初中物理计算题提高训练——比热容、热量和热机效率1、(2011·山东青岛)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·℃)?2、(2011·北京)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·℃)]3、(2011·安徽省)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。
4、(2011·福建福州)福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路,这种公交车比普通公交车节能30%以上,百公里仅消耗柴油26kg,这些柴油完全燃烧放出的热量是多少?(柴油的热值q=3.3×107J/kg)5、(2011年·黑龙江龙东地区)如图所示是家庭中所用的一种电水壶的外形及其铭牌,请你根据图中所提供的信息完成以下问题:(1)图乙中观察壶内水位的玻璃管利用原理来工作。
(2)已知壶中装满水时水位高为10cm,此时水对水壶底的压强是多少?(3)把初温为20℃的一满壶水在一个标准大气压下烧开,水需要吸收多少热量?(4)在不计热量损失的情况下,电水壶正常工作时烧开一满壶水需要多长时间?(c水=4.2×103J/(kg·℃)、g=10N/kg)6、(2011·云南昆明)据估计,全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t ,焚烧生活垃圾释放的热量为我所用,是综合利用垃圾的一种方法。
若燃烧1t 生活垃圾可以放出1.176×1010J 的热量,(ρ水=1.0×103kg /m 3,c 水=4.2×103J /(kg·℃),q 焦碳=3.0×107J /kg )问:(1)1.176×1010J 的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?(2)1.176×1010J 的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾?7、(2011年·黑龙江龙东地区)肥胖是人类健康的大敌,跳绳是减肥的方法之一。
某人的质量为80kg ,跳起时重心升高的平均高度约为5厘米。
在晨练中,他在10分钟内跳了800次,(每千克脂肪提供的能量是7106.1⨯J ,可用kg J q /106.17⨯=表示,g=10N/kg )请问在10分钟时间内:(1)人克服重力所做的功是多少? (2)人克服重力做功的平均功率是多少?(3) 假如人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供,在理论上可以消耗多少脂肪?8、(2011·天津)小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W ,水箱最多可容纳50kg 水,注满水的淋浴器连续正常加热40min ,淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃。
求:c 水=4.2×103J/kg ·℃(1)此过程中水箱中水吸收的热量; (2)该电热淋浴器加热时的热效率。
9、(2011·甘肃兰州)去冬今春以来,由于干旱少雨,我国多个地区发生了森林火灾,防火形势十分严重。
近期在某地发生的山火中,部队及时出动直升机进行扑救,有效地抑制了火情的蔓延。
直升机灭火主要靠外挂吊桶,直升机吊桶一次装满水后,飞到火头上空,把水洒下去,可直接将火头熄灭。
(1)若飞机将1.5吨水竖直提升50m,水平飞行2km,飞机对水做了多少功?(2)用水灭火的过程中,水要吸收大量的热量。
若1.5吨水,温度从20℃升高到100℃,能吸收多少热量?10、(2011·辽宁阜新)婷婷家有一电热水壶,铭牌如下表所示。
求:(1)电热水壶正常工作时的电阻是多少?(2)壶中装有质量为lkg,温度为20℃的水,l标准大气压下,将壶中水加热至沸腾,水需要吸收的热量是多少? [c水=4.2×103J/(kg·℃)](3)当电热水壶接入电路中且正常工作时,她家标有“3000r/kW·h”的电能表在1min内转了60r,请你通过计算说明婷婷家是否还有其它用电器在同时工作?11、(2011·山东聊城)天然气灶烧水,燃烧0.5m3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/m3。
求:(1)0.5m3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。
12、(2011·山东泰安)小明家利用天然气灶烧水,把质量为1kg的20℃的水烧开(在标准大气压下)。
【水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)】(1)通过观察天燃气表得知消耗了0.01m3的天然气,如果天然气的密度为0.7kg/m3,烧水时消耗天然气多少千克?(2)在此过程中水需要吸收多少热量?(3)用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下,烧开同样质量的水,若电能转化为内能的效率是84%,则通电时间是多少?13、(2011·山东潍坊)前些日子,小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动电热水壶送给爷爷,其铭牌如右表。
