年秋沪科版九年级物理期末综合复习——13章内能与热机(热机效率计算)(仅供参考)
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章末复习01 考情分析本章知识在近几年遵义市初中毕业生学业(升学)统一考试中都会考查,考查形式包括选择题、填空题、计算题(一般只有一问,利用公式Q=cmΔt或Q=mq计算热量).考查内容有:分子热运动、内能的理解、内能的改变方式、热机、比热容、热值和热机效率的计算.02 习题精练1.下列事例中,不是通过做功改变物体内能的是( C )A.锯木头锯条发热B.划火柴点火C.烧水时水温升高D.铁丝来回弯折温度升高2.(连云港中考)将一瓶酒精用去三分之一,则剩余酒精的密度、比热容和热值( A )A.都不变B.都变为原来的三分之二C.热值不变,密度、比热容变为原来的三分之二D.热值变为原来的三分之二,密度、比热容不变3.(遵义中考)如图所示,瓶内有一些水,用带孔的橡皮塞把瓶口塞住,向瓶内打气,一会儿后,瓶塞跳起,在瓶塞跳起的过程中,下列关于瓶内气体说法正确的是 ( A )A.气体对瓶塞做功,气体的内能减少B.瓶塞对气体做功,气体的内能减少C.气体对瓶塞做功,气体的内能增加D.瓶塞对气体做功,气体的内能增加4.(泸州中考)用铝壶在天然气灶上烧水的过程中,下列说法正确的是( C )A.铝的比热容比水小,铝吸热能力比水强B.是通过做功的方式改变水的内能C.水的温度越高,水分子运动越剧烈D.天然气燃烧越充分,热值越大5.(兰州中考)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是 ( C )A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系B.不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大C.质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低得多D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移6.质量相等的水和铝球,初始温度相同,吸收相等的热量后,再将铝球放入水中,则( B )A.热量从水传给铝球B.热量从铝球传给水C.水和铝球之间没有热量传递D.温度从铝球传给水7.(巴中中考)下表是一些物质的比热容,根据表中的数据,下列判断正确的是 ( B )一些物质的比热容[单位:J/(kg·℃)]水 4.2×103冰 2.1×103酒精 2.4×103蓖麻油 1.8×103甘油 2.4×103沙石0.92×103煤油 2.1×103铝0.88×103A.1 kg铝的比热容是2 kg铝的比热容的2B.工厂里冷却塔大多用水作为冷却剂是利用水的比热容大的特性C.物质的比热容与物质的状态无关D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水的温度变化较大8.某汽油机工作时的热损失情况是:气缸散热损失30%,废气带走35%,机械摩擦损耗10%,则完全燃烧2 g汽油(热值为4.6×107 J/kg)获得的机械能是( D )A.2.76×104 J B.3.22×104 JC.0.92×104 J D.2.3×104 J9.(济南中考)在客机着陆后减速滑行过程中,客机轮胎表面的温度会升高,这是通过__做功__的方式改变其内能的.10.(广东中考)如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图,C图是__做功__冲程,与它原理相同的是__F__图所示的演示实验,汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是__B__图(后两空填字母).11.水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃),若将 2 kg的水倒掉一半,则剩下的水的比热容是__4.2×103__J/(kg·℃)__;水结冰后的比热容将__改变__(填“改变”或“不变”).12.(锦州中考)如图所示是某液体的凝固图像,当该液体凝固后,它是__晶体__(填“晶体”或“非晶体”);第15分钟的内能__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)第10分钟的内能;若500 g该液体从A点降温到B点,共放出__4.2×104__J的热量.[c液=4.2×103J/(kg·℃)]13.(锦州中考)一台四冲程柴油机的曲轴转速是3 000 r/min,它1秒钟完成__100__个冲程,对外做功__25__次;它在吸气冲程中,吸入气缸里的物质是__空气__.14.水是生命之源,人的生活离不开水,冬天人们用热水流过散热器来取暖,请利用比热容的知识解释这一现象.答:相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,由于水的比热容大,水放出的热量多,所以用热水流过散热器来取暖.15.(南京中考)如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置,取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的易拉罐中,用相同的装置加热,实验数据记录如下表:温度/℃20 30 40 50加热时间/s甲0 40 82 126乙0 18 40 64(1)__加热时间__(多少.