2023年中考物理复习 专题练习：比热容、热值和热效率的计算

专题练习：比热容、热值和热效率的计算 比热容、热值的计算 1．一台某品牌的太阳能热水器内盛有体积0.1m3、温度25℃的水，在阳光的照射下，水温升高到55℃。[水的密度ρ=1.0×103kg/m3，比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]。求： （1）热水器内水的质量m； （2）水吸收的热量Q吸。 2．页岩气是一种清洁新能源，对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义．页岩气的热值约为3.0×107J/m3． （1）完全燃烧1m3的页岩气，放出多少热量？ （2）在标准气压下，完全燃烧1m3的页岩气，能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度？ （c水=4.2×103J/（kg·℃） 3．某家用的天然气热水器，将25kg的水从10℃加热到50℃，完全燃烧了0.3m3的天然气。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）天然气完全燃烧放出的热量； （2）在加热过程中损失的热量。 4．2022年北京冬奥会举行期间，氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景，氢的热值为1.4×108J/kg。求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若这些热量全部被质量为500kg的水吸收，则水升高的温度是多少？【水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）】 热效率的综合计算 5．我国已经从餐饮废油（俗称“地沟油”）中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油（以下简称生物航煤），其热值与传统的航空煤油热值相当，是一种绿色环保的能源。兴趣小组想知道生物航煤热值的大小，于是完全燃烧了0.7kg的生物航煤给水加热，将40kg的水从20℃加热到70℃，该加热装置的热效率为30%。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。求： （1）此过程中水吸收的热量； （2）此过程中生物航煤完全燃烧放出的热量； （3）生物航煤的热值。 6．某物理兴趣小组的同学，用燃气灶烧水时给10kg水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.08m3的天然气，水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，天然气热值为q=6.3×107J/m3。求： （1）天然气完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）燃气灶烧水时的热效率。 7．某太阳能热水器中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。试求 （1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？ （2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？ （3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg） 8．小宁同学学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，于是，他在家里将装有2×10-3m3水的水壶放到天然气灶上去烧，如图所示，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%。求： （1）求水壶里水的质量； （2）在这个过程中水吸收的热量； （3）天然气的热值是多少J/m3。 热机效率的综合计算 9．有一种以汽油机为动力的茶园修剪机，其油箱最多可装的汽油，消耗一箱汽油做功。求：（，） （1）一箱汽油完全燃烧放出的热量； （2）汽油机工作的效率； 10．氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知q氢=1.4×108J/kg。求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率。 11．水上摩托运动是集高科技、观赏、竞技和惊险刺激于一体，富有现代文明特征的高速水上运动。摩托艇油箱容积为10L，加满一次燃油最多能使摩托艇以20m/s的速度匀速航行1h。该过程牵引力做的功为1.44×108J。[ρ燃油=0.8×103kg/m3，q燃油=4.5×107J/kg，]求： （1）摩托艇一满箱燃油完全燃烧放出的热量为多少？ （2）该过程中摩托艇的热机效率是多少？ （3）若一满箱燃油完全燃烧放出热量的70%被水吸收，可将多少千克的水从20℃升高到80℃？ 12．氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点，被誉为21世纪的终极能源。作为国内新能源环卫的领先企业，长沙企业中联环境潜心研究氢燃料电池技术，自成功研发国内第一台燃料电池抑尘车以来，相继推出了洗扫车、清洗车、垃圾车等氢能源产品矩阵