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文档简介

热量的综合计算一、单选题1.用相同的电加热器分别对质量相等的

A

B

两种液体加热(不计热量损失),如图是

A和

B

的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是(

)A.A

的比热容与

B

的比热容之比为

1:2B.A

的比热容与

B

的比热容之比为

2:3C.都加热t

时间,A

和B

吸收热量之比为

1:1D.A

B

升高相同的温度,吸收热量之比为

1:12.用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热(不计热量损失)。如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图像,下列说法中正确的是(

)沸腾前,升高相同温度,甲吸收的热量较多4~8

分钟,甲的内能在减小C.乙内能增大时,温度一定升高D.甲、乙的比热容之比为

2∶3甲、乙两物体的质量之比是

3∶1,吸热之比是

4∶1,则它们升高温度之比和比热容之比可能分别是(

)A.3∶4,1∶1 B.4∶1,1∶3 C.2∶6,2∶1 D.3∶2,1∶2鲁能巴蜀中学刘老师在网上购买了一款网红

55℃智能恒温暖水杯,此杯内胆中贮存了一种微米级传热材质,能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水,如图所示。为探究热材质的性质,刘老师将

200g,100℃的开水倒入杯中摇晃一分钟后水温稳定在

55℃,然后立即将热水倒掉,迅速加入

200g,23℃的自来水再次摇晃一分钟后水温稳定在

43℃,若忽略内胆及空间的热能消耗,该传热材质在整个实验过程中内能的改变量为(

)A.1.26×104J B.2.1×104J C.3.78×104J D.4.2×104J一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了

8×107

J的热量,共计损失了

4.8×107

J

能量,下列说法错误的是该柴油机的效率为

40%用来做有用功的能量为3.2×107JC.通过科技进步,在未来可以实现能量零损失D.减少机械间的摩擦可以提高热机效率据表格中数据,下列说法正确的是(

)物质铁铜水煤油ρ/(kg·m-3)7.9×1038.9×1031.0×1030.8×103c/[J(kg·℃)-1]0.46×1030.39×1034.2×1032.1×103单位质量的铁温度升高

1℃时吸收的热量是

0.46×103J1kg铜温度升高

1℃时,吸收的热量是

0.39×103J/(kg·℃)煤油和水体积之比为

2∶1,吸收热量之比为

12∶5,则升高温度之比为

3∶1D.初温、质量相同的铁块和铜块,吸收相同的热量后相接触,内能从铁块转移到铜块7.用两个相同的电热水器给质量同为

2

kg

的物体甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示。据此判断甲物质

10

min

吸收的热量为[c水=4.2×103

J/(kg·℃)](

)A.0.84×105

JB.1.2×105

JC.2.52×105

J D.条件不足,不能计算8.在一个标准大气压下,不计热量损失,把

60kg,25℃的水加热到沸腾,需要完全燃烧热值为1.26×107J/kg

的干木柴的质量为(

)A.15kg B.10kg C.1.5kg D.1kg9.某四冲程汽油机的转速是

1500r/min,那么在

1min

时间内,该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是(

)A.3000

个,6000

次B.6000

个,3000

次C.3000

个,750

次 D.750个,3000次小明用酒精灯将质量为

100g、初温为

20℃的水加热到

90℃(未沸腾),共燃烧了

7g

酒精[c

水=4.2×103J/(kg℃,酒精的热值为

q=3×107J/kg]。则(

)水吸收的热量是

2.94×107J,效率为

14%水吸收的热量是

2.94×104J,效率为

14%水吸收的热量是

2.94×107J,效率为

1.4%水吸收的热量是

2.94×104J,效率为

1.4%利用一燃气热水器对

10kg

、20℃的水进行加热时,完全燃烧了

0.105m3

的煤气。已知水的比热容为

4.2×103J/kg·℃,煤气的热值为

4×107J/

m3,该热水器烧水的效率是

50%。下列说法中(

)①煤气完全燃烧放出的热量是②水吸收的热量是③水温升高了

50℃④加热过程中水的内能保持不变A.只有①④正确C.只有①②正确B.只有②③正确D.只有②③④正确12.某型号汽油机工作时的热损失情况是:汽缸散热损失

30%,废气带走

35%,机械摩擦损耗10%,由于汽油容易挥发等原因其利用率只有

90%,则

2kg能利用的汽油其完全燃烧(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是(

)A.2.48×107J B.3.02×107J C.0.88×107J D.2.07×107J13.在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,冷水杯内的温度升高