(2)分析实验数据可知:两种液体升高相同温度时,__甲__液体吸收的热量更多;当它们吸收相同热量时,__乙__液体升温更高.(填“甲”或“乙”)(3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,__甲__液体冷却效果更好.16.(遵义中考)太阳能热水器具有安全、节能、环保等优点,某品牌太阳能热水器保温储水箱储水120 kg ,集热管长1.8 m ,内底部到储水箱中水面的高度为1.5 m .若某地太阳光照射的时间为平均每天5 h ,太阳能辐射到集热管上的平均功率为3.5×103W .[c 水=4. 2×103J/(kg·℃),g 取10 N/kg ,ρ水=1.0×103kg/m 3]求:(1)水对集热管内底部的压强;(2)当储水箱中的水吸收的热量为2.52×107J 时,水升高的温度;(3)若该太阳能集热管5 h 接收的能量全部用来驱动一辆电动汽车,电动汽车质量为500 kg ,运行过程中受到的平均阻力为车重的0.02倍,则这些能量可供该电动汽车以36 km/h 的速度匀速行驶多少小时.解:(1)水对集热管内底部的压强:p =ρ g h=1.0×103kg/m 3×10 N/kg×1.5 m=1.5×104Pa (2)当储水箱中的水吸收的热量为2.52×107J 时,由Q 吸=cmΔt 可得, 水升高的温度:Δt=Q 吸cm = 2.52×107J 4.2×103J/(kg·℃)×120 kg=50 ℃ (3)太阳能辐射到集热管上的能量:W =Pt =3.5×103W×5×3 600 s=6.3×107J 电动汽车受到的阻力:f =0.02G =0.02mg =0.02×500 kg×10 N/kg=100 N 该汽车匀速行驶,F =f =100 N 牵引力做功的功率:P ′=Fv =100 N×363.6 m/s =1 000 W电动汽车匀速行驶的时间:t ′=W P ′=6.3×107J 1 000 W =6.3×104s =17.5 h。
沪科版初中九年级物理第十三章内能与热机知识点总结一、内能1、定义:物体内所有分子无规则运动的动能和势能的总和。
(一切物体在任何情况下都具有内能)2、影响因素:内能受以下因素影响:①温度:同一物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。
②质量:同一物体质量增大,物体的内能增大。
③状态:状态不同,分子间距离不同,分子间作用力就不同,进而分子势能不同,具有的内能不同。
注:物体的温度越高,内能越大。
(√)温度越高的物体,内能越大。
(×)3、改变内能的两种途径:做功和热传递。
A、做功①外界对物体做功,物体内能会增加;物体对外界做功,物体内能会减少。
②做功改变物体内能的实质:内能和其他形式的能的相互转化。
B、热传递①条件:物体之间有温度差。
(热传递的结果:两物体最后达到热平衡。
)②方式:热传导、对流和热辐射。
③热传递改变物体内能的实质:能量从高温物体向低温物体转移的过程,热传递传递的是能量,而不是温度。
4、热量:在热传递过程中,物体间内能传递的多少称为热量。
用Q表示,单位为___。
热传递过程中,低温物体吸收热量,温度升高,内能增加;高温物体放出热量,温度降低,内能减少。
)注:温度不能传递,热量不能含有。
(不能说含有、具有多少热量,只能说吸收或放出了多少热量。
)练:下列关于温度、热量和内能的说法正确的是(A、B、D)。
二、物质的比热容:用c表示。
1、探究不同物质吸热本领的实验运用了哪两种物理方法?2、物体吸收热量的多少通过比热容来反映(转换法)。
3、搅拌器的作用:均匀地加热物体,使物体内部温度分布更均匀。
4、相同质量的不同种物质,在升高相同的温度下,吸收的热量不同。
(不同物质的吸热或放热本领不同,因此引入比热容这一物理量来表示不同物质的吸热或放热本领。
)5、比热容:1)公式:Q=mcΔT2)单位:焦耳/千克·摄氏度3)实质:①反映物质吸热(放热)的本领:比热容越大,吸热或放热本领越大;②揭示物质对冷热反应的灵敏程度:比热容越小,对冷热反应越灵敏。
13章内能与热机(比热容计算)1.一个质量为0.25kg 的钢件,加热到560 ℃,然后在空气中自然冷却,室温为20 ℃,这个钢件在冷却过程中放出多少热量? c 钢=0.46×103J/(kg •℃)2.某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为 1m 2 表面上,每秒钟接受到的太阳能,用自制太阳能热水器做实验。
经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为 50%。
控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是 2 m 2,热水器内水的质量为 100kg ,水的初温为 20℃,经 2 h 25 min 50 s 时间后上升到 45℃。
