初三物理热机效率计算题专练

1 初三物理热机效率计算题专练

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一、计算题

1．质量为5千克的水，温度从10℃升高到20℃，[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）]求：

（1）水变化的温度Δt；

（2）水吸收的热量Q吸。

2．氢燃料被公认为是21世纪最理想的能源之一。图所示是上汽大通汽车有限公司生产的氢燃料新能源汽车，假设其满载时的重力为4×104N，某次满载后匀速直线运行24km从A地到B地，用时20min。此过程中，该新能源汽车所受阻力是2100N。（氢的热值是1.4×108J/kg，g取10N/kg）请计算：

（1）该新能源汽车从A地到B地的速度是多少m/s?

（2）从A地到B地该新能源汽车牵引力的功率多少W？

（3）若此过程中，该新能源汽车消耗氢燃料0.75kg，求该新能源汽车发动机的效率。

3．小雨同学探究物质的比热容时，用酒精灯给400g的水加热，完全燃烧了5.6g的酒精使水的温度从20 ℃升高到70 ℃[酒精的热值73.010J/kgq；水的比热容34.210J/kgCc]，求：

(1)完全燃烧5.6g酒精放出的热量；

(2)水吸收的热量；

(3)小雨用酒精灯给水加热时酒精灯烧水的热效率．

2 4．某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg的煤气．已知c水=4.2×103J/（kg·℃）,q煤气=4.2×107J/kg．求：

（1）水吸收的热量Q吸；

（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量Q放；

（3）煤气灶烧水的效率η．

5．冬天小明早晨吃早饭时，妈妈要用60℃热水加热250g袋装牛奶，要使这袋牛奶的温度由10℃最终升高到50℃，不计热量损失，已知水的比热容为34.210J/(kg℃)，牛奶的比热容为32.110J/(kg℃)求：

(1)牛奶需要吸收多少J热量？

(2)妈妈至少要用60℃的热水多少kg？

6．熔化热是指单位质量的晶体在熔化时变成同温度的液态物质时所需吸收的热量，用字母λ表示，单位是焦每千克，符号是J/kg。已知冰的比热容为c冰=2.1×103J/(kg·℃)，λ冰=3.35×105J/kg。求：

（1）500g冰从-20℃升温到0℃，需要吸收多少热量？

（2）这些冰从开始熔化到全部熔化成0℃的水，需要吸收多少热量？

7．“字”牌太阳能热水器，水箱内有200kg的水。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求：

(1)在阳光照射下，水的温度升高了10℃，水吸收的热量；

(2)天气原因，水箱内200kg的水，温度从90℃降低到50℃，和温度从30℃升高到80℃，放出的热量与吸收的热量之比。

3 8．现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），如果小芳洗一次澡用热水0.05m3。求：

(1)所用热水的质量为多少？

(2)水从热水器中吸收多少热量？

(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？（天然气的热值q=4×107J/m3，气体完全燃烧放出的热量的公式Q=qV，式中V表示燃烧气体的体积）

9．小星家的太阳能热水器，水箱中最多可装质量为200kg的水。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）水吸收的热量[3J4.210/kgc水=（℃）]；

（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少煤气？（煤气的热值为q=4.2×107J/kg）

10．如图是我国第一款纯电动疫苗接种车，疫苗车空车质量为4t，车轮与水平地面接触的总面积为20.2m，发动机的输出功率为60kW不变。（g取10N/kg，汽油的热值为74.610J/kg）求：

（1）疫苗车空车静止在水平地面时，对地面的压强；

（2）疫苗车在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力为3000N，疫苗车的速度；

（3）疫苗车以（2）中的速度在平直路面行驶46km，若换用效率为30%的汽油机提供动力，需要消耗汽油的质量。

4 11．燃气热水器的优点是加热快、热效率高。某品牌燃气热水器采用天然气做燃料，当只有该热水器工作时，把50kg的水从20℃加热到60℃，消耗天然气0.2m3，已知水的比热容4.2×103J/（kg•℃）。天然气的热值为7.0×107J/m3，试求：

