2023年中考物理复习 热机效率计算题练习

热机效率计算题练习 1．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4.2×103J/(kg•℃)，天然气的热值为3.5×107J/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？ 2．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg。求： （1）锅炉内的水吸收的热量是多少？ （2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ （3） 此锅炉的效率是多少？ 3．用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热，经过5分钟，水吸收的热量为4.2×104J的热量。温度变化如图所示（水的比热容大于煤油的比热容）。 求：（1）水的质量？ （2）煤油的比热容？ 4．现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），如果小芳洗一次澡用热水0.05m3。求： (1)所用热水的质量为多少？ (2)水从热水器中吸收多少热量？ (3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？（天然气的热值q=4×107J/m3，气体完全燃烧放出的热量的公式Q=qV，式中V表示燃烧气体的体积） 5．如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车｡这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h｡行驶过程中所受阻力大小为900N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机消耗燃油2.5kg｡（燃油的热值q=4.6×107J/kg）求∶ (1)完全燃烧放出的热量； (2)牵引力做的功； (3)该油电混合动力汽车内燃机的效率｡ 6．若汽车在平直公路上内匀速行驶了，消耗汽油。发动机的输出功率为。汽油热值为。求： （1）汽车行驶的速度； （2）汽车牵引力做的功； （3）汽车发动机的效率。 7．为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源。欲使20kg、20℃的水温度升高50℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4×107J/m3] （1）计算水吸收的热量； （2）如果使用热效率为60%的天然气热水器，需要燃烧多少天然气？ 8．我国99A主战坦克的质量达5×104kg，发动机的最大功率是1.1×106W，某次执行任务时，该坦克在平直公路上以最大功率匀速行驶3000m用时300s，已知柴油的热值q=4×107J/kg，求： （1）这段时间坦克的速度是多少？ （2）行驶过程中坦克受到的摩擦力是多少？ （3）在上述行驶过程中共消耗25kg 柴油，则发动机的效率是多少？ 9．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求： (1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg．℃)] (2)热水器5小时内接收到的太阳能E； (3)热水器的效率η； (4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 参考答案： 1．（1）1.008×106J；（2）0.048m3 【详解】解：（1）一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J （2）由可得天然气完全燃烧放出的热量 由Q放=Vq得需要天然气的体积 答：（1）水吸收的热量为1.008×106J； （2）烧开这壶水需要0.048m3的天然气。 2．（1）6.3×107J；（2）2.04×108J；（3）30.9% 【详解】解：（1）由题意可知，锅炉内的水从25℃加热到100℃吸收的热量为 （2）由题意可知，6kg无烟煤完全燃烧放出的热量为 Q放=m2q=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J （3）锅炉的效率为 答：（1）锅炉内的水吸收的热量是6.3×107J； （2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J； （3）此锅炉的效率约为30.9%。 3．(1