请计算:(1)在上述时间段内太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳?(2)垂直于太阳光的 1m 2 表面上,每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳?3.小马欲调出40℃的温开水,已知杯中有20℃的冷开水300g ,热水壶中有刚烧沸腾的沸水,若不计热量损失,则需添加沸水多少克?若把这些沸水在此过程中放出的热量用来给80℃、200g 的水加热,可使水温升高到多少?(气压为1标准大气压)4.在1标准大气压下,质量为0.5千克、温度为80℃的水,吸收84000焦的热量后,水的最终温度是多少?[3=4.210c ⨯水焦/(千克·℃)]5.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备,热水器每小时平均接收64.210J ⨯的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg 、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:(1)热水器中的水吸收的热量Q ;(2)热水器5小时内接收到的太阳能E ;(3)热水器的效率η;(4)若改用煤来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤?(煤的热值q =2.9×107 J/kg ,假设煤燃烧放出的热量全部被水吸收)6.暑假旅游期间,小华和他爸爸住进一家宾馆,发现房间里放着一个电热水壶,爸爸拿出一瓶矿泉水对小华说:“我这里有1 L (331L 10m -=)水,其温度为20 ℃,如果让它吸收53.3610J ⨯的热量,这瓶水能沸腾吗?”请你帮小华计算并分析.[已知水的比热容为34.210J/(kg )⨯ ℃].7.质量为5 kg 的某种物质,当温度从40 ℃下降到20 ℃时,放出的热量为43.7610J ⨯.则:(1)该物质的比热容是多少?(2)若该物质吸收了47.5210J ⨯的热量,则温度应升高多少?8.如图所示是冰熔化成水直到沸腾的过程中温度随时间变化的图象.已知冰的比热容是()32.110J/kg C ⨯⋅︒,求:100g 冰加热前2min 内吸收多少热量?9.在个标准大气压下,质量为2kg 、初温为30℃的水吸收56.310J ⨯的热量后末温是多少?[()34.210J/kg c =⨯⋅水℃] 10.一块铅锡合金的比热为0.038/C ︒⋅卡(克),已知铅的比热为0.032/C ︒⋅卡(克),锡的比热为0.052/C ︒⋅卡(克),求合金中铅和锡的质量之比是多少?11.小刚在家拿一个金属球玩耍时,突然想这可能是什么金属呢?现已测出该金属球的质量为100g,当它温度升高了50℃时需吸收2.3×103J的热量,你能否帮小刚得出这种金属的比热容是多少?通过查表可知是哪种金属? 12.一个质量为200g的钢刀,加热到400℃,然后在空气中自然冷却,室温为20℃,这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?若把这些热量给40℃ 200g 的水加热,水能否沸腾?(已知C钢=0.46×103J/(kg•℃)13.小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质量的不同物质在升高相同温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量–比热容,于是她又想到晶体在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢?带着这个疑问,小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示.实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同.水的比热容为()3⨯⋅4.210/J kg C()1CD段水吸收的热量是多少?()2计算出冰的比热容;()3若规定“某种晶体物质在熔化过程所吸收的热量与其质量之比叫做该物质的熔化热”,熔化热在数值上等于1kg晶体在完全熔化时所吸收的热量大小.根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热λ.14.实验测得1 kg某物质温度随时间变化的图像如图所示.已知该物质固态时的比热容为2.1×103J/ ( kg·℃).假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图像解答下列问题:(1)在最初2 min内,物质温度升高了40℃,则它吸收的热量和吸热功率分别为多少?(2)该物质在熔化过程中吸收的热量是多少?(3)该物质在液态下的比热容c2是多少?15.某太阳能热水器,向其中注入50L的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高40℃.水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),密度是1.0×103kg/m3,试求:(1)热水器中水的质量是多少?(2)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?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)请你说说太阳能热水器有哪些优点和不足.(各说一点就可以)答案1.6.21×104J2.(1) 1.05×107(2) 12003.(1)100g(2)100℃4.100℃5.(1)8.4×106J (2)2.1×107J (3)40%(4)0.3kg6.会沸腾,但末温低于100℃.7.(1) 3.76×102J/(kg •℃);(2)40℃8.38.410J ⨯.9.100℃ 10.73m m =铅锡 11.0.46×103J/(kg ·℃)这种金属是铁12.3.496×104J不能沸腾13.()414.210J ⨯.()()32?2.110/J kg C ⨯⋅.()533.3610/J kg ⨯. 14.(1) 8.4x104J ;700 W.(2) 3. 36 x105J(3) 4.2x103J/(kg·℃)15.(1)50kg .(2)8.4×106J 30%.(3)太阳能热水器的优点有:环保、节能、经济、安全;缺点:受天气、季节的影响.。
