1、比熱容、熱量和熱機效率計算題 1、 質量為2kg的某種物質，吸收8.4×104J的熱量，溫度升高20，它的比熱容為多少J/(kg.)？解析：根據Q吸=cmt可得，它的比熱容為c=Q吸/mt=8.4×104J/2kg×20=2.1×103J/（kg）。 2、 某太陽能熱水器中裝有質量為50kg的水，在陽光的照射下，該熱水器中水的溫度從25升高到45。求這些水吸收的熱量。水的比熱容為4.2×103J/(kg) 解析：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/(kg)×50kg×（45-25）=4.2×106J

2、 3天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20升高到70。已知水的比熱容為c=4.2×103J/（kg），天然氣的熱值為q=7.0×107J/m3。求： （1）0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放；（2）水吸收的熱量Q吸；（3）燃氣灶的效率。解析：（1）0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放=qV=7.0×107J/m3×0.5m3=3.5×107J/m3。（2）水吸收的熱量Q吸=cmt=4.2×103J/（kg）×100kg×（70-20）=2.1×107J。（3）燃氣灶的效率=Q吸

3、/Q放=2.1×107J/3.5×107J/m3 =60%。 4、完全燃燒42g焦炭所放出的熱量，若有50被2kg、30的水吸收，則水溫可升高多少？c水=4.2×103J/(kg)，q焦炭=3.0×107J/kg，此時外界為1標準大氣壓 70 5、 為了利用太陽能資源，節約經營成本，崇左市某大型賓館在樓頂安裝了10臺相同的太陽能熱水器，每臺熱水器的水箱容積為200L。在夏季光照條件下，一滿箱15的水經白天太陽能加熱，溫度可達到65。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg），天然氣的熱值為8.4×107J/kg。求： （1）10臺熱水

4、器裝滿水時，溫度從15升高到65吸收了多少熱量？（3分）（2）若這些熱量由完全燃燒的天然氣提供，需要多少千克天然氣？（2分） 、解析：（1）一臺熱水器的水箱能容納的水的質量為m=水V=1.0×103kg/m3×200×10-3m3=200kg，1臺熱水器裝滿水時，溫度從15升高到65，所吸收的熱量為 Q吸=c水m(t2t1)=4.2×103J/（kg）×200kg×（65-15）=4.2×107J， 那么，10臺熱水器裝滿水時，溫度從15升高到65吸收的熱量為Q總=10Q 吸 =4.2×108J。（2）設10臺熱水

5、器獲得的太陽能相當于質量為M的天然氣完全燃燒放出的熱量，則Mq=Q 總 ，所以，M =kg5kg /J1048J102.478=´´=.qQ總。即若這些熱量由完全燃燒的天然氣提供，需要5千克天然氣。6.如圖是某太陽能熱水器，向其中注入50kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10升高到50。水的比熱容是4.2×103J(kg)。試求： (1)這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少? (2)如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×107J，則這段時間該熱水器的效率是多少? (3)若用煤燃燒來提供2.8×107J的熱量，需完全燃燒多少

6、千克煤?（煤的熱值約為3.5×l07Jkg）26、解析：（1）Q吸=cm水(tt0)=4.2×103J(kg)×50kg×(50-10)=8.4×106J （2）=Q吸/Q總=8.4×106J2.8×107J=30 （3）根據Q放=m煤q可得，需完全燃燒煤：m煤=Q放q=2.8×107J3.5×107Jkg=0.8kg 答：(1)這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是8.4×106J。(2)這段時間該熱水器的效率是30。(3)需完全燃燒0.8kg的煤 7、隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來越多地

7、走進了百姓人家。一輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時，發動機的實際功率為20kW。若小汽車行駛的距離為100km，汽油的熱值q4.6×107J/kg，小汽車發動機的效率為25。求小汽車在這段路程中：（1）運動的時間；（2）發動機所做的功；（3）消耗汽油的質量。 （1）小汽車的速度v72km/h20m/s，運動的時間t=s/v=100×103m/20m/s=5×103s。（2）發動機做的功W=Pt=20×103W×5×103s=1×108J。（3）汽油完全燃燒放出的熱量Q=mq，又因為Q=W/

