迷恋你的小嘴唇
范文一：内能的计算
一．解答题（共30小题）
1．（2016?曲靖一模）同种物质组成的甲、乙两物体，它们的质量之比是2：1，吸收的热量之比是1：2，则甲、乙两物体的比热容之比为 ，它们升高的温度之比是 ．
2．（2015?贵港）某太阳能热水器装有质量为200kg 的水，在阳光的照射下，该热水器中的水的温度从15℃升高到65℃，
3求这些水吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×10J/（Kg ?℃]．
3．（2015秋?隆回县校级月考）质量为1kg 的铁锅内装有3kg 的水，如果它们共吸收6.74×10 J的热量，则上升的温
3度是多少？〔铁的比热容为0.88×10 J/（kg ?℃）〕
4．（2015秋?蒙城县校级月考）一滴水从84m 高空匀速落到地面上，如重力对其所做的功全部转化为它的内能（可以理解为W=Q）．那么，重力对这滴水做的功能使它的温度升高多少℃？（g=10N/kg）
5．（2014秋?台江县校级期中）质量为5kg 的水，初温是25℃，在一个标准大气压下吸收了1.68×10J ，则水的温度上升了多少？
6．（2016?聊城二模）某电热水壶的铭牌如表所示，当此电热水壶正常工作时，用时8分钟将额定容量的水在一个标
）水吸收的热量为多少？（2）此电热水壶的效率为多少？
7．（2015秋?顺义区校级期中）一个温度是40℃的铁球，吸收2.3×10J 的热量后，温度上升到90℃，求铁球的质量．〔铁
3的比热容是0.46×10J/（kg ?℃）〕
8．（2015秋?西城区校级期中）现有10℃的冷水和90℃的热水，要得到40℃、20kg 的温水，需要冷水和热水各多少克？
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9．（2015秋?萍乡校级期中）为了测定铅的比热容，把质量为200g 的铅块加热至98℃，再投入到80g 的12℃的水中，
3热传递结束时测得水的温度为18℃，若不计热量损失，求[水的比热容为4.2×10J （kg ?℃）：
（1）水吸收的热量；（2）铅的比热容．
10．（2015秋?通州区校级期中）把质量为600g 的水加热到63℃，共吸收热量3.78×10J ，求水的初温．
11．（2015秋?高安市校级月考）质量为1㎏的铁锅中放有2kg 的水，要把它们从20℃加热到70℃．已知铁的比热容是
330.46×10J/（kg ?℃），水的比热容是4.2×10J/（㎏?℃）．
求：（1）水吸收的热量是多少？（2）铁锅和水一共要吸收多少热量？
12．（2015春?武冈市校级月考）为了测量某种液体的比热容，将质量为500g 的铜块加热到100℃，然后投入到温度为10℃、质量为1kg 的液体中，此过程中由于散热损失，只有80%的热量被液体吸收，最后液体的温度升高到20℃．已
3知铜的比热容是0.39×10J/（kg ?℃）．求：（1）铜块放出的热量．（2）这种液体的比热容．
13．（2015秋?青岛校级月考）计算：
5（1）温度10℃，质量为4kg 的水，吸收8.4×10J 的热量，温度升高多少？
3（2）质量为500g 的金属块温度从80℃降低到30℃时放出的热量是3.25×10J ．问该金属的比热容是多大？
14．（2014?丹东校级二模）质量为10kg 、温度为85℃的水，吸收8.68×10J 的热量后，温度升高到多少摄氏度？[c水
3=4.2×10J/（kg ?℃）、气压为标准大气压]．
15．（2013秋?大化县期末）某次课外兴趣活动中，一同学将一瓶装有300g 的矿泉水放在阳光下暴晒，一个小时后测得水温从原来的22℃升到了27℃，在此过程中吸收了多少焦耳的热量？
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16．（2014秋?苍溪县校级期中）一块质量为10kg 铜，温度从80摄氏度降到30摄氏度时，铜块要放出多少J 的热量？
17．（2014秋?龙泉市校级月考）把质量为220克的金属块放到500克沸水中加热到100℃，然后放入440克15℃的水中，热平衡后的温度是23℃，求：（1）该过程中金属块放出的热量为多少？（2）该金属的比热（一个标准大气压，不计热损失，准确到0.01）
18．（2014秋?长汀县校级月考）由实验测可知，质量是1kg ，初温是34℃的实心金属球吸收2.3×10J 的热量后，温度升高到84℃，则该金属球的比热容是多少？
19．（2014秋?沙洋县校级月考）一壶质量是2kg ，温度是10℃的冷水，小明想把这壶水烧到60℃，水需要吸收多少热量？
20．（2014秋?石林县校级月考）给质量为310g 的水加热，从20℃升高到40℃，如果把水吸收的热量用来给一块质量为500g 金属加热，能使金属块的温度从20℃升高到80℃，求这种金属的比热容？
21．（2013?石景山区一模）质量为0.3kg 的热水，温度从90℃降低到40℃，放出的热量是多少？[水的比热容为4.2×10 J/（kg ?℃）]．