第十三章内能与热机复习题一.选择题1.下列实例中,属于做功改变物体内能的是()A.子弹击中一块木板,温度升高B.发热时用冷毛巾给头部降温C.倒入冷饮的杯子温度降低D.冬天用热水袋取暖2.下列关于物理概念的说法,正确的是()A.摩擦生热中的“热”是指温度B.热胀冷缩中的“热”和“冷”是指内能C.吸热升温中的“热”是指热量D.热传递中高温物体降低的温度等于低温物体升高的温度3.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()A.一个物体的温度升高,一定是外界对物体做功B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高C.温度越高的物体含有的热量越多D.一个物体温度升高了,它的内能一定增加4.图四个改变内能的实例中,属于热传递改变内能的方式是()A.给冷水加热B.搓手取暖C.下滑时臀部发热D.压缩空气温度升高5.下列有关比热容的说法中正确的是()A.物体的温度越高,它的比热容越大B.比热容在数值上等于某种物质温度升高1℃所吸收的热量C.我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,主要是因为水具有较大的比热容D.铝的比热容比铁大,质量相同的铝和铁放出相同的热量后,铝的温度一定比铁高6.两个相同的容器中各盛有质量相等、初温相同的水和煤油,用功率相同的电加热器分别加热,其温度随时间的变化如图所示。
由图象可以判断()A.甲是水,比热容较大B.甲是煤油,比热容较大C.乙是水,比热容较大D.乙是煤油,比热容较大7.如图是我们课上用的空气压缩引火仪,将硝化棉放在玻璃管中,安装好活塞后,迅速下压硝化棉被点燃汽油机的四个冲程中与此现象的能量转化情况相同的是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程8.如图为四冲程汽油机的压缩冲程的示意图,此冲程中活塞会压缩其上方汽缸中的封闭气体,下列相关说法正确的是()A.该冲程中活塞上方气体的密度减小B.该冲程中活塞上方气体的压强不变C.该冲程中活塞上方气体的温度升高D.该冲程中内能转化为机械能9.某品牌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4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。
第13章内能与热机整理与复习-2022-2023学年九年级全一册初三物理(沪科版)一、内能的定义和性质内能是物体微观粒子的热运动能量的总和,用符号U表示。
内能与物体的质量、温度、物质的种类等有关。
性质: 1. 内能是宏观热现象与微观分子运动之间的联系。
2. 内能是热机做功的动力来源。
3. 内能的变化取决于物体的热交换方式。
二、内能的转化1.内能的转化方式:–热传导:物体与物体之间通过直接接触传递热量。
–热对流:通过流体介质传递热量。
–热辐射:通过辐射传递热量。
2.内能转化的守恒定律:孤立系统中,内能在各种转化过程中总量保持不变。
3.内能转化与热机的关系:热机将热能转化为机械功,同时也将一部分热能传递给冷库。
三、热机的基本原理热机是将热能转化为机械功的装置。
热机可分为热能循环机和热能流机两大类。
1.热能循环机–定义:热能循环机是通过热机循环来完成工作的热机。
–常见的热能循环机有蒸汽机、汽轮机等。
2.热能流机–定义:热能流机是通过热能流动来完成工作的热机。
–常见的热能流机有热泵、制冷机等。
四、卡诺循环卡诺循环是一个由两个等温过程和两个绝热过程组成的理论循环。
1.卡诺循环的特点:–卡诺循环是最具有效率的理论循环。
–卡诺循环的效率只依赖于工作物质的温度。
–卡诺循环是热机的理论极限。
2.卡诺功率和转换效率:–卡诺功率公式:P = (1 - Tc/Th) * Qh–卡诺转换效率公式:η = 1 - Tc/Th五、热机的效率与第二定律1.热机的效率与温度之间的关系:热机的效率随着温差的增大而增大。
2.热机效率与能量守恒的关系:根据能量守恒定律,热机的效率不可能达到100%。
3.第二定律的表述:–克劳修斯表述:不可能把热量完全转化为功而不产生其他效果。
–开尔文表述:热不会自动从低温物体传递到高温物体。
六、低温热资源的利用1.低温热资源的定义:指温度低于室温的热能资源。
2.低温热资源的利用方式:使用热泵和制冷机将低温热能转化为可利用的热能。
13章内能与热机(热机效率计算)1.一辆使用汽油为燃料的汽车,以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为23kw。
若小汽车行驶的距离为75km,汽车的热值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)若将汽车在该次行驶过程中损失的热量用来加热水,可将多少千克的10℃冷水加热到40℃的温水供家庭使用?(结果保留整数)2.一容器中装有40kg温度是10℃的冷水,若用某一天然气灶把它加热到温度为60℃时,共用了0.6m3的天然气,已知天然气的热值为2.8×107J/m3,水的比热容4.2×103J/(kg·℃)。