21°C,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,冷水杯内的水温会升高(

).A.9°C B.8°C C.6°C D.5°C冷水的质量为m,温度为

t0,吸收一定的热量后,温度升高到t1,另有质量为

2m

的热水,放出同样多的热量后,温度也降到

t1,那么热水原来的温度为(

)B. C. D.甲、乙两台汽油机,甲的功率是乙的

2

倍,甲的效率是

30%,乙的效率是

20%,那么甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为(

)A.3:4 B.2:3 C.3:2 D.4:3有一辆汽车在水平路面上用

0.5h

匀速行驶了

36km,消耗汽油

3

kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为

23

kW,汽车(包括车上的人和物品)质量为

1.5

t,车轮与地的接触总面积是0.5m2,汽油的热值为

4.6×107

J/kg,g=10N/kg。下列分析正确的是(

)该汽车对路面的压力等于

l.5×104

N,该汽车克服阻力做的功是

2.3×104JB.该汽车通过这段路程的平均速度是

200m/s,车对地的压强是

30

PaC.该汽车的牵引力是

1.5×104

N,汽油燃烧放出的热量是

1.38×108

JD.该汽车发动机的效率是

30%,该汽车的牵引力是

1.15×103

N二、填空题酒精的热值

3.0×107J/kg。如果完全燃烧

42g

酒精,放出的热量是

J;如果这些热量完全被

25kg

的水吸收,可以使水的温度升高

摄氏度。用煤气灶把

2kg,初温为

30℃的水烧到

80℃,消耗了

20g煤气,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为

4.2×107J/kg,则水吸收的热量为

J,煤气完全燃烧放出的热量为

J,煤气灶烧水的效率为

%。有两块金属块,它们的质量之比

m1:m2=1:3,比热容之比c

甲:c

乙=3:4,让它们吸收相同的热量后,升高的温度之比为

。汽油的热值

4.6×107J/kg。这个数值究竟有多大?有人通过一个具体例子来认识汽油热值的大小:一个

60kg

的人,从大厦的一楼步行至

11

楼(走了

10

层楼),每层楼的层高度为

3m,则他克服重力做的功是

焦耳;如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和这些功相等,需要汽油的质量是

克。(保留一位小数)“西气东输”工程中,输送的燃料为天然气。这是利用了天然气

较大的特性,当

0.05m3天然气完全燃烧可以放出的热量为

4.2×106J,则天然气的热值为

J/m3,质量为

5kg,温度为

15℃的水完全吸收了这些热量后,它的末温为

℃(在一个标准大气压下)。如图所示,这是汽油机的

冲程中,在这一冲程中,它将燃料燃烧产生的

转化

(选填“机

械能”或“内能”)。如果一辆汽车行驶时消耗汽油

7kg,那么这些汽油完全燃烧能放出

J

的热量,若该汽车发动机所做的有用功为

9.45×107J,则该发动机的效率为

。(汽油的热值为

4.5×107J/kg)23.小明同学用一种加热器将质量为

100g

的冰持续加热熔化直至沸腾,记录并绘制出温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可以看出

AB

段的比热容

CD

段的比热容(选填“大于”、“等于”,或“小于”),BC

段所吸收的热量为

J;如果他用酒精灯加热,从开始加热直到刚好沸腾,消耗了

28g

酒精,则酒精灯的加热效率是

。(酒精的热值为

3.0×107J/kg)24.小丽探究煤炉的热效率时,用煤炉给

10kg

的水加热,此过程中水温随时间变化情况如图。若这些水从

70℃升高到

80℃燃烧了

0.3kg

的煤,则从

50℃升高到

70℃需要燃烧

kg

的煤.烧水过程中,

(选填“0~2min”、“2~4min”或“4~6min”)时间段内的热效率最高。[设相同时间内燃烧煤的质量相等]小张驾驶一辆额定功率为

35

千瓦、效率为

30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶,在额定功率下行驶

1

小时至少需要

L

汽油(汽油的热值为

3.5×107J/L);若行驶的速度为

72km/h,则汽车受到的阻力为