22．（2013春?吴兴区校级期末）甲、乙两种物质质量之比为4：3，放出热量之比为3：4，降低温度之比为9：8，则它们的比热容之比C 甲：C 乙为多少？
23．（2013秋?三元区校级期中）在标准大气压下，把500克的水，从20℃加热到沸腾，需要吸收多少焦耳的热量？
24．（2013秋?扬中市校级期中）一瀑布高100m ，水从瀑布顶上流下，假设水的重力做的功全部转化成内能，其中30%被水吸收，水温能升高多少？c 水=4.2×10J/（kg ?℃）
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25．（2013秋?哈密地区校级期中）小星用煤气灶将质量为2kg 、温度为25℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热
7量？如果这些热量有天然气燃烧提供，则需要多少千克天然气？（q=4.5×10焦/千克）
26．（2013秋?临沭县期中）用燃气灶烧水，燃烧0.5kg 的煤气，能使30kg 的水从20℃升高40℃，已知水的比热容是
4.2×10J/（kg ?℃），煤气的热值为1.8×10J/kg．求：（1）0.5kg 煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？（3）该燃气灶烧水的效率是多大？
27．（2013秋?岱岳区期中）用煤油炉烧水，假定煤油燃烧时放出的热量有40%被水吸收，完全燃烧50g 煤油用来加热
32.75L 、10℃的水．（煤油的燃烧值是4.6x10J/kg）回答下列问题：
（1）完全燃烧50g 煤油放出的热量是多少？被水吸收的热量是多少？
（2）加热完毕后水温可以升高多少℃？（保留1位小数）
28．（2013秋?南安市校级期中）质量为2千克的煤油，完全燃烧所放出的热量若全部被500千克、被水吸收，水的温度能升高多少℃？（q 煤油=4.6×10J/kg）
29．（2013秋?巴音郭楞州校级月考）呼和浩特市某中学为学生提供开水，用电热器将200kg 的水从17℃加热至97℃，
3已知水的比热容是4.2×10J/（kg ?℃）．则：（1）电热器内的水是放出热量还是吸收热量？
（2）电热器内的水在这一过程中要吸收或放出的热量是多少？
30．（2013秋?宁津县校级月考）质量是50g 的铝块，放出880J 的热量后，温度降低到12℃，求铝块原来的温度多少？
[C铝=0.88×10J/（kg ?℃）]．
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范文二：内能热机的计算
1. 内能和热量的计算题一架飞机以120km ／h 的速度飞行了2000km, 发动机的功率为1200kW, 效率为30％, 那么该飞机在飞行中最少应准备多少汽油? （汽油的热值为4.6×107 J／kg ）
2. 一辆汽车发动机的牵引力是9800牛，在行驶2.7千米时柴油机消耗柴油2千克，则：
（1）柴油机所做的有用功是多少焦？
（2）该柴油机的效率是多大？（柴油的燃烧值是4.2×107焦／千克）
3. 随着人们生活水平的提高．轿车已逐步进入我国普通百姓家中. 已知某国产骄车每行驶-33337100km 消耗8L 汽油(1L＝10m) ，汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J ／kg ．则 3
(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_____J．
(2)该汽车行驶100km 消耗的汽油的质量是_______kg．
(3)当该汽车以50kW 的功率在平直公路上以72km ／h 的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于_______N．
4．一辆汽车，发动机的输出功率是29.4kw ，热机的效率为20%，它带有16kg 的汽油， 如果车速为60km/h,它能行驶多远 5．阅读下列材料，并解答问题：“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源．科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年．我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一． 可燃冰的主要成份是甲烷，1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107 J/m3． 桂林市新开通的301路公交车，使用LNG 天然液化气为燃料，这种燃料的主要成份就是甲烷．
如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg ，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min ，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？（g=10N/kg）
