内容正文:
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第14章 内能的利用
专项三 热量的相关计算
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类型一 利用、或 计算
1.小丽家每天做饭、烧水需要消耗 的天然气,这些天然气完全燃烧
产生的热量为___________ ,这些热量如果全部被水吸收,可以使质量为
_____的水温度升高。[已知 ,
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2.如图所示是风光互补路灯,此灯组不需要外界对其供电,它能将太阳能
和风能转化为电能给各自的蓄电池充电。1 000套 风光互补路灯,
一年可间接节约电能,相当于节约煤__________ 。这些能量
可以使、温度为的水温度升高____ 。
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3.用稳定的热源给一个 的物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,
已知该物体在固态时的比热容为 ,则该物体在液态时
的比热容是__________;物体在 段熔化过程中吸收的热量是
__________ 。
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4.(2025·洛阳期末)如图为某种固体酒精炉,固体酒精炉
比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热
效率,在炉中放入 的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,
(1)水吸收的热量是多少?
解:水吸收的热量为
锅中的水温度从升高到了 。已知固体酒精的热值为
,水的比热容是 。
;
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(2)测得固体酒精炉的热效率是多少?
解:固体酒精完全燃烧放出的热量:
;
(3)请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
解:固体酒精不能完全燃烧,而且加热过程中有热量的损失,使得固体酒
精炉热效率不高。
固体酒精炉的热效率:
。
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类型二 热效率的计算
5.2024年2月17日,国产大飞机 从上海出发,跨越
4200公里,历时近6个小时,全程直飞新加坡参加航展,
如图所示,这是国产大飞机第一次在国外亮相。
(1) 此次飞行全程的平均速度约为多少?
解:国产大飞机的平均速度 ;
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(2) 空载质量约为45吨,轮胎和地面的总接触
面积约为 ,当它空载停在机场时对水平地面的
压强约为多少?(取 )
解:国产大飞机 空载时对水平路面的压力
,
国产大飞机 车空载时对水平路面的压强
;
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(3)若将 此次飞行全程近似看作匀速直线运动,飞行时受到的阻力
为,发动机的效率约为 ,请估算它此次飞行大约消耗多少吨
燃油。
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解: 在高空水平直线定速巡航时,牵引力与阻力
是一对平衡力,大小相等,即 ,
则牵引力做的功为:
,
煤油完全燃烧产生的热量为:
,
则需要消耗的煤油质量为:
。
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6.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
每小时平均接收的太阳能,在 的有效照射时间内将热水器中
体积为,初温为的水升高到, 。
(1)求热水器中水吸收的热量。
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解:水的体积:
,
水的质量:
水吸收的热量:
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(2)求太阳能热水器的效率。
解:热水器 内接收到的太阳能:
太阳能热水器的效率:
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(3)若改用煤气来加热这些水,假设煤气燃烧放出热量的 被水吸收,
则需要完全燃烧体积为多少的煤气?(煤气的热值 )
解:由题知,水吸收的热量 ,煤气完全燃烧放出的热量:
由 可得,需要完全燃烧煤气的体积:
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类型三 综合提升
7.(2025·开封一模)如图是我国研制的新能源
无人电动拖拉机,它以氢燃料为能源,可以
配挂深耕机、播种机等多种设备进行农田耕作。
已知拖拉机质量为 ,停在水平地面上时,车轮与地面接触的总
面积为。该拖拉机在某次配挂深耕机作业时的功率为 ,行驶
用时,消耗氢燃料。 (取,取 )求:
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(1)氢燃料使用过程中,氢热值将______,氢
燃料的优点有____________(答出一条即可);
不变
清洁无污染
(2)该次作业时拖拉机的平均速度;
解:该次作业时拖拉机的平均速度
;
(3)该拖拉机停在水平地面上时对地面的压强;
解:该拖拉机停在水平地面上时对地面的压强
;
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(4)该次作业时拖拉机的效率。
解:氢燃料完全燃烧放出的热量
牵引力所做的功
,
该次作业时拖拉机的效率
。
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