N。三、计算题为了测定铅的比热容,把质量为

200g

的铅块加热到

98℃,再投入到

80g

12℃水中,充分混合后水的温度为

18℃。已知水的比热容为

4.2×103J/(kg·℃),若不计热损失,求:水吸收的热量;铅的比热容。小明用天然气将质量为

2kg

的水从

25℃加热到

75℃,完全燃烧天然气放出的热量有

20%被水吸收,已知水的比热容为

4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为

3.5×107J/m3J。求:这些水吸收的热量;需要完全燃烧天然气的体积。28.如图所示是一辆满载防疫物资的货车,质量为

30t,静止时对水平地面的压强为

3×105Pa。货车以

15m/s的速度在平直公路上匀速行驶

9km,消耗柴油

10kg,发动机的输出功率为

225kW。(g

取10N/kg,柴油的热值

q=4.0×107J/kg)求:货车车轮与水平地面接触的总面积是多少?货车受到的阻力是多少?货车发动机的效率是多少?某野外考察队员使用酒精炉烧水,将

1

kg的水从

20

℃加热到

100

℃,完全燃烧了

22.4

g

的酒精。水的比热容是

4.2×103

J/(kg·℃),酒精的热值是

3.0×107

J/kg。试求:水吸收的热量是多少?酒精完全燃烧放出的热量是多少?该酒精炉的效率是多少?太阳是离地球最近的一颗恒星,由于其内部深处的极高温度(约

2×107℃)和极高压强(约2×1016

Pa),使原子的热核反应得以不断进行,从而通过太阳表面以光的形式向宇宙空间辐射出巨大的能量,这就是太阳能。利用太阳能的一种方式是用集热器把水加热。某太阳能集热器把质量为

100kg、初温为20℃的水加热到

80℃,水吸收的热量是多少?[c

水=4.2×103

J/(kg·℃)]我国幅员辽阔,日照充足,一年可获得的太阳能约为

3.6×1022J,这些太阳能相当于多少吨标准煤完全燃烧释放的能量?(q

煤=3×107

J/kg)31.随着我国经济社会发展,人们生活更加美好。我国农村地区也广泛使用了多挡位电热水器,如图甲为某一款多挡位电热水器,内部简化电路如图乙所示,根据电热水器的加热功率可以实现低挡位、中挡位、高挡位三个挡位工作,已知

U=220V、R1=40Ω,R2=50Ω、c水=4.2×103J/(kg•℃)。将

50kg

的水从

20℃加热到

40℃,水吸收的热量是多少;当

S1闭合、S2

断开时,将

50kg

的水从

20℃加热到

40℃用时

1h,求电热水器此挡位的加热效率;(保留一位小数)求该电热水器高挡位工作时的功率是多少?32.如图是一个饮水机的工作原理图,其中

R1

和R2

是阻值不变的发热电阻,下表是它的部分参数。[水的比热容为 ]求:额定电压220V额定加热功率2000W额定保温功率88W(1)S1、S2

都闭合时,饮水机处于哪种状态?(2)1kg

的水温度从 升高到 吸收的热量?(3)饮水机正常工作时,加热效率为

84%,则将

1kg

的水从加热到 需用多长时间?33.如图甲所示,A、B

是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量

90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量

1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入

A、B

杯中,其中甲液体的比热容

3×103J/(kg•℃);让两个加热器同时开始工作,60s

后停止加热,然后立即将质量为

5.4

千克的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图象如乙所示。加热

60s

时,乙液体吸收的热量为多少;甲液体的质量多少;合金球的比热容为多少?34.随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用

5G

网络实现远程驾驶的纯电动汽车,其质量为

1.8t,车轮与路面接触的总面积为

750cm2,该车在水平路面上匀速直线行驶

12km,用时

10min,这一过程中汽车发动机的功率恒为

24kW。(汽油热值

q=4.5×107J/kg,g

10N/kg)求:该车静止在水平路面上对路面的压强是多少?在这过程中汽车受到的阻力是多少?该车百公里消耗电能

1.8×108J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油多少千克?35.孝顺的小梅同学给爷爷网购了一台额定电压为