(1)这次加热过程中,水吸收的热量是多少?(2)0.6m3的天然气完全燃烧释放的热量是多少?(3)该热水器的实际效率是多少?3.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。
一辆用汽油作为燃料的小汽车,质量为1.5吨,该车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶108km,消耗汽油9kg,发动机的实际功率为23kW。
已知汽油的热值q=4.6×107J/kg,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)发动机的效率。
4.小明学习了热学的有关知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量.于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天将30 kg 20 ℃的水烧开.(1)小明家每天烧水做饭需要多少热量?(2)如果普通煤的热值为3×107 J/kg,从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克普通煤?(3)小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤,按每块蜂窝煤含煤0.5 kg 算,他家每天实际用煤2 kg,由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%.你认为小明家煤炉效率低的原因是什么?(4)从大的方面讲,家用煤炉除了热效率低、浪费能源的缺点外,另一个主要缺点是什么?5.冰的熔化热是指单位质量的冰熔化过程中所吸收的热量,冰的熔化热为λ=3.35×105J/kg。
20XX年高中测试高中试题试卷科目:年级:考点:监考老师:日期:13章内能与热机(比热容计算)1.把质量为0.3kg的铅块加热到98℃,再投入到水中,已知水的质量是80g、温度是8℃,混合后铅块和水的温度均为18℃。
若铅块放出的热量完全被水吸收(没有能量损失),求:(1)水吸收的热量;(2)铅的比热容。
2.质量为0.2千克的铝块温度升高了50℃,求:铝块吸收的热量Q吸.[c铝=0.9×103焦/(千克•℃)]3.某型号的泡茶壶,铭牌见如表。
壶中装入1L温度为20℃的水,在标准大气压下将水烧开。
此过程泡茶壶正常工作消耗的电能为4.2×105J.(c水=4.2×103J/(kg •℃)).求:(1)泡茶壶装满水时,求水的总质量;(2)水吸收的热量;(3)泡茶壶的热效率。
4.小明家的水壶中装有2.5kg的水,在室温下放置一段时间后,用天然气将水烧开,现已知水的比热c=4.2×103J/(kg•℃),小明想估算水吸收的热量,请你帮他:(1)写出估算时用到的物理量及数值;(2)计算水大约吸收的热量.5.质量为1kg的铁锅中放有2kg的水,要把它们从20度加热到80度.已知水的比热容为C=4.2×l 03 J/(kg.℃,铁的比热容为C铁=0.46×103J/(kg•℃),求:水(1)铁锅吸收的热量是多少?(2)铁锅和水一共要吸收多少热量?6.中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功。
实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。
可燃冰的热值约为1.4×1010J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg-℃)。
求:(1)6m3的可燃冰完全燃烧后可放出多少热量?(2)若这些热量的80%被水吸收,可以将多少千克的水从20℃加热到100℃。
7.一个质量为250g的钢刀,加热到560℃,然后在空气中自然冷却,室温为20℃,这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?若把这把钢刀放到30℃质量为0.5kg的水中,水温可以升高到多少?假设钢刀没有热量的损失,钢的比热容c=0.46×103J/(kg•℃)8.在1个标准大气压下,水的沸点是100 ℃,质量为2 kg,温度为25 ℃的水吸收6.72×105J的热量后,水温升高为多少℃?若将该冷水与质量为1 kg,温度为70 ℃的热水混合,不计热损失,混合后水的末温为多少℃?9.一个质量为0.5kg的铝壶里面装有5kg、20℃的水,现将它们一起加热,吸收热量后它们的温度升高了50℃.求:(1)铝壶吸收了多少热量?(2)水吸收了多少热量?(3)若它们共同吸收的热量由100℃的水,降温到50℃提供,则需要100℃的水多少kg?铝的比热容为0.88×103J/(kg·℃)10.有两个相同的烧杯,第一个装有200 g水,第二个装有200 g酒精,若用相同的加热器给它们加热,根据加热时间与其对应的上升到的温度作成如图所示,求:(1)这个电加热器每分钟放出的热量是多少焦?[c水=4.2×103J/(kg·℃),不计热损失](2)酒精的比热容是多少?11.露天停放的轿车在夏日强光照射下车内温度会迅速升高。
