内容正文:
14 第十四章 内能的利用
专题 热量、效率类计算
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热学效率计算
例1 王明同学为计算他家的天然气灶烧水的热效率,将 的水倒入烧
水壶中,测出水温为,把水刚加热到 时,测出消耗的天然气
体积为.已知 ,天然气的热值约为
.求:
(1)水吸收的热量.
解:水吸收的热量
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(2)天然气完全燃烧放出的热量.
解:天然气完全燃烧放出的热量
(3)他家的天然气灶的热效率.
解:天然气灶的热效率
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变式1-1 顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”,
生动地呈现了某地端午文化习俗.蒸粽子是利用水沸腾产生的水蒸气对粽
子进行加热的.若将的水加热至沸腾,水温升高了 ,
, .在此过程中,求:
(1)水吸收的热量.
解:根据 可知,水吸收的热量
(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为 ,煤燃烧放出的热量.
解:根据 可知,煤燃烧放出的热量
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(3)需要完全燃烧煤的质量.
解:根据 可知,需要完全燃烧煤的质量
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变式1-2 每到夏收季节,农村大量农作物秸秆在田
间被随意焚烧,如图所示,这不仅造成资源浪费、环
境污染,而且极易引发火灾.为解决这一问题,现已
研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤.
(1)水需要吸收的热量 .
解:水需要吸收的热量
若完全燃烧秆浆煤放出的热量被水吸收,能使、 的
水温度升高到.水的比热容水 ,求:
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(2)完全燃烧秆浆煤放出的热量 .
解:秆浆煤完全燃烧放出的热量
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(3)秆浆煤的热值 .
解:由 知,秆浆煤的热值
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功与热的效率计算
例2 运 是我国自主研发的大型远程战略军用运输机,大幅提升了空
军战略投送能力.若运在某次高空飞行中以恒定的 的推力
沿水平方向匀速航行,消耗航空煤油 ,已知航空煤油的热
值为 .求:
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(1) 航空煤油完全燃烧放出的热量;
解:根据公式 可知,煤油完全燃烧放出的热量为
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(2)在这次航行中,发动机的效率.
解:根据公式 可知,发动机做的功为
发动机的效率为
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变式2-1 小明家新买了一辆以汽油为燃料的小
汽车.细心的小明发现行驶的速度不同时,耗油
量不同.当小汽车以 的速度匀速行驶时
最省油,此时发动机的功率为 ,发动机
(1)汽车发动机做的功;
解:汽车发动机做的功为
的效率为.若小汽车以最省油的速度行驶 ,求在此过程中:
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(2)汽车发动机产生的牵引力;
解:根据 可知,汽车发动机产生的牵引力为
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(3)消耗汽油的质量设汽油的热值 .
解:汽油完全燃烧放出的热量为
消耗汽油的质量为
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变式2-2 据统计,每燃烧燃油约排放 二
氧化碳.为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一
种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景
不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富.
(1)卡车行驶的速度是多少?
解:卡车的行驶速度为
以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶
用时,功率为 ,求
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(2)卡车所受牵引力是多少?
解:卡车所做的机械功为
由 可知,卡车所受牵引力为
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(3)与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶 可减排二氧化碳的质
量为多少?燃油机的效率取,燃油的热值取
解:燃油完全燃烧放出的热量为
消耗燃油的质量为
则减排二氧化碳的质量为
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