220V

的双档位电热足浴器。足浴器某次加热工作时的控制面板显示如图所示。足浴器在加热状态下正常工作时的电流是多大?足浴器装入质量为

5kg,初温为

20℃的水,当水温达到控制面板上显示的温度时,水吸收的热量是多少?加热所用的时间是多长?[不计热量损失,水的比热容 ](3)若晚上用电高峰时的实际电压只有

200V,足浴器的实际加热功率是多少?(计算结果保留两位小数,电热丝阻值不变)36.小华家用的天然气热水器铭牌如下表所示,该热水器的铭牌标明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水内能。己知当时自来水的温度是15℃,热水器输出热水的温度为

40℃,天然气的热值为

3.2×107J/m3。净重14.3kg控制方式微电脑额定流呈16L/min等级效率84%气源天然气小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为

40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到

40L

时洗衣机便会自动停止注水。注水前天然气表的示数是

2365.89m3,注水后变为

2366.05m3。估算该热水器的热效率?(结果保留至

1%)己知当时自来水的温度是

15℃,热水器输出热水设定的温度为

40℃不变。小华在洗澡时将水温调至最高并按额定流量放出热水,洗澡前天然气表的示数是

2366.05m3,洗澡后天然气表的示数是

2366.55m3。按照铭牌上的等级效率计算他洗一次澡用了多长时间?(此过程中家里没有其他设备使用天然气)答案解析部分【解析】【解答】AB.由于

A、B

液体质量相等,初温相同,用相同的加热器加热相同的时间

t

表示A、B

吸收的热量相同,A

温度升高了 tA=40℃﹣20℃=20℃B温度升高了 tB=60℃﹣20℃=40℃A

的比热容B

的比热容则故

AB错误;C.用相同的加热器加热相同的时间

t表示

A、B

吸收的热量相同,由此可知,都加热

t,A、B

吸收的热量相同,即

A、B

吸收的热量之比

QA

吸:QB

吸=1

1符合题意;D.由于

A、B液体质量相等,初温相同,当

A、B升高相同的温度,由知道

A、B

吸收的热量之比为不符合题意。故答案为:C。【分析】当质量和物体吸收热量相同时,温度变化越大,吸热能力越小;根据物体吸收的热量、比热容和温度差,计算未知物体的比热容的大小。【解析】【解答】A.用相同燃料加热时,通过加热时间反映吸收热量的多少,沸腾前,升高相同温度,甲所用的时间大于乙的时间,甲吸收的热量大于乙吸收的热量,A

符合题意;B.4~8

分钟,甲的温度升高,吸收热量,内能增大,B

不符合题意;C.乙从第

10min

开始,吸收热量,内能增大,温度保持不变,是沸腾过程,C

不符合题意;D.质量和初温相等的甲、乙两种液体加热到

100℃,升高的温度相同,甲的时间是

8min,乙的时间是

4min,甲吸收的热量是乙吸收的热量的

2

倍,由

Q=cmΔt

可知,Q

与c

成正比,甲、乙的比热容之比为

2∶1,D不符合题意。故答案为:A。【分析】(1)用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热(不计热量损失),在相同的时间内,吸收的热量相同,由图象可知,甲、乙升高相同的温度,加热甲的时间比

B

的时间长,据此比较吸收的热量关系。物体的内能跟温度有关,物体温度越高,物体的内能升高,物体的内能增加,物体温度降低,物体的内能减少。液体在沸腾过程中不断吸收热量,内能增大,温度不变。由图象可知甲、乙升高的温度相同时(从