13章内能与热机(比热容探究)1.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热:(1)从实验效果考虑,本实验选择_________(烧杯/易拉罐)作为盛放液体的容器较好,实验中酒精灯应使用_________(内焰/外焰)加热;(2)两种液体吸收热量的多少可通过___________(液体升高的温度/加热时间)比较;(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,_________(A/B)吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,_________(A/B)升温较高;(4)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择_________(A/B)。
2.如图所示,某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度(T)随时间(t)变化的图像:(1)实验中两种液体吸收热量的多少可通过______(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;(2)根据图像,要使水和煤油升高相同的温度,应给水加热更长的时间,这说明_______的吸热能力强些;(3)已知水的比热容是()34.210J/kg ⨯⋅℃,则煤油的比热容是____________()J/kg ⋅℃。
3.为了比较水和煤油的吸热能力,小亮用两套完全相同的装置做了如图所示的实验,并每隔1min 测量一次温度,数据记录在下表中。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、_____相同的水和煤油;(2)液体吸收热量的多少可通过_____(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得_____(选填“快”或“慢”),若两者升高相同的温度,则_____吸收的热量多,这表明_____吸热本领更强;(4)由表格中数据可得,煤油的比热容是_____J/(kg·℃)。
13章内能与热机(热机效率计算)1.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备。
某热水器每小时平均接收4.2×106J 的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg 、初温为20℃的水温度升高到40℃。
求:(1)热水器中的水吸收了多少的热量?[c 水=4.2×103J/(kg .℃)](2)热水器的效率是多少?(3)若改用天然气来加热这些水,假设天然气燃烧放出的热量全部被水吸收,需要完全燃烧多少体积的天然气?(天然气的热值q =3.8×107J/m 3,计算结果保留两位小数)2.“环境小组”的同学在暑期实践活动中对小明家新装燃气热水器(如图甲)耗能进行测试,在查看热水器铭牌时,开始小组同学对容量15L 的含义不理解。
后来上网查询得知:燃气热水器的容量,是指燃气热水器在将自来水加热,水温上升一个定值(t ∆=25℃)时1分钟内的出水体积。
假如小明每次洗淋浴时平均出水时间为4分钟,出水量和水温升高设定也与查询的一致。
水的比热容为()34.210J/kg ⨯⋅℃,天然气的热值约为73410J/m ⨯,求: (1)小明洗一次淋浴,水温升高到设定温度要吸收的热量为多少?(2)每次淋浴平均花费的燃气费是多少?(宜昌市居民用气价格2.67元/m 3)3.如表是同悦小轿车的一些技术参数。
其中排气量是指发动机气缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大。
空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。
汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J,当该发动机以最大功率工作时,气缸内汽油和气的混合密度为1.35kg/m3,1min内高温高压的燃气推动活塞做功3000次。
请你计算发动机在最大功率工作时(1)1min内做的有用功。
(2)做功一次消耗汽油的质量。
(3)发动机的效率。
4.阅读下面短文并回答问题混合助力汽车我国自主研制生产了一种环保混合动力实验汽车。
13章内能与热机(比热容计算)1.小明将 1kg 的水和 7kg 的酒精混合,混合前水的温度为 100℃,酒精的温度为 20℃,混合过程不计热量损失,求混合液体的温度.[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的比热容为 2.4×103J/(kg•℃)] 2.将一质量400g的高温金属球放入200g的冷水中,金属球的初温为320℃,冷水的初温为20℃.热平衡后,金属球和水的共同温度为70℃.不计热量损失,求:(1)冷水吸收的热量为多少?(2)金属球的比热容为多少?3.某太阳能热水器的水箱内装有50Kg的水,太阳光照射一段时间后,水温从20℃身高到60℃.求:(1)水吸收的热量是多少?(2)这些热量若全部被100kg的煤油吸收,可使煤油温度升高多少℃?[c=2.1×103J/(kg•℃)].煤油4.将500 g温度为80 ℃的水兑入2.5kg温度为20 ℃的水中,假设没有热量的损失,那么平衡后的水温为多少?5.质量为100g、初温是74℃的实心金属小球放出2.3×103J的热量之后,温度降低到24℃.那么这种金属的比热容是多少?6.如图所示的太阳能热水器,它的水箱容量为120L,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳P ,如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需辐射功率约为1400W要阳光照射5h,那么:(1)一箱水需要吸收的热量是多少?(2)热水器上集热器的面积至少要多大?[水的比热容是:4.2×103J/(kg·℃)]7.某学校锅炉房用天然气热水器将1000kg水从20℃加热到100℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求烧开这些水需要吸收的热量。
