热学综合计算题专题训练Word文件下载.docx

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2.如图所示为FDP30C型柴油水泵机组（水泵机组动力由柴油机提供），它的优点是重量轻、体积小、功率大；

省时、省油、省心．该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处，请计算这个过程中：

（g=10N/kg，q柴油=4.3×

107J/kg）．

（1）水泵机组对水做了多少功？

（2）水泵机组的有用功功率是多少？

（3）水泵机组消耗多少柴油？

（结果保留两位小数）

二、锅炉、燃气灶、燃气热水器的热效率

1.某野外考察队员使用酒精炉烧水，使1kg的水的温度升高了80℃，完全燃烧了22.4g的酒精．水的比热容是4.2×

103J/（kg•℃），酒精的热值是3.0×

107J/kg．试求：

（1）水吸收的热量是多少？

（2）酒精完全燃烧放出的热量是多少？

（3）该酒精炉的效率是多少？

2.用燃气灶烧水，燃烧2kg的煤气，使200kg的水从20℃升高到70℃，已知水的比热容为4.2×

103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×

107J/kg．求：

（1）2kg煤气完全燃烧放出的热量．

（2）水吸收的热量．

（3）燃气灶烧水的效率．

3.某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完成燃烧）．已知水的比热容为4.2×

103J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×

107J/m3．求：

（1）天然气完全燃烧放出的热量；

（2）水吸收的热量；

（3）该热水器工作时的效率．

4.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，若某天太阳能热水器在有效照射时间内，将热水器中体积为100dm3，初温为20℃的水温度升高到40℃．

（1）求出热水器中的水吸收的热量Q．

（2）若改用煤气锅炉来加热这些水，需要完全燃烧0.7m3煤气，请计算出锅炉的效率（煤气的热值q=4.0×

107J/m3）．

6.在1个标准气压下，完全燃烧200g焦炭所放出的热量恰好把初始温度是20℃、质量为10kg的水加热至沸腾．已知：

水的比热容为4.2×

103J/（kg•℃），焦炭的热值为3.0×

（1）焦炭完全燃烧放出的热量．

（2）水吸收的热量．

（3）此过程的热效率．

7.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L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0.3kg的煤，水的比热容为4.2×

103J/（kg•℃），水的密度为l.0×

l03kg/m3，煤的热值约为3×

（1）煤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）煤炉烧水时的热效率．

三、热平衡方程的综合应用（Q放=Q吸，根据Q放=mq，Q放=vq求需要燃料的质量、体积）

1.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖．地热温泉每天出水量为2.5×

104kg，温泉水的初温是80℃，供暖后温度降低到40℃．温泉水的比热容是4.2×

103J/（kg•℃）．试求：

（1）这些温泉水每天放出的热量是多少？

（2）若这些热量由热值为3.0×

107J/kg的焦炭提供，至少需要完全燃烧多少千克的焦炭？

2.用酒精炉将2.0kg的水从20℃加热到70℃，不考虑热量损失．酒精热值3.0×

107J/kg；

水的比热容4.2×

103J/（kg•℃）．则：

（2）至少需燃烧多少克酒精？

3.2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破．可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源．可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算．[c水=4.2×

103J/（kg•℃），天然气的热值q=7.0×

107J/m3]求：

（1）体积为0.0lm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？

（2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？

四、力、热的综合应用

1.现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器．已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；

如果小芳洗一次澡用热水50L，水的比热容是4.2×

103J/（kg．℃）．求：

（1）所用热水的质量为多少？

（2）水从热水器中吸收多少热量？

（3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？

（天然气的热值q=4×

107J/m3）

2.太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一，小明家新安装了一台容积为500kg的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到40℃，[水的比热容C水=4.2×

103J/（kg•℃）、焦炭的热值q=3.0×

107J/kg]．则：

（1）在这4h内水吸收了多少热量？

（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少焦炭？

3.用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？

如将这些水送到15m高的楼上，对水做的功是多少J？

如提水时所做的总功是4×

104J，则机械效率是多少？

[水的比热容C水=4.2×

103J/（kg•℃）]．

4.小明搬了新家，用上了管道天然气，他了解到家中唯一的燃气装置--燃气灶的效率为60%，最近一个月用了21m3的天然气．[水的比热容c=4.2×

103J/（kg•℃），天然气的热值取q=4×

107J/m3）]．

（1）完全燃烧这些天然气放出了多少焦的热量？

（2）如果这些热量全部用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使轿车行驶多远？

（3）如果这21m3的天然气全部由燃气灶烧水，能使多少千克的水温度升高50℃？

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