20℃升高到

100℃),甲、乙的加热时间关系,即可知道甲、乙吸收的热量关系,而甲、乙的质量相同,利用

Q吸=cmΔt

可得比热容的大小关系。【解析】【解答】由题知

m

甲∶m

乙=3∶1甲、乙两物体吸收的热量

Q

甲∶Q

乙=4∶1则甲乙物体升高温度之比和比热容之比为

3∶4,1∶1,则A

不符合题意;甲乙物体升高温度之比和比热容之比为

4∶1,1∶3,则B

符合题意;甲乙物体升高温度之比和比热容之比为

2∶6,2∶1,则C

不符合题意;甲乙物体升高温度之比和比热容之比为

3∶2,1∶2,则D

不符合题意。故答案为:B。【分析】根据热量的计算公式

Q

吸=cm△t,分别得出甲、乙两物体吸收的热量的表达式,然后将各选项提供的甲、乙两物体升高温度之比和比热容之比代入比例式,进行判断。【解析】【解答】将

200g,100℃的开水倒入杯中摇晃一分钟后水温稳定在

55℃暖水杯吸收的热量为迅速加入

200g,23℃的自来水再次摇晃一分钟后水温稳定在

43℃暖水杯放出的热量为则该传热材料内能的改变量为 =3.78×104J-1.68×104J=2.1×104JB

符合题意。故答案为:B。【分析】忽略内胆及空间的热能消耗,将

200g、100℃的开水倒入杯中摇晃一分钟后水温稳定在55℃,传热材质吸收的热量等于水放出的热量;立即将热水倒掉,迅速加入

200g,23℃的自来水再次摇晃一分钟后水温稳定在

43℃,传热材质放出的热量等于水吸收的热量;该传热材质在整个实验过程中内能的改变量:等于吸收的热量减去放出的热量。【解析】【解答】一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了

8×107

J

的热量,共计损失了

4.8×107

J

能量,则用来做有用功的能量为

8×107

J

-4.8×107

J

=3.2×107

J;柴油机的效率等于有用功与总功的比值,故柴油机在工作过程中不可避免的要有能量的损失,未来不可能实现能量零损失;减少机械间的摩擦可以减少能量的损失,故可以提高热机的效率;不正确的说法为

C,C

符合题意.故答案为:C【分析】先求得用来做有用功的能量,再利用有用功与总功的比值求得柴油机的效率。【解析】【解答】A.由表格可知,铁的比热容是

0.46×103J/(kg·℃),说明

1kg

的铁温度升高

1℃时吸收的热量是

0.46×103J,但是单位质量不一定是

1kg,A不符合题意;B.由表格可知,铜的比热容是

0.39×103J/(kg·℃),1kg

铜温度升高

1℃时,吸收的热量是0.39×103J,B

不符合题意;C.煤油和水体积之比为

2∶1,由可知,质量之比吸收热量之比为

12∶5,由可知,则升高温度之比C

符合题意;D.初温、质量相同的铁块和铜块,吸收相同的热量,由表格可知,铁的比热容大于铜的比热容,由可知,铁升高的温度更低,铁的末温低,铜的末温高。热传递的过程中,从高温物体向低温物体传递,铁块和铜块相接触后,内能从铜块转移到铁块,D

不符合题意。故答案为:C。【分析】密度和比热容是物体的特性,不同物质密度、比热容一般不同;利用物体的密度和体积的乘积计算质量,根据比热容、质量和吸收的热量,可以计算温度差,并计算比值;热传递时,热量从温度高的物体转移到温度低的物体。【解析】【解答】由图示知,水在

20min

内,温度由

0

升到

60摄氏度,则水吸收的热量

Q吸=cm∆t=4.2×403J/(kg·℃)×2kg×60℃=5.04×105J在

10min

内,水吸收的热量是

20min

吸收的热量的一半,而在相同的时间内,水和物体甲吸收的热量相同,所以,10min

内甲吸收的热量

Q

吸甲= Q

吸= ×5.04×105J=2.52×105JABD

不符合题意,C

符合题意。故答案为:C。【分析】结合图像,利用

Q

吸=cm∆t

分析计算。【解析】【解答】因为在一个标准大气压下水沸腾时的温度为

100℃,则水吸收的热量因为不计热量损失,所以干木柴完全燃烧放出的热量因为,所以干木柴的质量故答案为:ABD

不符合题意,C

符合题意。故答案为:C。【分析】利用求得水吸收的热量,因为不计热量损失,结合求得干木柴的质量。【解析】【解答】一个工作循环中,包括四个冲程,飞轮转动

2

圈,对外做功

1

次,飞轮

1min

转动1500圈,所以有

750

个工作循环,所以冲程数是

3000个,对外做功

750

次。故答案为:C【分析】一个工作循环中,包括四个冲程,飞轮转动

2

圈,对外做功

1

次。【解析】【解答】A

C.水吸收的热量是A

不符合题意;C

不符合题意;B

D.燃料完全燃烧释放的热量为效率为B

符合题意;D

不符合题意。故答案为:B。【分析】结合水的质量和温度的变化量,利用比热容公式求解水吸收的热量即可;结合燃料的质量,利用热值公式求解燃料释放的热量;水吸收的热量为有用功,释放的热量为总功,利用水吸收的热量除以燃料燃烧释放的热量即为加热效率。【解析】【解答】①由 知道,煤气完全燃烧放出的热量是,故①错误;②由于该热水器烧水的效率是