8.A、B两物体质量相等,温度均为10℃,甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃,现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后(热平衡即为:最后两物体的温度相等),甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,则A、B两种物体的比热容之比为多少?9.如图所示,甲图是质量是200g冰的熔化实验装置,乙图是根据实验数据绘制出的曲线图(c水=4.2×l03J/(kg·℃))。
13章内能与热机(热机效率计算)1.如图所示,是最新一款无人驾驶汽车图片。
汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。
该款车以90km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了12km时,消耗汽油2.25×10-3m3,假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,则这段运动过程中:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)该汽车发动机做的有用功;
(3)该汽车发动机的输出功率;
(4)该汽车在以此速度行驶的过程中,受到的阻力。
(已知汽油的密度为0.8×103kg/m3,汽油的热值取4.5×107J/kg)
2.大量研究表明,我国家庭分散燃烧煤炭是产生雾霾的重要原因,因此高效利用及用清洁能源替代煤炭已经刻不容缓。
太阳能热水器很好地利用了清洁能源。
小明家太阳能热水器可装水200kg,在夏季将这些水从35℃加热到85℃.向:[c水=4.2×103J/(kg•℃),煤炭热值q=3.0×107J/kg]
(1)水吸收的热量是多少J?
(2)如果煤炭加热水的效率为30%,加热上述水需要多少煤炭?(保留2位小数)
3.某新款汽油动力小汽车,在一段平直的公路上匀速行驶了100km,用了1h,已知车的总质量为1.2t,车受到的阻力为车重的十二分之一,求:(结果保留一位小数)
(1)该车行驶的速度;
(2)该车牵引力做的功和功率;
(3)若该车行驶100km,消耗汽油5.6kg,求汽车发动机的效率(汽油热值
q=4.6×107J/kg)。
(取g=10N/kg)
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受4.2×106J的太阳能,在5h的有效时间内,将热水器中体积为100L、初温为20℃的水温度升高到40℃。
水的密度1.0×103kg/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)该热水器中水吸收的热量;
(2)该热水器的热效率;
(3)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气(煤气的热值
q=4.2×107J/kg,假设煤气完全燃烧放出的热量的90%被水吸收)。
5.用煤气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃,煤气的热值为4.2×107J/kg,求:
(1)0.5 kg 煤气完全燃烧放出的热量.
(2)水吸收的热量.
(3)燃气灶烧水的效率.
6.聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。
[c水=4.2×103J/(kg·℃);q氢=1.4×108 J/kg]求:
(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量的80%全部被质量为100 kg,温度为10 ℃的水吸收,则水升高的温度;
(3)某氢能源公交车以145kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3 kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交
车匀速行驶多长时间。
7.小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L。
小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。
请你求解下列问题:
(1)水箱中水的质量;
(2)水吸收的热量;(c水=4.2×103J/(kg·℃))
(3)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,求至少需要燃烧多少煤气(假设没有热量散失,煤气的热值为q=4.2×107J/kg)?