6. 有一家大型的特种专用汽车生产基地，该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km ，受到的阻力是3.0×103N ，消耗燃油1.5×103m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q ＝4×107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？
C2．一辆重为5×104N 的汽车，在平直公路上以72km/h的速度行驶时，遇到的阻力为车重的0.02倍，每小时需汽油6kg ，汽油的热值为4.6×107J/ kg，求这辆汽车发动机的效率。
7. 、设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用率，也要考虑发动机的冷却问题。⑴为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度，5kg 水在冷却系统中升高了50℃，所吸收的热量是多少？
⑵柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×107J 的能量，发送机输出的功率是8.5×104W ，则此汽车发动机的效率是多少？
8、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。
9一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4.6×107 J/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。
10、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)
10、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．
范文三：内能和内能的利用综合计算
内能和内能的利用综合计算
1、某太阳能热水器,向其中注入 50kg 的水,阳光照射﹣段时间后,水温从 10℃升高到 50℃.试求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少 m 3的天然气?(天然气的热值是 8.4×107J/m3)
(3)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?
2、管道天然气因使用方便而备受人们青睐,丽丽家在用管道天然气烧水时,将 2kg 水从 20℃烧至 100℃,用去燃气 0.0336m 3.已 知家用燃气灶的效率为 50%. [c水 =4.2×103J/(kg ?℃) ]试求:(1)水吸收的热量;(2)液化气的热值.
3、在西部大开发中,国家提出“退耕还林”的伟大举措,这对改善西部生态环境有着重要意义.据某新闻媒体报道,一万平方米 的森林每秒钟吸收的太阳能约为 1.2×105J ,如果这些能量被 50kg 的干泥土所吸收,那么,可使温度为 7℃的干泥土的温度升高 到多少℃? [C干泥土 =0.8×103J/(kg ?℃) ]
4、为了倡导低碳生活,太阳能热水器被广泛应用于现代生活。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 70℃。请你求解下列问题:(ρ水 =1.0×103Kg/m3、 c 水 =4.2×103J/(kg ?℃))(1)水箱中水的质量;(2)水吸收的热量; (3)请你简述太阳能热水器的优点和缺点。
5、某品牌太阳能热水器的容积为 100L ,其装满水后在太阳的照射下水温从 20℃的升高到 40℃,不计热量的散失.
(1) 求热水器中的水吸收的热量. [水的比热容 c=4.2×103J/(kg . ℃) ](2)要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量? (煤气的热值 q=4.0×107J/m3)
6、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:
其中太阳辐射功率是指 1h 内投射到 1 m 2面积上的太阳能 (1)水在 10h 内吸收多少热量?(2)如果水吸收的热量用天然气来提 供,需要完全燃烧多少 m 3的天然气?(天然气的热值为 8.4×107J ∕ m 3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)(3)该太阳 能热水器的能量转化效率是多大?
7、 当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将 8 ℃、 100 L水加热到 38 ℃。请解答:[水的比热容为 4.2×103 J/(kg ℃),水的密度为 1.0×103 kg/m3](1)热水器中水的质量是多 少?(2)在此过程中,水吸收了多少热量?(3)若此期间太阳辐射到热水器的热量为 4.2×107 J ,则该热水器的效率是多少?