50%,所以,水吸收的热量是,故②正确;③由知道,水温升高了,故③正确;④加热过程中水的温度升高内能增大,故④错误。故答案为:B。【分析】结合燃料的质量,利用热值公式求解燃料释放的热量;结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。【解析】【解答】汽油机的效率

η=(100%-35%-30%-10%)×90%=22.5%2g汽油完全燃烧产生的热量

Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×105J获得的机械能W=ηQ=22.5%×9.2×105J=2.07×107J故答案为:D。【分析】根据燃料能量的去向,可以计算热机效率的大小;根据燃料的质量和热值的乘积计算热量,结合热机效率计算热机产生的机械能的大小。【解析】【解答】设一杯水的质量为

m,热水初温为

t

热,冷水初温t

冷,将一半热水倒入容器中后共同的温度为

t,因不计热损失,所以由

Q=cm△t

可得:Q

放=Q

吸,即

c m△t

热=cm△t

冷,解得:△t

热=2△t

冷=2×21℃=42℃,据此可设

t

冷=0℃,则

t=21℃,t

热=21℃+42℃=63℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,相当于同时向冷水中倒 杯热水,则c m(t

热-t′)=cm(t′-t

冷),即 (63℃-t′)=t′-0。解得:t′=27℃,所以,冷水温度将再升高△t=t′-t=27℃-21℃=6℃.故

C

符合题意。故选

C。【分析】冷水和热水混合时,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,据此结合

Q=cm△t

计算出第一次混合时热水升高的温度。然后假设冷水的温度,从而计算出开始时热水的温度,再利用上面的关系重新计算出热水质量的 倒入冷水后水的末温,从而计算出最终冷水杯内水温的升高量。【解析】【解答】根据水的比热容、质量和温度差计算热量为

Q=cm(t1-t0),结合热量和质量、末温计算初温为,A

符合题意。故答案为:A.【分析】根据水的比热容、质量和温度差的乘积计算吸热的热量,利用吸收的热量和质量、比热容计算温度差。【解析】【解答】甲的功率是乙的

2

倍,在相同时间内,甲的功是乙做功的

2

倍,若乙做功为

W,甲为

2W,根据热机效率,放出的总热量为,,消耗的燃料比为:。故答案为:D.【分析】根据物体的功率和时间计算功的大小,根据有用功和效率计算消耗的燃料的比值。【解析】【解答】A.

汽车呈流线型,当汽车行驶时,车上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,产生一个向上的压强差,因此,会有一个向上的升力产生,使汽车对地面的压力小于车自身的重力,汽车的总重

G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,A

不符合题意;B.

该汽车通过这段路程的平均速度是 ,B

不符合题意;CD.

汽油完全燃烧放出的热量为:Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J,η==30%,该汽车的牵引力为:F=1.15×103N,

