热学综合计算

1、热学综合计算专题概述：热学计算的主要内容：1. 吸热与放热的计算。公式：Q吸=cm(t - to), Q放=cm(to - t)2. 关于热值的计算。公式： Q=mq3. 关于热机效率的计算。 n =W有/Q放典型剖析：例 1：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4.2X 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1OOkg、初温为20C的水温度升高到40C 求：3热水器中的水吸收的热量Q;水的比热容C=4.2 X 10 J/(kgC )(2) 热水器 5 小时内接收到的太阳能 E；(3) 热水器的效率 n;(4) 若改用煤气来加热这些

2、水,需要完全燃烧多少千克煤气？ (煤气的热值 q=4.2X 107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)例2:汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注.在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题.汽油热值为4.6 X 107 J/kg ,333汽油密度为0.7 X 10 kg/m，水的比热容为 4.2 X 10 J/ (kg C)(1) 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.5 kg 水在冷 却系统中温度升高 50 C,所吸收的热量是多少？(2) 10 L 汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30 min ,可以释放出多少能

3、量 (假设汽油完全燃烧) ？若发动机输出的功率为6X 104 W则此汽车发动机的效率是多少？(汽车发动机效率的计算结果精确到 1%)例3: 台四冲程汽油机，转速为 2000r/min，每次做功冲程对外做功为3000J，贝U 10min内汽车对外做功为J，这台汽油油的功率为kw 。专题演练：1. 安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。一太阳能热水器内装有质量为 250kg，温度为 20 C的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到80 C . : c水3=4.2 X 10 J/(kg ? C ):(1) 水吸收的太阳能是多少？(2) 这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？

4、 q干木柴=1.2 X 107J/kg2. 用煤气灶烧水时，把 2kg的水从25C加热到75C，燃烧了 0.03m3的煤气.设煤气完全燃 烧.水的比热容为 4.2 X 103J/ (kg?C),煤气的热值约为 4.0 X 107J/m3.试求：(1) 水吸收的热量是多少？(2) 煤气灶烧水时的效率是多少？3. 一台单缸四冲程柴油机柴油机，每分钟转1800r,每一个工作循环燃气做的功为500J，柴油的热值为4.3 X 107J/kg，问1此柴油机在1h内做了多少功？2如果此柴油机的效率为30%，做这些功需要完全燃烧多少柴油？4. 有一台单缸四冲程汽油机，发动机的功率是2.2kW。若每分钟燃烧汽油

5、15g，这台汽油机的效率是多少？(汽油的热值是 4.6 X 107J/kg )5. 设计汽车发动机时既要考虑能量的利用率，也要考虑发动机的的冷却问题。(1)为了防止发动机过热，汽车的冷却系统重用水的循环来降低发动机的温度，5Kg的水在冷却系统中升高50C所吸收的热量是多少？(2)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2 X 107J的能量，发动机输出的功率是8.5 X 104 W,此时发动机的效率是多少？6. 某物理兴趣小组的同学用煤炉给10kg的水加热，并绘制了加热过程中水温随时间变化的图线，如图所示若在 6min内完全燃烧了 2kg的煤，水的比热容为 4.2 X 103J/ ( kg?C),煤的 热值约为 3X 107J/kg .求：(1) 经过6min时间加热，水所吸收的热量：(2) 煤炉烧水时的热效率；(3) 如何提高煤炉的效率请提出一条合理的意见.7. 某家庭每天需要将 50kg、20C的水加热到60C作为生活用热水， 他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气.已知煤气的热值 q = 4.2 X 107J/ kg ,水的比热容