8、三峡水电站是世界上最大的水力发电站,年均发电量预计为 8. 5×1010kW ·h ,这些电能将送往江苏、上海等九省市,所以人 们说“三峡可‘照亮’半个中国”。专家介绍:三峡水电站的年发电量,相当于一个每年消耗 5×1010kg 煤的火力发电站的年发电 量,而且是廉价、清洁、可再生的能源。(1)已知煤的热值为 2. 9×107J /kg ,求 5×1010kg 煤完全燃烧将放出的热量。(2)向 大气中排放过量的二氧化碳等温室气体是造成“温室效应”的主要原因。三峡水电站与同等供电量的火力发电站相比,每年将少 排放二氧化碳 1. 2×1010kg ,已知在通常情况下二氧化碳气体的密度为 1. 98kg/m3,求这些二氧化碳气体在通常情况下的体积约 为多少 m 3。(3)设火力发电站在单位时间内产生的电能为 E ,它在这段时间内所消耗的燃料完全燃烧所产生的热量为,求火力发 电站的效率。
9、杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的(每天至少用 65℃的热水 100kg ),参加“探究性学习”活动后,在老师的指导和同学 们的帮助下,制作了一台简易的太阳能热水器.。这台热水器 6月份平均每天可将 100kg 水从 15℃升高到 65℃。(1)若液化石 油气的热值为 8. 0×107J/kg,改用太阳能热水器后, 6月份平均每天可节约液化石油气多少千克? [液化石油气燃烧放热的 70%被水吸收、 C 水 =4. 2×103J/(kg ·℃) ](2)使用太阳能热水器比使用燃料烧水,除了节约能源外,还有哪些优点?(至少写出 两点)
10、 泰安中科环保电力有限公司是一家焚烧生活垃圾的发电厂, 它每年通过焚烧垃圾可生产出 1.2亿千瓦时的电能. 假若燃烧 1 t 生活垃圾可以放出 1.176×1010 J的热量,则这些热量可以在一个标准大气压下将多少 kg 的水由 20 ℃加热到沸腾? [c水 =4.2×103 J/(kg·℃ )]
11、 2016年 5月,中国首批“电电气”新能源公交汽车在常州使用.它既可以用充电桩充电,也可以用车辆顶部的太阳能电池板 为车辆辅助充电,还可以使用天然气,当蓄电池电力储存不够时,就用燃气发动机为汽车提供动力,太阳能电池板每天能向着蓄 电池充入 10kW ? h ~20kW ? h 的电能.已知蓄电池消耗的电能有 90%转化为汽车前进所做的功,天然气完全燃烧时产生的内能有 30%转化为汽车前进所做的功,天然气热值为 4.5×107J/kg,该车行驶时受到的阻力为 3.6×103N .
(1)当车辆以 72km/h匀速行驶时,牵引力的功率为多少?
(2)太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶多少距离?
(3)若汽车使用太阳能电池板提供的电能,则每天最多可以节约天然气的质量为多少?
12、高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷.放假期间,铭铭与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩.如图是他们乘坐的“和 谐号”高铁列车,下表是它的部分参数.(g=10N/kg)
(1)满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压强是多少 ? (2)葫芦岛至沈阳的路程为 270km .若列车以最高时速行驶,从葫芦 岛到沈阳需要多长时间 ? 列车从胡芦岛到沈阳实际运行 1.5h ,设列车在水平轨道上做匀速直线运动,所受阻力是其满载时重力的 0.01倍,此过程中牵引力的功率是多少 ? (3)“和谐号”运行 1km 耗电 1.075×108J ,若这些电能全部由燃烧柴油来获得,列车 行驶 1km 需要消耗多少千克柴油 ?(q柴油 =4.3×107J/kg)
13、按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在 7×105Pa 以内.某型号货车部分参数如表所示.王师傅在执行一次运 输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶 15km . (g 取 10N/kg,沙子的密度为 2.4×103kg/m3,燃油的热值为 4.5×107J/kg)
请解答该货车在本次运输过程中的下列问题:(1)通过计算判断该货车是否超载?(2)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车 总重的 0.02倍,这段时间内货车牵引力所做的功是多少?(3)货车在这一过程中消耗燃油 4kg ,其热机效率是多少?
