内容正文:
热学
1.水壶里装有2kg、20 ℃的水,用天然气炉具将其加热至沸腾,已知天然气的热值为8×107 J/m3,大气压强为1个标准大气压,c水=求:
(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?
(2)若烧开这壶水消耗的天然气是0.021 m3,则天然气炉具的效率是多少?
2.某款高性能油电混合动力汽车充电后,先以纯电动模式沿水平公路匀速行驶60km,还剩余20%的电量,随后自动切换到油电混合模式下又行驶了40km,消耗燃油2.5L。已知该混合动力汽车电动机的效率为75%,纯燃油模式下发动机的效率为25%,燃油的密度ρ油=0.8×103kg/m3,燃油的热值q油=4.6×107J/kg。求:
(1)2.5L燃油完全燃烧时放出的热量;
(2)汽车在纯电动方式行驶时受到的阻力;
(3)若某次在纯电动方式行驶中汽车消耗电能,则改用纯燃油模式需要燃油的质量。
3.酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患,便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如左图所示,是便携式酒精测试仪的原理图,电源电压恒为3V,Rp是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如右图所示,R0是报警器,其电阻值恒定为50Ω。问:
(1)当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是多少?通电10s电流产生的热量是多少?
(2)我国法律规定,当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾,大于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中,电压表的示数为2V,通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。
4.如图所示是小军家中常用的电热水壶,这种水壶使用方便,能较快将水烧开,其铭牌如表所示,已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃)。
品牌
***电热水壶
容积
2L
额定电压
220V
额定功率
1210W
回答下列问题。
(1)该电热水壶装满水后,标准大气压下,将水从20℃加热至沸腾,水吸收的热量是多少?
(2)该电热水壶正常工作时,通过电热水壶的电流是多少?
(3)某次单独使用该电热水壶时,实际工作电压只有200V。电能表上标有3000r/(kW•h),则该电热水壶工作10min电能表转多少圈?
5.如图为世界上最大的卡车别拉斯75710,其车身长20米,宽度将近10米,高度则有8米,作为一台在矿山进行工程运输的车辆,该车装配了两个高性能的柴油发动机。安装8条轮胎,车辆自身重量达到360吨,载重量达到450吨,最高速度可达60km/h,请回答下列问题,g取10N/kg。
(1)该车辆以最高速度行驶10min的距离是多少?
(2)车辆每条轮胎与地面的接触面积按0.3m2计算,当该车辆空载时静止在水平地面上,对地面的压强为多少?
(3)已知其匀速行驶时所受阻力为车重的0.1倍,空载时匀速行驶2.15km,效率按25%来计算,柴油的热值为4.3×107J/kg,那么此过程中消耗柴油多少kg?
6.如图甲所示的九阳豆浆机,由打浆和电热两部分装置构成.中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头,将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热装置,电热装置的简化电路图如图乙所示,开关S可切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,豆浆机的主要参数如下表.请解答下列问题:
(1)某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg,打浆完成后浆的初温为40℃,加热该浆使其温度升高到100℃,需要吸收多少热量___?[设该浆的比热容为4.0×103J/(kg•℃)]
(2)电阻R1和R2的阻值分别为多大________,_______?
(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时,正常工作lmin所消耗电能为多大_____?
7.如果每辆汽车每天耗油量为5kg,汽油的热值为4.6×107J/kg,求:
(1)每辆汽车每天消耗汽油所产生的热量是多少?(假设汽油完全燃烧)
(2)如果有辆汽车以46km/h的速度在匀速行驶,受到的阻力为2000N,这些油能供汽车匀速前进1h,求汽车的效率是多少?
8.如图所示,这是小明在游玩香格里拉景区时看到的电动观光车。该车充满电后储存电能,可让该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶3h,行驶过程中牵引力的大小恒定为800N。求:
(1)电动观光车行驶3h牵引力做的功;
(2)电动观光车将电能转化为机械能的效率;
(3)若电动观光车充满电后储存的电能用燃油完全燃烧放出的热量来代替,则需要完全燃烧燃油的质量。(q燃油=4.0×107J/kg)
9.图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示,R1、R2是电热丝,已知R1>R2,通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位的切换,其铭牌如表所示,求:
(1)低温挡加热时电流的大小;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)高温挡加热1h时