所以

C

不符合题意误;D

符合题意。故答案为:D.【分析】(1)利用

F=G=mg

计算压力;利用W=Pt

求该汽车克服阻力做的功;利用速度公式

v= 求该汽车通过这段路程的平均速度,利用

p= 求车对地的压强;利用

P=Fv求该汽车的牵引力;利用

Q=mq

求汽油燃烧放出的热量;(3)汽车发动机的效率..【解析】【解答】如果完全燃烧

42g酒精,放出的热量是如果这些热量完全被

25kg

的水吸收,可以使水的温度升高【分析】根据燃料的质量和热值的乘积,计算产生的热量;根据热量和物体的比热容、质量的比值,

计算物体的温度差。【解析】【解答】水吸收的热量煤气完全燃烧放出的热量为故煤气烧水的效率

η==50%【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算热量;利用燃料的质量和热值的乘积,计算热量;利用吸收的热量和总热的比值,计算热效率。【解析】【解答】已知两块金属块的质量之比为比热容之比吸收相同的热量之后,升高的温度之比为【分析】根据物体吸收的热量和比热容、质量的比值,计算温度差,再计算比值。【解析】【解答】这个人受到的重力克服重力做功由题意知由得,需要燃烧汽油的质量【分析】根据物体的质量计算重力,结合高度计算有用功;根据热量和热值,可以计算燃料的质量。【解析】【解答】西气东输的目的是解决东部地区的燃料缺乏问题,因为天然气相对于其他燃料来讲的热值较大,所以要输送天然气。根据公式

Q

放=qV

可知,天然气的热值为根据公式

Q

吸=cm(t

末-t

初)可知,质量为

5kg,温度为

15℃的水完全吸收了这些热量后,它的末温为在一个标准大气压下水的沸点是

100℃,因此水的最终末温是

100℃。【分析】天然气的热值大,完全燃烧相同质量的天然气和其它燃料相比,完全燃烧天然气会放出更多的热量;利用

Q

放=qV

计算出天然气的热值;再利用

Q

吸=cmΔt

可以计算出水的温度变化,然后利用

Δt=t-t0

求出水的末温。【解析】【解答】由图所示,进气门和排气门关闭,活塞向下运动,因此这是汽油机的做功冲程。在做功冲程中,燃料燃烧将化学能转化内能,产生高温高压的气体,高温高压的气体推动活塞做功,内能转化为机械能。根据题意,由热量的计算公式,消耗的汽油完全燃烧放出的热量为所以该发动机的效率为【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,各冲程的特点不同,因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程;并且只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。由热量的计算公式求得消耗的汽油完全燃烧放出的热量,再利用求得该发动机的效率。【解析】【解答】在整个过程中,物质的状态发生了变化、但质量不变,用相同的加热器加热,在相等时间内物质吸收的热量相等,由图象可知,物质在

AB

段比

CD

段升温快(AB

段图线更陡),即在相同时间内

AB

段升高的温度多,由 可知,在吸收的热量和质量都相同时, 越大比热容

c就越小,所以该物质

AB

段的比热容小于

CD

段的比热容。CD段为水的吸热升温过程,水吸收的热量CD

段的加热时间

16min-8min=8min则每分钟吸收的热BC段所吸收的热量为

QBC=6Q=6×5250J=3.15×104J从开始加热一直到刚好沸腾,加热时间为16min,所吸收的热量

Q

吸总=16Q=16×5250J=8.4×104J酒精完全燃烧放出的热量

Q

放=m

酒精q=0.028kg×3.0×107J/kg=8.4×105J则酒精灯的加热效率【分析】相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;加热时间相同,温度上升的缓慢,物质比热容大;利用水吸收的热量除以酒精燃烧释放的热量即为加热效率。【解析】【解答】在加热水时,由于燃烧时间相同,消耗的燃料相同,根据图像,当温度从

50℃-70℃时,加热时间和温度从

70℃-80℃所需时间相同,消耗的燃料相同,为

0.3kg,加热水时,效率最高,即在消耗相同燃料时,水吸热最多,升温最快,根据图像,0-2min

时消耗最高。故答案为:0.3;0-2min。【分析】根据加热时间和温度变化图像,在相同时间内消耗的燃料相同,在消耗相同燃料时,水吸收的热越多,热效率越大。【解析】【解答】汽车以额定功率行驶

1h

做的功:=35 103W 3600s=1.26108J,根据公式得:,消耗的汽油的体积:V汽油==12L;汽车的速度:v

车=72km/h=20m/s,根据公式得:汽车受到的牵引力:=1750N.,汽车做匀速直线运动,所受的阻力和牵引力是平衡力,汽车受到的阻力:f=F=1750N.故答案为:12;1750.【分析】根据W=Pt

求出小汽车牵引力所做的功,用

η=求出放出的热量,再利用

Q

放=Vq

可求出汽油的体积;利用效率变形公式

W=ηQ

放可求出牵引力做的功;再利用公式W=Fs

求出汽车的牵引力,汽车做匀速直线运动,受到的牵引力

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