14、混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点。某新型的电能过低时,内燃机不工作,蓄电池向 车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图 18所示。在某次测试中,由内燃机提供 能量,汽车以 50km/h的速度匀速行驶了 0.5h ,同时蓄电池的电能增加了 5.4×107J ,求:
(1)汽车牵引力做的功;(2)若所用燃料的热值是 5.4×107J/kg,测试过程中消耗 8kg 的燃料(假设燃料完全燃烧),则放出 的总热量是多少?(3)内燃机工作时转化成电能的效率。
参考答案
一、计算题
1、(1)水吸收的热量:
Q 吸 =c水 m (t ﹣ t 0) =4.2×103J/(kg ?℃)×50kg ×(50℃﹣ 10℃) =8.4×106J . (2)由题意可知, Q 放 =Q吸 =8.4×106J ,
∵ Q 放 =mq,
∴需要完全燃烧天然气的体积:V===0.1m3.
(3)∵热水器接收到太阳辐射的热量 Q=2.8×107J ,
∴这段时间该热水器的效率:η
=×100%=×100%=30%;
2、解:(1)水吸收的热量:Q 吸 =cm(t ﹣ t 0) =4.2×103J/(kg ?℃)×2kg ×=6.72×105J ;
(2)根据 η
=可得,
液化气燃烧放出的热量:Q 放
=
==1.344×106J ;
根据 Q 放 =Vq可知,
液化气的热值 q=
==4×107J/m3.
答:
(1)水吸收的热量为 6.72×105J ;
(2)液化气的热值为 4×107J/m3. 3、 10℃
4、解:(1)热水器水箱送满水时,水的体积:V=200L=0.2m3,
根据 可得:水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m 3=200kg;(3分)
(2)水吸收的热量:Q 吸 =cm△ t=4.2×103J/(kg ?℃)×200kg ×(70℃ -20℃)
=4.2×107J ;(3分)
(3)优点:节约能源无污染。缺点:把水加热到预定温度需要较长的时间或受天气影响的制约.(2分)(只要答案合理,优缺 点各答对一条即可。)
5、【考点】热量的计算;热平衡方程的应用.
【分析】(1)知道水的体积,利用密度公式求水的质量,又知道水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式 Q 吸 =cm△ t 求水吸 收的热量;
(2)若不计热量的散失,即 Q 吸 =Q放 ,利用 Q 放 =Vq求需要完全燃烧的煤气.
【解答】解:(1)太阳能热水器中的水质量:
m=ρV=103kg/m3×100×10﹣ 3m 3=100kg,
水吸收的热量:
Q 吸 =cm(t ﹣ t 0)
=4.2×103J/(kg ?℃)×100kg ×(40℃﹣ 20℃)
=8.4×106J ;
(2)由于不计热量的散失,则 Q 吸 =Q放 ,
由 Q 放 =qV可得:
V=
==0.21m3.
答:(1)热水器中的水吸收的热量是 8.4×106J ; (2)要完全燃烧 0.21m 3的煤气可以产生相同的热量.
6、(1
)
(2)
(3)
7、(1)太阳能热水器中水的体积 V =100 L=100 dm3=0.1 m3, 由 ρ=可得,水的质量 m =ρV =1.0×103 kg/m3×0.1 m3=100 kg。 (2)在此过程中,水吸收的热量
Q 吸 =cm (t ﹣ t 0)
=4.2×103 J/(kg ?℃)×100 kg×(38 ℃﹣ 8 ℃)
=1.26×107 J 。
(3)该热水器的效率
η
=×100 %=×100 %=30 %。
8、
9、 375kg 无污染 安全 光能取之不尽
10、解:根据公式 Q 吸 =cm(t-t 0) 得, m =3.5×104 kg
11、【分析】(1)汽车匀速行驶,根据二力平衡条件可得牵引力的大小,已知汽车的速度,根据 P=Fv求牵引力的功率;
(2)已知太阳能电池板每天充入的最少电能,利用效率公式求出转化为的有用功,再根据 W=Fs求出汽车行驶的最小距离;
(3) 利用效率公式和太阳能电池板充入的最多电能求出此时转化为的有用功, 再根据热机效率的公式求出天然气完全燃烧放出的 热量,最后利用 Q 放 =mq求出天然气的质量.
