热量综合计算专题练习

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1、热量综合计算专题练习热量计算的主要内容：热传递过程中吸热与放热的计算，燃料燃烧释放热量的计算，热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用热量的计算等。01归类例析类型1　一般吸、放热计算吸热公式：Q吸＝cmΔt＝cm(t－t0)放热公式：Q放＝cmΔt＝cm(t0－t)燃烧放热公式：Q＝mq或Q＝Vq例1、某太阳能热水器内装有100kg初温为25℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到75℃，则水吸收的热量为________J，这些热量相对于完全燃烧_______m3天然气所放出的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·

2、℃)、天然气的热值为7.1×107J/m3]点拨：(1)已知水的比热容、质量和温度变化，可利用Q吸＝cmΔt计算水吸收的热量；(2)由题知Q吸=Q放，可利用Q放=qV的变形公式求出需要天然气的体积；解答有关热量计算问题，应熟练吸、放热公式Q吸=cmΔt，燃料完全燃烧放热公式Q放=mq、Q放=Vq的掌握和运用，计算时注意固体、液体燃料热值单位(J/kg)与气体燃料热值单位(J/m3)的区别。类型2　热量的利用效率问题能量不能百分之百被利用，做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比叫做效率，即η＝Q有用/Q总＝c

3、mΔt/mq。锅炉、太阳能热水器等设备的效率也可以利用公式η＝Q有用/Q总计算。例2、体积为0.28m3、热值为3.6×107J/m3的煤气完全燃烧放出的热量为________J；若这些热量的50%被温度为20℃、质量为30kg的水吸收，则水的末温是________℃。[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]点拨：根据Q=Vq求出煤气完全燃烧放出的热量；根据Q吸=50%Q放，求出水吸收的热量，再根据Q=cmΔt求出水升高的温度，然后可知水的末温。02专题精练1．已知水的比热c水=4.2×103J/(kg·℃)，

4、要在标准大气压下烧开初温为20℃、质量为3kg的一壶水，则水需吸收热量________J，此过程是采用________的方式改变了水的内能。2．秸杆野外焚烧，既不安全又不环保，且浪费能源，若回收再利用，既可产生沼气，又可产生肥料。100kg秸杆可产生沼气1m3，若完全燃烧这部分沼气可产生热量________J，不计热量损失，这些热量可以使_______kg的水温度升高50℃。[已知沼气热值为4.2×107J/m3、水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]3．一杯质量为2kg，初温为25℃的水，吸热后温度升高了50

5、℃，所吸收的热量_______J，假若用热值为3×107J/kg的煤来加热需用煤为________g。(无热量损失)4．学习电学和热学知识后，小华通过实验得知：用电茶壶将20℃、15kg的水加热到100℃，需要1.10元电费，用煤气灶做同样的，需要消耗0.50元的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。(1)如果使用煤炉做同样的实验，已知煤炉燃烧所用无烟煤的热值为3.5×107J/kg，假设煤炉的内能利用效率为20%，无烟煤的价格是0.40元/kg，则需花费多少钱？(2)如果某地区可以同时供电、煤气和煤

6、，从经济和环保的角度进行综合分析，你会建议使用哪种燃料？请简要说明理由。第2页共2页5．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。求：太阳照射时间(h)装水量(kg)水升高的温度(℃)水的比热容[J/(kg·℃)]太阳能吸热功率(J/h)10100504.2×1033.0×106(1)水在10h内吸收的热量；(2)太阳能热水器的能量转化效率。6．某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L。已知汽油密度为ρ汽油

7、=0.7×103kg/m3，汽油的热值q汽油=4.5×107J/kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%。则：(1)完全燃烧1.5L汽油所放出的热量是多少？(2)该型号汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力是多大？7．如图所示，我国“歼15”舰载机已在“辽宁舰”上成功起降，“辽宁舰”成为真正意义上的航母。“辽宁舰”的有关参数如下表所示：满载排水量(t)67500最大功率(kW)1.5×105动力提供(燃料)重油最高航速(km/h)54最大舰长(m)304最大舰宽(m)70.5发动机效率η(%)25最大舰载机数量(

8、架)30已知海水密度ρ海水=1.1×103kg/m3，重油的热值q=4.0×107J/kg，取g=10N/kg。求：(1)“辽宁舰”满载时受到海水的浮力F1；(2)“辽宁舰”发动机以最大功率、最高航速航行时提供的牵引力F2；(3)“辽宁舰”以最高航速航行1000km所需要燃烧重油的质量m。第2页共2页