内容正文:
物 理
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第十四章 内能与热机
专题 热量、效率类计算
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热学效率计算
解题关键:
(1)若不考虑热量损失:
(2)考虑热量损失:
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例1 传统文化 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
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(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
(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1-1 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
(1)水需要吸收的热量 .
解:水需要吸收的热量
利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤.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 ,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
(3)秆浆煤的热值 .
解:由 知,秆浆煤的热值
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变式1-2 目前,“节能减排”已引起全球关注.在垃圾处理之前,通过垃圾
分类回收,就可以将垃圾变废为宝,经过试验在一定的条件下, 某种
分类后的垃圾能“榨”出 燃料油,该燃料油的热值为
.则:
(1) 燃料油完全燃烧能放出多少热量?
解: 燃料油完全燃烧能放出的热量
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(2)若这些热量的被水吸收,可将多少千克的水从 升高到
?
解:由于这些热量的 被水吸收,则水吸收的热量
由 得,水的质量
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功与热的效率计算
解题关键:
(1)若不考虑热量损失:
(2)考虑热量损失:
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例2 科技前沿 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:
(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
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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
发动机的效率
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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,发动机的效率为 .若小汽车以最省
油的速度行驶 ,求在此过程中:
(1)汽车发动机做的功;
解:汽车发动机做的功
(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
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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
消耗汽油的质量
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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,
(1)卡车行驶的速度是多少?
解:卡车的行驶速度
使用氢燃料电池的交通工具不断丰富.如图所示,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
由 可知,卡车所受牵引力
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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
消耗燃油的质量
则减排二氧化碳的质量
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