【解答】解:(1)汽车的速度:v=72km/h=20m/s,
因为汽车匀速行驶,所以汽车的牵引力:F=f=3.6×103N ,
牵引力的功率:P==Fv=3.6×103N ×20m/s=7.2×104W ,
(2)根据题意可知,太阳能电池板每天充入的最少电能:
W 电小 =10kW? h=10×3.6×106J=3.6×107J ,
已知电能转化为汽车前进所做的功的效率 η1=90%,
所以,电能转化为的有用功:W 有 =W电小 ×η1=3.6×107J ×90%=3.24×107J ,
根据 W=Fs可得,汽车匀速行驶的最小距离:
s 小 =
W 有
F
=
3.24×107J
3.6×103N
=9000m;
(3)根据题意可知,太阳能电池板每天充入的最多电能:
W 电大 =20kW? h=20×3.6×106J=7.2×107J ,
此时电能转化为的有用功:W 有 ′ =W电大 ×η1=7.2×107J ×90%=6.48×107J ,
已知天然气完全燃烧时产生的内能转化为汽车前进所做的功的效率 η2=30%,
设天然气完全燃烧放出的热量为 Q 放 ,若这些有用功由燃气发动机来提供,
则有:Q 放 ×η2=W有 ′,
所以 Q 放 =
W 有 ′
η2
=
6.48×107J
30%
=2.16×108J ,
根据 Q 放 =mq可得,需要天然气的质量:
m=
Q 放
q
=
2.16×108J
4.5×107J /kg
=4.8kg,
即可以节约天然气的质量为 4.8kg .
答:(1)当车辆以 72km/h匀速行驶时,牵引力的功率为 7.2×104W ;
(2)太阳能电池板提供的电能每天最少能让汽车匀速行驶的距离为 9000m ;
(3)若汽车使用太阳能电池板提供的电能,则每天最多可以节约天然气的质量为 4.8kg .
【点评】本题是一道电学、热学和力学的综合题,需要从题中获取有用信息,正确理解转化效率的含义是解题的关键.
12、
13、【考点】压强的大小及其计算;功的计算;热机的效率.
【分析】(1)知道装满沙子的体积,利用 m=ρV 求装满沙子时沙子的质量;利用 G=mg求沙子的重力;车对路面的压力等于车和
沙子的总重,求出受力面积,利用
p=求车对路面的压强,和所控制的最大压强比较得出该货车是否;
(2)利用 f=0.02G求货车受到的阻力,由于货车匀速行驶,货车牵引力和受到的阻力是一对平衡力,大小相等,利用 W=Fs求牵 引力做功;
(3)知道燃油的质量和热值,利用 Q 放 =mq求燃油完全燃烧放出热量,热机效率等于牵引力做的功与燃油完全燃烧放出热量之比. 【解答】解:
(1)由 ρ
=得装满沙子时沙子的质量:
m 沙子 =ρ沙子 V=2.4×103kg/m3×10m 3=2.4×104kg ,
沙子的重力:G 沙子 =m沙子 g=2.4×104kg ×10N/kg=2.4×105N ; 车对路面的压力:F=G总 =G车 +G沙子 =6×104N+2.4×105N=3×105N , 受力面积 S=10×3×10﹣ 2m 2=0.3m2,
车对路面的压强:
p=
==1×106Pa ,
因为 1×106Pa >P 最大 =7×105Pa ,
所以该货车已经超载;
(2)货车受到的阻力:f=0.02G总 =0.02×3×105N=6000N, 因为货车匀速行驶,所以货车的牵引力:F=f=6000N, 牵引力做功:W=Fs=6000N×15×1000m=9×107J ;
(3)燃油完全燃烧放出的热量:
Q 放 =mq=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J ,
货车的热机效率:
η
=
=×100%=50%.