（1）此过程中，水吸收的热量是多少？

（2）该热水器本次加热的效率是多少？

12．某小汽车的质量为1500kg，轮胎与水平地面总接触面积为0.05m2。小汽车在平直的公路上匀速行驶6.9km，消耗汽油0.5kg，已知小汽车匀速直线行驶时受到的阻力为1000N。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）求：

（1）该小汽车在水平地面上静止时对地面的压强；

（2）在此过程中该小汽车牵引力所做的功；

（3）该小汽车发动机的效率。

13．我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长2300m的水平路面以23m/s做匀速直线运动，汽车在行驶过程中受到的平均阻力为200N，汽车在此过程中燃烧了0.04kg汽油，汽油的热值q=4.6×107J/kg。在该段测试过程中，求：

（1）汽车所需要的时间；

（2）汽车的功率；

（3）发动机热机效率。

14．如图，一台用于侦察、灭火的电动消防机器人，质量为1000kg，静止时履带与地面接触的总面积为20.5m。在某段平直公路上，机器人以3m/s的速度匀速行驶1min，其受到的阻力是机器人所受重力的0.05倍，这段路程消耗的电能中有75%用于机器人的牵引力做功。求

（1）机器人1min通过的路程；

（2）机器人静止时，对水平地面产生的压强；

（3）机器人在这段路程中消耗的电能。

15．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0.8kg的煤气。 5 [c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤气=4.2×107J/kg]

（1）这些水从10℃加热到50℃需要吸收的热量为多少？

（2）0.8kg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？

16．如图是明明家新买的轿车，该车质量1.8t，最大输出功率是92kW，汽油机效率是30%，轮胎与地面接触的总面积为0.12m2（g=10N/kg，q汽油=4.6×107J/kg），求：

（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强多大？

（2）在某段水平路面上，该车以72km/h的速度匀速直线行驶时，所受的阻力为4000N，则此时发动机的输出功率多大？

（3）若该车以最大输出功率行驶10min，需要消耗多少千克汽油？

17．国家提倡节能减排，各地都在积极进行“煤改气”工程。某同学计算家中天然气灶烧水的效率时，将20℃、2kg的水倒入烧水壶中。在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗了30.048m的天然气。已知水的比热容为34.210J/kgc℃，天然气的热值为734.010J/mq。请你计算将这些水烧开时：

（1）水吸收的热量；

（2）燃烧的天然气放出的热量；

（3）天然气灶的效率。

18．太阳能汽车利用太阳能板将太阳能转化为电能驱动汽车前进。某品牌太阳能汽车在试验场地内进行测试，30min行驶了27km的路程，消耗的电能为71.8410J。已知汽油的热值74.610J/kgq，在该测试过程中，求：

（1）太阳能汽车行驶的平均速度；

（2）消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油释放的能量。

19．铁岭市对大通街路面改造的过程中，使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。 6 空载运输车的质量为3t，履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中，运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m，行驶中受到的阻力为104N（g取10N/kg，燃料热值q取4.5×107J/kg）求：

（1）空载运输车静止时对水平路面的压强；

（2）这次运送中，运输车发动机的功率；

（3）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是40%，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。

20．我国道路交通安全规定，货车轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内，王师傅的货车自身质量是6t．车轮与地面总接触面积是0.5m2。一次，王师傅开着装有24t沙子的货车在平直的公路上匀速行驶30km，货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍，消耗柴油10kg。（g取10N/kg，74.310J/kgq柴油）求：

（1）通过计算判断装有沙子的货车静止时，对水平地面的压强是否符合安全规定？

（2）这一过程中货车牵引力所做的功是多少？

（3）这一过程中货车发动机的效率是多少？（计算结果精确到1%）