新课标初三物理比热容热量和热机效率计算题提高训练练习

初中物理比热容、热量和热机效率计算题1、质量为2kg的某种物质，吸收8.4104J的热量，温度升高20，它的比热容为多少J/(kg)？2、某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25升高到45。求这些水吸收的热量。水的比热容为4.2103J/(kg)3、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q4.6107J/kg，小汽车发动机的效率为25。求小汽车在这段路程中：（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。4、福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的热值q3.3107J/kg）5、据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.1761010J的热量，（水=1.0103kgm3，c水=4.2103J(kg)，q焦碳=3.0107Jkg）问：（1）1.1761010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量? （2）1.1761010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20加热到沸腾?6、肥胖是人类健康的大敌，跳绳是减肥的方法之一。某人的质量为80kg，跳起时重心升高的平均高度约为5厘米。在晨练中，他在10分钟内跳了800次，（每千克脂肪提供的能量是J，可用表示，g=10N/kg）请问在10分钟时间内：（1）人克服重力所做的功是多少？（2）人克服重力做功的平均功率是多少？（3） 假如人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，在理论上可以消耗多少脂肪？ 7、天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20升高到70。已知水的比热容为c=4 .2103J/（kg），天然气的热值为q=7.0107J/m3。求：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；（2）水吸收的热量Q吸；（3）燃气灶的效率。8、一辆汽车，总重为1.2104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30转化为机械能。(汽油的热值为4.6 10 7Jkg，密度为0.7 103kgm3，g=10Nkg)求：（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少?（2）10L汽油完全燃烧放出的热量是多少?（3）这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW?(功率的计算结果保留小数点后一位)9、随着低碳理念的普及，学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车通过查阅资料得知：肇庆地区太阳光垂直照射时，每平方米太阳能电池板最大可提供150W的电功率拟设计的太阳能汽车质量是500kg，它在平直路面上最快每秒可行驶15m，行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率若该车在平直路面上以最高速度行驶，试通过计算回答下列问题（g取10N/kg）：（1）驱动电机提供的推力是多少牛？（2）驱动电机提供的机械功率是多少瓦？（3）该车的太阳能电池板面积约为多大？（计算结果小数点后保留一位数字）10、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L。在夏季光照条件下，一满箱15的水经白天太阳能加热，温度可达到65。已知水的比热容为4.2103J/（kg），天然气的热值为8.4107J/kg。求：（1）10台热水器装满水时，温度从15升高到65吸收了多少热量？（3分）（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？（2分）11、2010年12月30日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”今年“五一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30，汽油的热值为46107 Jkg(假设汽油完全燃烧，g取10Nkg)求：（1）汽车静止时对路面的压强；（2） 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率；（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？参考答案：1、解析：根据Q吸=cmt可得，它的比热容为c=Q吸/mt=8.4104J/2kg20=2.1103J/（kg）。2、 解析：Q 吸=cm（t-t0）=4.2103J/(kg )50kg （45-25）=4.2106J 3、（1）小汽车的速度v72km/h20m/s，运动的时间t=s/v=100103m/20m/s=5103s。（2）发动机做的功W=Pt=20103W5103s=1108J。（3）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq，又因为Q=W/，故m=Q/q=W/q=1108J/ （25 4.6107J/kg）=8.7kg。 4、Q放=mq=26kg3.3107J/kg=8.58108J，即这些柴油完全燃烧放出的热量是8.58108J。5、（1） （2）根据Q=c水mt可得，1.1761010J的热量可以在一个标准大气压下将多少kg的水由20加热到沸腾 ，根据m=水V可得，被加热水的体积为。6、（1）人的重力：G=mg=80kg10N/kg=800N，人克服重力做的总功：W=nGh=800800N0.05m=32000J。 （2）人做功的平均功率：P=53.3W。（3）由题知，人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，即：Q=W=32000J，理论上消耗脂肪质量：m=0.002kg7、解析：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放=qV=7.0107J/m30.5m3=3.5107J/m3。（2）水吸收的热量Q吸=cmt=4 .2103J/（kg）100kg（70-20）=2.1107J。（3）燃气灶的效率=Q吸/Q放=2.1107J/3.5107J/m3=60%。8、解析：（1）知道汽车总重，又在水平路面上，可求汽车对路面的压力，又知道受力面积，利用压强公式求汽车对路面的压强。汽车静止在水平路面上，汽车对路面的压力：F=G=1.2104N，汽车对路面的压强：（2）知道汽油的体积和汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧公式Q放=mq求10L汽油完全燃烧放出的热量。V=10L=0.01m3，汽油的质量：m=V=0.7103kg/m30.01m3=7kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=7kg4.6107J/kg=3.22108J。（3）发动机做的有用功：W=Q放30%=3.22108J30%=9.66107J，汽车发动机的功率：9、解析：（1）驱动电机提供的推力F=f=0.02G=0.02mg=0.02500kg10N/kg=100N（2）驱动电机提供的机械功率是P=Fv=100N15m/s=1500W（3）电功率转化率=90%，太阳能电池板面积约为S11.1m210、解析：（1）一台热水器的水箱能容纳的水的质量为m=水V=1.0103kg/m320010-3m3=200kg，1台热水器装满水时，温度从15升高到65，所吸收的热量为Q吸=c水m(t2t1) = 4.2103J/（kg）200kg（65-15）=4.2107J，那么，10台热水器装满水时，温度从15升高到65吸收的热量为Q总=10Q吸=4.2108J。（2）设10台热水器获得的太阳能相当于质量为 M 的天然气完全燃烧放出的热量，则Mq=Q总，所以，M =。即若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要5千克天然气。11、解析：（1）汽车静止时对地面的压力为F=G=mg=1.8103kg10Nkg=1.8104N，汽车静止时对地面的压强为2105Pa。（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率P=Fv=1000N25m/s=2.5104W。（3）全程往返约250km牵引力所做的功W=Fs=1000N2.5105m=2.5108J，由得，全程往返约250km需要汽油的质量为：。