答:(1)该货车已经超载;
(2)这段时间内货车牵引力所做的功是 9×107J ;
(3)货车在这一过程中消耗燃油 4kg ,其热机效率是 50%. 14
、
范文四：内能和热量的计算
内能和内能的改变
1、 物体内_______________分子的__________________运动，叫做热运动，一个物体的温度升高，它的分子运动_________________，它的内能就_____________________。
2、 物体内部___________________________________________________________的总和，叫做物体的内能，物体的内能也叫做__________能。
3、 下列说法中，错误的是（ ）
A 、物体的温度越高，它的内能越大 B 、温度很低的物体没有内能
C 、分子热运动是指大量分子的无规则运动 D 、内能不是对单个分子而言的
4、关于内能，下面说法正确的是（ ）
A 、运动的物体比静止的物体内能大 B 、温度高的物体一定比温度低的物体内能大
C 、零摄氏度的水没有内能 D 、物体内能增加，温度升高
5、下列说法错误的是（ ）
A 、物体温度升高，内能增加，温度降低，内能减小
B 、两物体温度升高相同，增加的内能也一定相等
C 、高温的物体，其分子的平均运动速度越大，扩散也越快
D 、某一物体的温度升高，表明它的分子运动加快，内能增加
6、改变物体内能的方法有_____________和_______________。对物体做功，物体的内能___________，温度______________；物体对外做功，它的内能______________，温度______________。
在一个带活塞的厚玻璃筒里放一小块磷，把活塞迅速压下去，磷就会燃烧，这是加为压缩筒内空气时，对空气______________，空气的内能_______________，温度____________，达到磷的着火点，磷就燃烧起来。
7、关于做功和内能的改变，下列说法正确的是（ ）
A 、物体对外做功，内能增加 B 、古人钻木取火是因为钻头的内能传给了木头
C 、对物体做功时物体内能减小 D 、摩擦生热是回为克服摩擦做功使物体的内能增加
8、以下过程中，只通过做功改变物体内能的是（ ）
A 、用打气筒给自行车打气，气筒很快变热 B 、热水被风吹凉
C 、地面被太阳晒热 D 、铁锅被火烧热
9、下列哪一个过程不是通过做功使物体内能改变的（ ）
A 、冬天，搓搓手使手暖和 B 、砂轮上磨刀时，会射出火星
C 、把铁丝反复弯折，弯折处变热 D 、用酒精灯对烧杯中的水加热
10、在热传递过程中，___________________________________叫做热量，在国制单位制中，热量的单位是____________。
11、在热传递过程中，物体_____________热量，温度升高，它的内能______________；物体____________热量，温度降低，它的内能___________________。
12、冬天，人们往手上呵气或两手互相摩擦来取暧，前都是利用______________使手的内能____________，后者是利用_______________的方法，将_______________能转化为___________能。
13、下列说法中正确的是（ ）
A 、高温的物体比低温物体热量多 B 、高温物体比低温物体的内能大
C 、热量从温度高的物体向温度低的物体传递
D 、热量从热量多的物体向热量少的物体传递
14、关于热传递的说法错误的是（ ）
A 、热传递过程中在两个物体之间传递的是温度
B 、两个物体之间存在温度差才能发生热传递
C 、热传递在两个物体之间传递的是内能 D 、热量表示物体内能变化了多少
15、两个物体之间发生热传递，当热传递停止时，（ ）
A 、两物体内能相等 B 、两物体热量相等 C 、两物体温度相等 D 、以上都不对
16、属于用热传递方式改变物体内能的是（ ）
A 、放在太阳下的冰慢慢熔化 B 、铁锤打击铁钉，使铁钉发热
C 、流星在大气层中高速下落，发出光和热 D 、古人“钻木取火”
比热容和热量的计算
1、 比热容是用来描述质量相等的不同物质升高相同的温度时，____________________不
相等这一性质的物理量。
2、 ___________________的某种物质，__________________________________________
__________________________________________________叫做比热容
3、 酒精的比热是2. 4?103J /(kg . ?c ) ，它的物理意义是______________________________
___________________________________________________________________。
4、 甲乙两种物质，它们的质量之比是3：1，吸收的热量之比是2：1，温度变化之比是2：
5，则它们的比热之比是_______________。
5、 质量相同、初温相同的水和铁，分别吸收相同的热量后将铁快投入这些水中，则
___________向_____________传递热量。
6、 一瓶酒精用去一半，则余下的一半（ ）
