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小专题(二) 热量的综合计算
类型1 热传递与燃烧放热的计算
1.小丽需用温度为40 ℃的水泡脚,便把90 ℃的热水与10 kg、 20 ℃的水混合,设混合过程没有热量损失.则需要90 ℃的热水__4__kg.
2.将装有热牛奶的奶瓶放入水中,水温约为20 ℃,质量约为1 kg,热奶的温度约为90 ℃,质量约为0.5 kg,经过一段时间后,再测量容器中的水和奶瓶中的奶的温度均为40 ℃.若牛奶放出的热量全部被水吸收,则牛奶的比热容为__3.36×103_J/(kg·℃)__.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
3.完全燃烧0.1 kg的高能汽油,放出的热量为__4.62×106__J.如果这些热量被质量为100 kg、初温为20 ℃的水完全吸收,可以使水的温度升高__11__ ℃.[q汽油=4.62×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
4.(贵港中考)大山将质量为20 kg的水从25 ℃加热到75 ℃,[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为3.5×107 J/m3]求:
(1)这些水吸收的热量是多少?
(2)若这些热量由完全燃烧天然气获得,则需要多少天然气?(不计热量损失)
解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(75 ℃-25 ℃)=4.2×106 J
(2)这些热量由完全燃烧天然气获得,则
Q吸=Q放=4.2×106 J
由Q放=Vq得,需要天然气的体积:
V=eq \f(Q放,q)=eq \f(4.2×106 J,3.5×107 J/m3)=0.12 m3
类型2 热效率的相关计算
5.(苏州中考)如图所示,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花被点燃.此过程的能量转化方式与汽油机的__压缩__冲程相同.某效率为25%的汽油机在一次工作中消耗了4 kg汽油,该汽油机对外做的机械功为__4.6×107__J.(汽油热值为4.6×107 J/kg)
6.一辆汽车功率为40 kW、速度为90 km/h,在平直公路上匀速行驶,该汽车每百公里耗油量为12 L,燃油的热值为4.0×107 J/L.求该汽车发动机的效率为多大?
解:汽车行驶100 km所用的时间:
t=eq \f(s,v)=eq \f(100 km,90 km/