8.如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。
汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。
该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.2kg。
假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,求:(已知:汽油的热值为4.5×107J/kg)
(1)该汽车发动机做的有用功是多少?
(2)该汽车的输出功率为多少?
(3)该汽车在以此速度行驶的过程中,受到的阻力是多大?
9.一辆汽车,发动机的功率是40kw,热机的效率为20%,它带有16kg的汽油,如果车速为72km/h,求:(汽油的热值是4.6×107 J/kg)
(1)汽油全部燃烧放出的能量为多少?
(2)发动机对车做的功为多少?
(3)汽车能行驶多远?
10.燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到70℃,共燃烧
了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),天然气的热值为8.4×l07J/m3.
求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气灶烧水时的效率;
(3)如果一清洁能源汽车发动机天然气燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,汽车以72km/h匀速行驶,受到的阻力位2000N,这些天然气可以让这辆汽车行驶多少m?
11.如图所示,是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机鲲龙—600,蓄满水后总质量是53.5t。
若鲲龙—600以270km/h的速度匀速直线滑行10min,消耗航空煤油675kg。
飞机发动机的功率为2.25×107W。
(航空煤油的热值为4×107J/kg。
g取10N/kg。
ρ海水=1.0×103kg/m3)
求:
(1)水陆两栖飞机鲲龙—600,蓄满水后静止在水面上,排开海水的体积多大;
(2)飞机在滑行过程中受到的阻力;
(3)发动机的效率。
12.某品牌太阳能热水器的效率为50%,该太阳能热水器内装有100 kg、温度为20℃的水,经过阳光照射一天后,水温升高到70℃。
(水的比热容c
=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q天然气=8.4×107 J/m3)。
求:
水
(1)太阳能热水器内的水吸收的热量;
(2)太阳能热水器接收太阳的能量(用E表示);
(3)这些太阳能相当于完全燃烧多少立方米的天然气?
13.对生活垃圾进行分类既是当前的一种时尚,更是生态环保的需要。
目前我市每天能产生900t 左右的生活垃圾,若进行分类后,除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾,将还有800t 左右的垃圾需要处理。
为了处理这些垃圾,益阳市建成了光大生活垃圾焚烧发电厂,它每天可以焚烧800t 生活垃圾发电,经实践检测每完全燃烧1t 生活垃圾可发电300kW ⋅ h 。
设整个发电过程中的效率为30%,求:
(1)生活垃圾的热值q ;
(2)完全燃烧1t 生活垃圾产生的热量若用来烧开水,其中70%的热量被水吸收,1标准大气压下可烧开多少吨20℃的冷水。
[c 水=4.2⨯103J/(kg ⋅℃)]
14.某家庭需要将50kg 、初温为10℃的水加热到50℃作为生活用水,他们
利用煤气灶烧水,需要燃烧0.8 m 3的煤气。
(3
4.210J/(kg )c =⨯⋅水℃,q 煤
气=4.2×107J/m 3)
(1)这些水从10℃加热到50℃需要吸收的热量为多少?
(2)0.8 m 3
的煤气完全燃烧放出的热量为多少?
(3)煤气灶烧水的效率为多少?
15.张伟爸爸开着厢式货车(如图所示)满载着货物从威海开往张伟家,高速全程100km ,车以90km/h 的速度在高速上匀速行驶,公路旁安装隔音墙是为了在声源处减弱噪声,车受到的阻力是车总重的0.05倍。
张伟家厢式货车一些数据如下表。
(g 取10N/kg )
(1)该货车满载时静止在水平路面上对地面的压强是多少?
(2)该货车在高速上全程行驶后消耗的燃油若完全燃烧能放出多少焦耳的热量?
(3)该货车在高速上行驶时,发动机的效率是多少?(结果保留一位小数)
答案
1.(1)8.1×107J;(2)2.43×107J;(3)50625W;(4)2.025×103N 2.(1)4.2×107J;(2)4.67kg
3.(1)100km/h;(2)1×108J,2.8×104W;(3)38.8%
4.(1)8.4×106J;(2)40%;(3)0.22kg。