第14章 微专题(1) 比热容、热量及效率的综合计算-【宝典训练】2023-2024学年九年级全一册物理高效课堂课件(人教版)

第十四章　内能的利用 logo 微专题(一)　 比热容、热量及效率的综合计算 方法技巧：(1)燃料燃烧放出热量的公式：Q＝mq或Q＝Vq。 (2)物质吸收(或放出)热量的公式：Q＝cmΔt。 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 类型1：比热容、热量及热值 1.为保障全校师生饮水安全，学校安装了热效率达到80%的现代化高效节能锅炉，每天可以提供1.0×103kg开水，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，优质煤的热值为3.0×107J/kg，求： (1)1.0×103kg的水温度从20℃升高到100℃，至少需要吸收多少热量； 解：水吸收的热量为： Q吸＝cm水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.0×103 kg×(100℃－20℃)＝3.36×108 J； 答：1.0×103kg的水温度从20℃升高到100℃，至少需要吸收3.36×108J的热量； 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 (2)每天至少需要完全燃烧多少千克优质煤。 答：每天至少需要完全燃烧14 kg优质煤。 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 2.某太阳能热水器装有100kg的冷水，经过一天，水温可以升高50℃[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，燃气的热值为8.4×107J/m3]，求： (1)这些水增加的内能； 解：水增加的内能：Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50 ℃＝2.1×107 J， 答：这些水增加的内能为：2.1×107 J； 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 (2)若用效率为20%的燃气灶对这些水加热，达到同样的效果需要消耗多少燃气。 1.05×108 J 根据Q放＝Vq可得，需要消耗的燃气体积为： 答：需要消耗的燃气体积为1.25 m3。 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 类型2：炉子的热效率 3.把质量为1kg、初温为25℃的水加热至75℃的过程中，共消耗了10g液化气，求： (1)水吸收的热量； 解：水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(75℃－25℃)＝2.1×105J； 答：水吸收的热量为2.1×105J； 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 (2)燃烧液化气放出的热量(q液化气＝4.2×107J/kg)； 解：液化气完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝0.01kg×4.2×107J/kg＝4.2×105J； 答：燃烧液化气放出的热量为4.2×105J； 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 (3)加热装置的效率。 解：加热装置的效率 答：加热装置的效率为50%。 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 4.小星用燃气灶将质量为2kg、温度为25℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？该燃气灶的热效率是25%，则加热这些水需要燃气多少千克？[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，燃气的热值是4.5×107J/kg] 解：(1)水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－25℃)＝6.3×105J； 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 答：水需要吸收6.3×105J热量；加热这些水需要燃气0.056kg。 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 类型3：热机的热效率 5.改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km，消耗汽油6L，汽车发动机功率为12kW，已知：汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，汽油的密度为ρ＝0.7×103kg/m3。求该汽车匀速行驶100km过程中： (1)消耗汽油的质量； 解：6L＝6×10－3m3，由密度公式ρ＝ 变形可得消耗汽油的质量m＝ρV＝0.7×103kg/m3×6×10－3m3＝4.2kg； 答：消耗汽油的质量为4.2kg； 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 (2)发动机所做的功； 答：发动机所做的功为6×107J； 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 (3)发动机的效率(百分号前保留整数)。 答：发动机的效率为31%。 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 6.小汽车以120km/h的速度行驶了2h，消耗汽油12kg。如果该汽油机的效率为30%(汽油热值q＝4.5×107J/kg)。求： (1)12kg汽油完全燃烧放出的热量； 解：12kg汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝12kg×4.5×107J/kg＝5.4×108J； 答：12kg汽油完全燃烧放出的热量为5.4×108J； 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 (2)汽车发动机输出的有用功； 解：汽车发动机输出的有用功 W＝ηQ放＝30%×5.4×108J＝1.62×108J； 答：汽车发动机输出的有用功为1.62×108J； 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 (3)汽车匀速行驶过程中所受的阻力。 解：汽车2h行驶的路程s＝vt＝120km/h×2h＝240km＝2.4×105m， 汽车匀速行驶过程中所受的阻力f＝F＝675N。 答：汽车匀速行驶过程中所受的阻力为675N。 第 ‹#› 页 微专题(一)　比热容、热量及效率的综合计算 本节内容到此结束！ logo (3)热效率的公式：η＝×100% 或η＝×100%。 $$