过程中，温度计示数将【c4.2X103J/ (kgC)。 水9. (2018-扬州)如图所示是发动机采用循环流动的水来进行冷却的系统，这是利用水的较大的特性；若水箱中装有10kg的水，水温上升10C，则水吸收的热量为 J(c 水=4.2X103J/ (kgC)。10. (2018-淮安)质量为50kg的水温度从2

6、0C升高到50C吸收的热量是 J,这些热量如果完全由煤气燃烧来提供，至少需 kg的煤气。(水的比热容为4.2X103J/ (kgC),煤气的热值4.2X107J/kg)。(2) 有关热效率计算11. (2017-南充)在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热，实验中完全燃烧了5.6&酒精，则放出了 J的热量；若这些热量的30%被150g、25C的水吸收，则水升高的温度是C已知水的比热容为4.2X103J/ (kgC)，酒精的热值为3.0X107J/kg，环境为1标准大气压。12. 某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图 线，若在6mi

7、n内完全燃烧了 0.56kg的煤，煤的热值约为3X107J/kg，水的比热容为4.2X103J/ (kgC)，求：(1) 煤完全燃烧产生的热量；(2) 经过6min时间加热，水所吸收的热量；(3) 煤炉烧水时的热效率。(3) 有关热机效率计算J13. (2016-红山)一台内燃机运行时各种能量损失大致为：汽缸散热损失占20%，废气带走的能量占35%， 摩擦等机械损耗占15%，其余为输出的有用功，则：(1) 则它的机械效率为。(2) 若它在一个工作循环中消耗了 10g汽油(热值为4.6X107J/kg)，这些汽油完全燃烧产生的热量是多少？(3) 输出的有用机械能为多少？14. (2018泰安)某

8、品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg， 已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6X107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的 是( )汽车行驶速度是20km/h;消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9X107J:汽车牵引力做功的功 率是30kW;汽车发动机的效率是20%。A.只有和B.只有和 C.只有和D.只有和15. (2016安徽)某家用轿车，重为1.5X104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了 0.5h，消耗汽油 3kg，期间受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6X107J/kg.在此过

9、程中，求：(1)车通过的路程;(2)牵引力做功的功率；(3)汽车发动机的效率。16. (2005广西)某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2, 一个冲程活塞在气缸 中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0Xl05Pa，飞轮转速为 1800r/min。当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，若1 min消耗汽油0.01L。汽油的密度p =0.8X103kg/m3；汽油的热值为4.6Xl07J/kg。求：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压 力；(2) 一个做功冲程中燃气对活塞做的功；(3)汽油机的功率；(4)该汽油机的效率。(4) 太阳能集热计算17. (2017广西)如

10、图所示是某太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平 方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8X106J，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按 8h计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20C升高到60C水的比热容为4.2X103J/ (kgC)，水 的密度为1.0X103kg/m3，求：(1) 热水器中水的质量；WHk(2) 一天内热水器中的水吸收的热量；k(3) 热水器在冬季的效率。-18. 某太阳能热水器的容量为100L，如果垂直于太阳光的1m2表面上每小时接受到的太阳能是4.2X106J。设 该太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终为2m2,每天垂直照射的有效时间为4h，若装满初温为25C的水。 问：(1) 热水器每天能接受的太阳能；(2) 若不考虑热量损失，水一天能达到的最高温度；(3) 若效率为50%，水实际能达到的最高温度(气压为1标准大气压)。