比热容、热量和热机效率计算题1、质量为2kg 的某种物质,吸收8。
4×104J 的热量，温度升高20℃，它的比热容为多少J/（kg ·℃)？ 解析：根据Q 吸=cm Δt 可得,它的比热容为c=Q 吸/m Δt =8.4×104J/2kg ×20℃=2.1×103J/（kg ·℃）。
2、某太阳能热水器中装有质量为50kg 的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为4。
2×103J/（kg ·℃）]解析：Q 吸=cm (t —t 0)=4.2×103J/（kg ·℃)×50kg ×(45-25）℃=4.2×106J3 天然气灶烧水，燃烧0.5m 3的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃。
已知水的比热容为c =4 。
2×103J/(kg •℃），天然气的热值为q =7.0×107J/m 3。
求:(1)0。
5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放;(2)水吸收的热量Q 吸；(3）燃气灶的效率η。
解析：(1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放=qV =7。
0×107J/m 3×0。
5m 3=3.5×107J/m 3。
（2）水吸收的热量Q 吸=cm Δt =4 .2×103J/（kg •℃）×100kg ×（70℃-20℃)=2。
1×107J 。
(3）燃气灶的效率η=Q 吸/Q 放=2.1×107J/3.5×107J/m 3=60％. 4、完全燃烧42g 焦炭所放出的热量,若有50％被2kg 、30℃的水吸收，则水温可升高多少℃？［c 水=4.2×103J/（kg ·℃),q 焦炭=3。
0×107J/kg ，此时外界为1标准大气压］70℃5、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L 。
在夏季光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳能加热，温度可达到65℃。
已知水的比热容为4.2×103J/（kg ·℃），天然气的热值为8。
4×107J/kg.求：（1)10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量?（3分）（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要多少千克天然气？(2分）、解析：(1）一台热水器的水箱能容纳的水的质量为m=ρ水V=1。
0×103kg/m 3×200×10—3m 3=200kg ， 1台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃,所吸收的热量为Q 吸=c 水m （t 2－t 1） = 4.2×103J/（kg ·℃）×200kg ×(65℃—15℃）=4。
2×107J ，那么,10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收的热量为Q 总=10Q 吸=4。
2×108J.（2）设10台热水器获得的太阳能相当于质量为 M 的天然气完全燃烧放出的热量，则Mq =Q总，所以，M=kg 5kg /J 1048J 102.478=⨯⨯=.q Q 总.即若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要5千克天然气。
6. 如图是某太阳能热水器，向其中注入50 kg 的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃.水的比热容是4.2×103J ／（kg ·℃).试求：（1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J ，则这段时间该热水器的效率是多少?(3）若用煤燃烧来提供2。
8×107J 的热量,需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3。
5×l07J ／kg)26、解析：（1）Q吸=cm水（t–t0）=4。
2×103 J／（kg·℃）×50kg×(50℃- 10℃）=8。
4×106 J（2)η=Q吸/Q总=8.4×106J／2.8×107 J=30％（3)根据Q放=m煤q可得，需完全燃烧煤:m煤=Q放／q=2。
8×107J／3。
5×107J／kg=0。
8 kg答：（1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106 J。
（2）这段时间该热水器的效率是30％。
(3）需完全燃烧0.8 kg的煤7、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。
一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h 的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW。
若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25％。
求小汽车在这段路程中：（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3)消耗汽油的质量。
(1）小汽车的速度v＝72km/h＝20m/s,运动的时间t=s/v=100×103m/20m/s=5×103s。
(2）发动机做的功W=Pt=20×103W×5×103s=1×108J。
（3）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq，又因为Q=W/η，故m=Q/q=W/ηq=1×108J/（25％×4。
6×107J/kg)=8.7kg。
8一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。
若这些汽油完全燃烧放出的热量有30％用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4。
6×107J/kg，密度为0。
7×103kg/m3，求： (1)这些汽油完全燃烧放出的热量; （2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。
解:(1)= m/V m=V（1分）= 0。
7×103 kg/m3×10×10—3m3= 7kg （1分)Q放=质量×热值=7kg×4。
6×107J／kg=3.22×l08J (1分)(2）W有=Q放×30％=3。
22×l08J×30%=9.66×107J (1分)W有= Fs F= W有/s（1分）966N (1分）车匀速直线行驶（1分）f= F= 966N (1分)9、一辆汽车，总重为1.2×104N,四个轮胎与地面接触的总面积为0。
12m2,该车在平直公路上匀速行驶1h,消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30％转化为机械能。
（汽油的热值为4.6 ×10 7J／kg，密度为0.7 ×103kg／m3，g=10N／kg）求:（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？(2)10L 汽油完全燃烧放出的热量是多少？（3）这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW ？(功率的计算结果保留小数点后一位）解析：(1)知道汽车总重，又在水平路面上，可求汽车对路面的压力，又知道受力面积,利用压强公式求汽车对路面的压强。
∵汽车静止在水平路面上,∴汽车对路面的压力：F=G =1。
2×104N ，汽车对路面的压强：Pa 10m 12.0N 102.1524=⨯==S F p （2））知道汽油的体积和汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧公式Q 放=mq 求10L 汽油完全燃烧放出的热量。
V =10L=0.01m 3，汽油的质量:m=ρV =0。
7×103kg/m 3×0.01m 3=7kg ，汽油完全燃烧放出的热量：Q 放=mq =7kg ×4。
6×107J/kg=3.22×108J 。
（3)发动机做的有用功：W=Q 放×30%=3.22×108J ×30％=9.66×107J ，汽车发动机的功率:kW 8.26W 1068.2s 3600J 1066.947=⨯=⨯==t W P10、某辆小轿车油箱内装有32kg 汽油,司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km ．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N ．已知汽油完全燃烧产生的内能有30％转化为机械能，汽油的热值为4.6×107J/kg ．求:（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油．（1）匀速行驶时牵引力F = f = 920NW = F s = 920N ×300×103m = 2。
76×108 J(2）轿车消耗汽油的质量为m ，其完全燃烧产生的内能Q = q m由题得：W = ηQ = ηqm 即m = = 20 kg20kg ＜32kg,不需加油．11华扬1870系列太刚能热水器的数据如下： （1）已知我市向着阳光的地方每平方米的面积在1h 内得到的太阳辐射能平均为 3×106J ．若每天接收太阳能的时间以8h 计算．热水器能把接收到的太阳能的50％转变成水的内能．则正常情况下一天内该热水器能把初温为20℃的一箱水加热到多少摄氏度？［已知c 水=4.2×103J ／（kg ・℃)5、解（1）8h 内太阳能热水器接收的太阳能Q=3×106J/（m 2・h)×2.1m 2×8h=5.04×107J 8h 内太阳能热水器转变成水的内能Q 水=5.04×107J ×50％=2。
52×107J水箱内水的质量m=150kg由Q=cm(t —t 0）得真空管直径×长度（mm ） 70×1800 规格（支管） 15 外型尺寸(mm ） 1840×1597×1765 保温层（mm ） 60 水箱容量（L ） 150 采光面积（m 2） 2。
113 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9.0×lO5Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦），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．。