A 、密度不变，比热减小一半 B 、密度和比热都减小一半
C 、比热不变，密度减小一半 D 、密度和比热都不变
7、冬天集中供热时，常用热水供热，在发动机的冷却系统中用水来冷却，这是因为( )
A 、水是容易得到的价廉物质 B 、水中内能多 C 、水的密度大 D 、水的比热大
8、形状不同的两块铝，质量之比是2：1，吸收热量之比是1：2，则它们的比热之比是（ ）
A 、4：1 B 、1：4 C 、1：1 D 、1：2
9、甲物体的比热比乙物体的比热大，下列说法正确的是（ ）
A 、甲乙两物体接触时，必定会发生热传递
B 、若甲乙质量相等，放出的热量也相同，则甲降低的温度比乙少，甲的末温比乙低
C 、若甲乙质量相等，降低的温度相同，则甲比乙放出的热量多
D 、甲比乙 含的热量多
10、已知铜的比热是0. 39?10J /(kg . ?c ) ，铝的比热是0. 88?10J /(kg . ?c ) ，铜块和铝33
块升高相同的温度，吸收相同的热量，则质量较大的是（ ）
A 、铜块 B 、铝块 C 、两者质量一样大 D 、无法判断
11、将质量相同的铜块和铁块，放入沸水中加热足够长的时间，则下列关于这两物体的几种说法中正确的是（ ）
A 、两者升高的温度相同 B 、两者吸收的热量相同
C 、两者的末温相同 D 、两者间会发生热传递
12、质量是500克的钢水壶里装有3kg 的20℃的水，要把这壶水烧开，需要吸收多少热量？（钢的比热是0. 46?103J /(kg . ?c )
313、质量为100克的金属块，当它的温度降低5℃时，共放出1.95?10J 的热量，求此金
属的比热。
14、80克的冰温度由-5℃升高到0℃（未熔化），需要吸收多少热量？如果这些热量由从10℃降低到0℃的水提供，则需要多少10℃的水？（冰的比热是0. 21?103J /(kg . ?c )
15、一只铝球的体积为10cm3，当它的温度升高了5℃时，吸收热量4.4J, 求通过计算，证明球是空心的还是实心的？（C 铝=0. 88?103J /(kg . ?c )
范文五：内能的计算题
计 算 题
1、水的比热容为4.2×103 J/（kg ?℃），则500g 水温度升高20℃吸收的热量是 J ；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗 g 酒精．（酒精的热值为3.0×107 J/kg）
2、某家庭用的燃气热水器，将20kg 的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m 3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ·℃），煤气的热值为4×107J/m3。试求：
（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）该热水器烧水的效率是多少？
3、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
7出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，已知：所用汽油的热值为4.6×10J/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．
4、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg 的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg 的无烟煤．水的比热容是4.2×103J/（kg ?℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg．求：
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？
5、一辆60kW 的载重汽车，保持功率不变在平直的马路上行驶，受到的阻力是4.5×103 N，发动机每小时耗油20L ，
求：（1）汽车的行驶速度；
（2）发动机的效率；
（3）如果油箱内还有汽油50L ，那么还能行驶多远？（ρ汽油=0.8×103㎏/m3，q 汽油=4.6×107J/㎏）
6、空载质量为3t 的小型载重汽车．当车上装有6t 的砂石时车轮与地面的总接触面积约为
200cm 3．若汽车以l0m/s的速度在平直公路上以30kW 的功率匀速行驶了 l0min，消耗汽油1.5kg ，g 取10N/kg．不计空气阻力．求：
（1）装有砂石的汽车，在平直公路上静止时对地面的压强是多少？
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，牵引力做的功是多少？
（3）汽油完全燃烧放出的热量转换为汽车牵引力做功的效率为多少？（己知汽油的热值q 为4.5×107J/kg）
7、某家用轿车，重为1.5×104N ，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h ，消耗汽油 3kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，在此过程中，求：
（1）车通过的路程；
（2）牵引力做功的功率；
（3）汽车发动机的效率。