小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法,他接水至800ml刻度,然后把壶放在加热座上,拨开开关,5min后水烧开,水壶自动断电.已知水的初温为20℃。
(1)这壶水吸收的热量为多少?(2)烧水时家中电压为220V,求电热水壶的热效率.(3)在用电高峰,电路中的实际电压降为198V,这时电热水壶的实际功率为多大?14、(2011·辽宁阜新)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)15、(2011·广西钦州)如图所示,是一种煲汤用的电热锅工作原理图,调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态,温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间,其中R1=605Ω,R,2=96.8Ω,电热锅的部分参数如下表所示。
容积4L额定电压220V加热额定功率500W保温额定功率80W (1)电热锅处于保温挡正常工作时,锅内的水温度始终不变,则该电热锅的散热功率是多少?(2)电热锅处于高温挡(切换开关接“1”)正常工作,在标准大气压下高温加热2kg 的水,10min内消耗多少电能?设散热功率不变,水的初温为75℃,则加热10min后水的最终温度是多少?16、(2011·福建龙岩)某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S 0自动控制),从它的说明书上收集到如下数据及图所示的简化电路原理图.(1)当S 闭合,S 0断开时,饮水机处于 (填“加热”或“保温”)状态. (2)求:①一满热水箱水的质量;②保温时的电流.(1L=1×10﹣3m 3)(3)将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量?若加热效率为90%,需要加热多长时间?[c 水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m 3].17、(2011·广东肇庆)随着低碳理念的普及,学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车.通过查阅资料得知:肇庆地区太阳光垂直照射时,每平方米太阳能电池板最大可提供150W 的电功率.拟设计的太阳能汽车质量是500kg ,它在平直路面上最快每秒可行驶15m ,行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍.该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率.若该车在平直路面上以最高速度行驶,试通过计算回答下列问题(g 取10N/kg ):(1)驱动电机提供的推力是多少牛? (2)驱动电机提供的机械功率是多少瓦?(3)该车的太阳能电池板面积约为多大?(计算结果小数点后保留一位数字)热水箱容量 1L 额定电压 220V 加热功率[来源:学_科_网] 1000W保温功率44W18、(2011·福建南平)图甲是一种常见的电热水袋,图乙是它的简化电路图。
其性能指标如下表:(1)由题意可知,指示灯L的电阻比发热体R的电阻要_____(填“大”或“小”)得多。
(2)若热水袋内的水温是15℃,在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了,此过程中水吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)](3)电热水袋的电能转化为水的内能的效率是多少?(4)当实际电压为200V时,该电热水袋的实际功率约为多少?19、(2011·广西桂林)从2006年开始,我国就参与了国际科研合作项目《国际热核聚变实验堆联合实施协定》,研究可控核聚变技术。
该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量,并不会产生放射性污染,如图甲所示。
而氘可以从海水中提取,从1L 的海水中提取的氘参与核聚变反应放出的能量相当于300L 优质汽油完全燃烧放出的热量。
若这些核能用来发电的效率可以达到50%,所产生的电能可供如图乙所示的电力机车牵引功率为4800kW 的“和谐号”电力动车组以252km/h 的运营速度匀速行驶多少km ?(计算结果保留一位小数)(汽油密度:0.71×103kg/m 3;汽油热值:4.6×107J/kg )20、(2011·广西河池)某型号电热水壶的额定电压为220V ,正常工作时的电流为5A ,壶中装有2kg 温度为20℃的水。
已知c 水=4.2×103J/(kg ·℃)。
求:(1)该电热水壶正常工作时的电功率。
(2)将这壶水加热到100℃,水吸收的热量。
乙甲释放能量氚核形成氦核被释放的中子中子氢核聚合氘核21、(2011•福建泉州)小理对家里的电磁炉进行研究,电磁炉的功率调节范围是120W~2200W,(1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃,消耗了0.22kW•h的电能.水吸收的热量是多少?这时电磁炉的效率是多少?(2)小理用电磁炉煮粥.先用大火将水开,后用小火煮.这段时间电功率随时间变化如图所示问第8分钟通过电磁的电流是多少?[水的比热是4.2×103J/(kg•℃),家庭电路的电压为220V].22、(2011·广西崇左)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。