8、，故 m=Q/q=W/q=1×108J/（25×4.6×107J/kg）=8.7kg。 8一輛小轎車以某一速度在平直路面上勻速行駛100km，消耗汽油10L。若這些汽油完全燃燒放出的熱量有30%用來驅動汽車做有用功，所用汽油的熱值為4.6×107J/kg，密度為0.7×103kg/m3，求：(1)這些汽油完全燃燒放出的熱量；(2)這輛轎車以該速度勻速行駛時受到的阻力。 解：(1) =m/V m= V（1分） =0.7×103kg/m3×10×10-3m3=7kg(1分)Q放=質量×熱值 =7kg×

9、;4.6×107Jkg=3.22×l08J(1分)(2)W有=Q放×30% =3.22×l08J×30%=9.66×107J(1分)W有=FsF=W有/s（1分） 966N（1分） 車勻速直線行駛(1分) f=F=966N(1分) 9、一輛汽車，總重為1.2×104N，四個輪胎與地面接觸的總面積為0.12m2，該車在平直公路上勻速行駛1h，消耗汽油10L，汽油完全燃燒放出的熱量有30轉化為機械能。(汽油的熱值為4.6×107Jkg，密度為0.7×103kgm3， g=10N 3 kg)求： （1）該車靜止

10、在水平路面上時，對路面的壓強是多少?（2）10L汽油完全燃燒放出的熱量是多少? （3）這段時間內該汽車發動機的功率是多少kW?(功率的計算結果保留小數點后一位) 解析：（1）知道汽車總重，又在水平路面上，可求汽車對路面的壓力，又知道受力面積，利用壓強公式求汽車對路面的壓強。 汽車靜止在水平路面上，汽車對路面的壓力：F=G=1.2×104N ，汽車對路面的壓強： Pa10m 12.0N102.152 4=´=SFp（2）知道汽油的體積和汽油的密度，利用密度公式求汽油的質量，再利用燃料完全燃燒公式Q放=mq求10L汽油完全燃燒放出的熱量。 V=10L=0.01m3，汽油的質量：

11、m=V=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg ，汽油完全燃燒放出的熱量：Q 放 =mq=7kg×4.6× 107J/kg=3.22×108J。 （3）發動機做的有用功：W=Q放×30%=3.22×108J×30%=9.66×107J，汽車發動機的功率： kW 8.26W1068.2s3600J 1066.947=´=´=tWP 10、某輛小轎車油箱內裝有32kg汽油，司機小李駕車沿高速公路到某地旅游，路程為300km假設轎車是勻速行駛， 且受到的阻力為920N已知汽油完全燃燒

12、產生的內能有30%轉化為機械能，汽油的熱值為4.6×107J/kg求：（1）汽車到達目的地牽引力所做的功；（2）通過計算說明汽車在行駛途中是否需要加油（1）勻速行駛時牽引力F=f=920N W=Fs=920N×300×103m=2.76×108J （2）轎車消耗汽油的質量為m，其完全燃燒產生的內能Q=qm由題得：W=Q=qm即 m =20kg 20kg32kg，不需加油 11華揚1870系列太剛能熱水器的數據如下：（1）已知我市向著陽光的地方每平方米的面積在1h內得到的太陽輻射能平均為3×106J若每天接收太陽能的時間以8h計算熱水器能把接收到的太陽能的50轉變成水的內能則正常情況下一天內該熱水器能把初溫為20的一箱水加熱到多少攝氏度？已知c水=4.2×103J（kg）5、解（1）8h內太陽能熱水器接收的太陽 能 Q=3×106J/（m2h）×2.1m2×8h=5.04×107J8h內太陽能熱水器轉變成水的內能Q水=5.04×107J×50%=2.52×107J水箱內水的質量m=150kg由Q=cm(t-t0)得 真空管直徑×長度（mm）70×1800規格（支管）15外型尺寸（mm）1840×15