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专题训练 热量、热机效率的计算
1.如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以某一速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时,消耗汽油1 kg。汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中(汽油的热值为4.5×107 J/kg),则:
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)假设该汽车在这次行驶过程中,汽油机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%,这些废气的能量全部被质量为100 kg的水吸收,水升高的温度是多少?[水未沸腾,水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃)]
(3)如果汽油机的效率提高到40%,其他条件都不变,那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少?
2. (2019云南)如图所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2 m2,1 m2面积上1 h接收到的太阳能平均为2.52×106 J,若阳光照射该热水器5 h,可以使质量为80 kg的水温度升高30 ℃.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q干木柴=1.2×107 J/kg].求:
(1)水吸收的热量;
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收);
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点.
3. 我国南海海底蕴藏着一种神秘的冰晶体——“可燃冰”,它具有热值大、储量多、能直接点燃等特点.1 m3“可燃冰”在常温常压下可释放出164 m3的天然气,完全燃烧后只剩下二氧化碳和水,几乎不会造成任何污染.(计算结果保留两位小数)
(1)求10-3 m3可燃冰完全燃烧释放的热量;
(2)如果这些热量80%被水吸收,可使多少千克的水从20 ℃升高到70 ℃?
(3)一辆以天然气为燃料的出租车,在平直公路上匀速行驶时所需牵引力为900 N,发动机效率为30%,假设用“可燃冰”替代天然气后,其他条件不发生变化.求10-3 m3的“可燃冰”能使这辆车行驶多少千米.[q天然气=4×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
4.(2019·兰州中考)已知天然气的热值为3.8×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求:
(1)完全燃烧1.4×10-2 m3天然气放出多少热量。
(2)若某天然气灶