发布时间 : 星期四 文章(2020编)中考物理总复习小专题一热量的综合计算习题及答案-推荐更新完毕开始阅读e81a56287a3e0912a21614791711cc7931b778d1
滚动小专题(一) 热量的综合计算
类型1 燃料烧水
1.(2018·衡阳)2017年6月10日,作为中国大陆核电的发地——秦山核电基地安全运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年).被誉为“国之光荣”的秦山核电站从1991年12月15日投入运行开始,秦山核电基地一直保持安全稳定运行,目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0 t,减排二氧化碳约40.6 t、二氧化硫约0.2 t,氮氧化物约0.8 t.秦山核电基地目前共有9台运行机组,年发电量约500亿千瓦时,是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地.
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(1)13.0 t烟煤如果完全燃烧,放出的热量为多少?(烟煤的热值为2.9×10 J/kg)
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(2)假设13.0 t烟煤在煤炉中完全燃烧,放出的热量部分被水吸收,可以使4×10 kg的水从20 ℃
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升高到100 ℃,求水吸收的热量为多少?[c水=4.2×10J/(kg·℃)]
(3)求煤炉加热水的热效率.(用百分数表示,结果保留两位有效数字)
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2.(2018·桂林)若家用天然气的热值为4.2×10 J/kg,水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃).
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(1)完全燃烧0.04 m天然气放出的热量是多少?
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(2)若某新型天然气灶烧水的效率为40%,完全燃烧0.04 m天然气可使室温下5 kg的水温度升高多少?
3.天然气灶使用方便、经济环保.如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3 kg、
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温度为20 ℃的水加热至沸腾,大约需要10 min,已知:水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃),天然气
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的热值为3.5×10 J/m.求:
(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气.
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类型2 太阳能、电能(其他能)烧水
4.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收6
4.2×10J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100 kg、初温为26 ℃的水,加热到46 ℃.求:
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(1)热水器中的水吸收的热量Q吸;[水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)] (2)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能E; (3)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能,相当于完全燃烧多少立方米的天然气放出的
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热量.(天然气的热值为7×10 J/m)
类型2 热机效率
5.某型号汽车在车型测试中,在一段平直公路上匀速行驶了36 km,用时0.5小时,车的总质量
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为3×10 kg,受到的阻力为车重的0.1倍,其中g取10 N/kg.求:
(1)该汽车牵引力所做的功;
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(2)已知这一过程消耗燃油1.5×10 m,则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧,
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燃油密度为0.8×103 kg/m3,燃油热值为4.5×10 J/kg);
(3)该汽车发动机的效率;
(4)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s,发动机牵引力为F,其发动机效率为η,汽油的热值为q,请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m=Fs/ηq.
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滚动小专题(一) 热量的综合计算
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1.(1)13.0 t烟煤如果完全燃烧,放出的热量:Q放=mq=13.0×103 kg×2.9×10 J/kg=3.77×10
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J (2)水吸收的热量:Q吸=cm水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×4×10 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.344×10
Q吸1.344×1011 J3
J (3)煤炉烧水的效率:η==≈36% 2.(1)完全燃烧0.04 m天然气放出的热量:Q11
Q放3.77×10 J
37366m×4.2×10 J/m=1.68×10 J (2)由题知,水吸收的热量:Q吸=Q放×40%=1.68×10 放=Vq=0.04
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Q吸6.72×10 J5
J×40%=6.72×10 J 由Q吸=cmΔt可得水升高的温度:Δt===
cm4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg
32 ℃ 3.(1)在一个标准大气压下,水沸腾时的温度t=100 ℃水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×10 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.008×10 J (2)由η=
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Q吸
得,天然气完全燃烧放Q放
Q吸1.008×106 J6
出的热量:Q放===1.68×10 J 由Q放=Vq得,烧开这壶水需要天然气的体积:Vη60%6
Q放1.68×10 J-233== m 4.(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×10 73=4.8×10
q3.5×10 J/m
J/(kg·℃)×100 kg×(46 ℃-26 ℃)=8.4×10 J (2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的
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太阳能:E=5×4.2×10 J=2.1×10 J (3)根据题意知Q放=E=2.1×10 J
Q放2.1×107 J3
由Q=Vq得,需要完全燃烧的天然气的体积:V==73=0.3 m 5.(1)车重:G=mg=
q7×10J/m
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3×10 kg×10 N/kg=3×10 N 车受到的阻力:f=0.1G=0.1×3×10 N=3×10 N 因为车匀速行
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驶,所以牵引力:F=f=3×103 N 则牵引力做功:W有用=Fs=3×103 N×3.6×10 m=1.08×10 J (2)由ρ=得消耗燃油的质量:m=ρV=0.8×10 kg/m×1.5×10 m=12 kg 燃油完全燃烧放出的热量(消耗的总能量):Q放=mq=12 kg×4.5×10 J/kg=5.4×10 J (3)汽车的牵引力所做的功就是有
W有1.08×108 J
用功,燃油完全燃烧放出的热量就是总功,则发动机的效率:η===20% (4)因为QQ放5.4×108 J=mq,W=Fs,又因为η=
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mV33-23
W有WFs=所以η=,由此可得:该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式:Q放Qmqm=
Fs ηq 3