热机效率计算典型题

1、 热机效率计算典型题1、用炉子烧水时，将10kg的水从20加热到100，燃烧了0.5kg的焦炭，水的比热容是4.2 103J/(kg),焦炭的热值是3.0 107J/(kg)试求：（1）水吸收的热量是多少？（2）0.5kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少？（3）炉子烧水的效率是多少？2、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在4min内完全燃烧了1.4kg的煤，水的比热容为4.2103J/（kg），煤的热值约为3107J/kg，求： （1）经过4min时间加热，水所吸收的热量（2）煤炉烧水时的热效率 3、某燃气热水器工作时，燃烧产生

2、热量的功率为20kW，水温升高25时，每分钟出水量为10L此时c水=4.2103J/kg，水=1.0103kg/m3求：（1）1min内水吸收的热量；（2）热水器的效率4、（2016德州）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3kg、温度为20的水加热至沸腾，大约需要10min，已知：水的比热容为4.2103J/（kg），天然气的热值为3.5107J/m3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5、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

3、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80107J/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=42103J/（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）6、某家用轿车，重为1.5104N，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4.6107J/kg，在此过程中，求：（1）车通过的路程；（2）牵引力做功的功率；

4、（3）汽车发动机的效率。7、新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600kg，车轮与沙滩接触总面积为2000cm2该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，10min行驶了6km，卡丁车的牵引力为2.3103N（1）当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多大？（2）该卡丁车行驶的功率为多少？（3）若该卡丁车以汽油为燃料，在这次行驶中需要燃烧1.2kg的汽油求汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率是多少？（q汽油=4.6107J/kg）8、一辆小轿车，质量为1.8t，车轮与地面总接触面积为1000cm2，小轿车发动机的效率是20%，它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644N

5、(空气阻力不计，汽油热值q=4.6107J/Kg，g=10N/kg)。求：(1)该小轿车静止时对水平地面的压强为多少？(2)该小轿车在平直公路上匀速行驶100Km消耗多少Kg汽油？9、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如下，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：(1)在010s内汽车的平均速度。 (2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，那么在O10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳。 (3)若发动机的转化效率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。(已知汽油的热值大约为5107J/kg 10、小兵同学想知

6、道一辆小汽车的实际功率是多少，他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7kg，从书上查得汽油的热值q=4.6107J/kg，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进（空气阻力不计）求：（1）该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？（2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？（3）该小汽车的效率是多少？11、某快艇使用的汽油热值为4.6107Jkg，密度为O.7103kgm3，油箱容积50L,在水面匀速航行时所受的阻力为1400N。(1)如果把油箱装满，则汽油的质量是多少? (2)若快艇匀速行驶46km，则牵引力所做的功是多少? (3)若发动机的效率为25%

7、，则匀速行驶46km消耗汽油多少千克?总质量1600kg额定功率30kW每个轮胎与地面接触面积0.02m2100km耗油量8L水箱容量2.5L汽油密度 0.71103kg/m312、随着人们生活水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了普通百姓家中，如表为某品牌小 汽车的有关数据：求：（1）该汽车静止在水平地面上时，对地面的压强（2）装满水的水箱中的水温度升高10所吸收的热量（c水=4.2103J/kg）（3）假如该小汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶10min，消耗汽油1.3kg则此过程中该小汽车发动机的工作效率是多少？（汽油的热值q=4.6107J/kg）13、随着经济的发展，汽车已成为人们常

8、用的交通工具一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上以100km/h的速度匀速行驶时，百公里油耗为8L，发动机的效率为25%设汽车通过50km的路程汽油的密度=0.75103kg/m3汽油热值为q=4.5107J/kg求：（1）通过该路段，汽车行驶的时间（2）该路段上消耗汽油的质量（3）该路段上发动机给汽车行驶提供的牵引力1、2、解：（1）经过4min时间加热，水所吸收的热量： Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）8kg（7020）=1.68106J； （2）煤完全燃烧产生的热量： Q放=mq=1.4kg3107J/kg=4.2107J； 煤炉烧水时的热效率：=100%=4

9、%3解：（1）1min出水体积V=10L=0.01m3， 由=得水的质量：m=V=1103kg/m30.01m3=10kg，1min水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）10kg25=1.05106J；（2）1min燃气燃烧产生热量：Q放=Pt=20000W60s=1.2106J，热水器的效率：=100%=87.5%4解：（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（tt0）=4.2103J/（kg）3kg（10020）=1.008106J（2）由=100%得，天然气完全燃烧放出的热量：Q放=1.68106J由Q放=Vq得，烧开这壶水需要天然气的体

10、积：V=4.8102m35、375kg 无污染 安全 光能取之不尽6、（1）36km（2）2.4104W（3）31.3（1）s=vt=72km/h0.5h=36km；（2）f=0.08G=0.081.5104N=1.2103N，即F=f=1.2103N， P=W/t=FS/t=Fv=1.2103N20m/s=2.4104W；（3）车牵引力做功W有=Pt=2.4104W0.53600s=4.32107J；车消耗汽油能量W=Q=qm=4.6107J/kg3kg=1.38108J；得汽车发动机的效率=7、（1）3104Pa；（2）2.3104W；（3）25%8、9、12m/s 8106 0.02kg

11、10、解：（1）汽油完全燃烧放出的热量：Q=mq=7kg4.6107J/kg=3.22108J；（2）做的有用功：W=Fs=644N100103m=6.44107J；（3）小汽车的效率：=100%=100%=20%11、（1）如果把油箱装满，则汽油的质量是（2分）（2）若快艇匀速行驶46km，则牵引力所做的功是（2分）（3）消耗汽油的质量为（2分）12、解：（1）该汽车静止在水平地面上时，对地面的压力：F=G=mg=1600kg10N/kg=1.6104N，对地面的压强：p=2105Pa；（2）装满水时水的体积：V=2.5L=2.5dm3=2.5103m3，由=可得，水的质量：m=V=1.0103kg/m32.5103m3=2.5kg，水温度升高10所吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）2.5kg10=1.05l05J；（3）小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功：W=Pt=30103W1060s=1.8107J，完全燃烧1.3kg汽油放出热量：Q放=mq=1.3kg4.6107J/kg=5.98107J，小汽车发动机的效率为：=100%=100%30%13、解：（1）速度v=100km/h运动时间t=0.5h（2）百公里