(共17张PPT)
专项培优分类练四
热量、热值、热机效率的综合计算
【角度1】热值与热量的相关计算
(2021·聊城期中)据新华社报道,2020年4月8日,中国新疆塔里木盆地传来振奋人心的消息:人们新发现了储量达到2.28亿吨的石油,如图所示。这一发现进一步证实了塔里木盆地下方富含石油!石油燃烧时能释放出巨大的能量。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),q石油=4.4×107 J/kg]
求:(1)200 g石油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量的42%被水吸收,可以使多少千克的水的温度升高40 ℃?
2.完全燃烧300 g焦炭,若这些热量的60%被水吸收,则能使初温为35 ℃,体积为30 L的水升温。求:[焦炭的热值是3.0×107 J/kg]
(1)完全燃烧300 g焦炭能放出多少热量?
(2)水的质量?
(3)在一个标准大气压下,能使初温为35 ℃,体积为30 L的水温度升高到多少度?
【角度2】热效率的相关计算
3.(2021·亳州期中)“疫情就是命令,防控就是责任”,按照中央军委命令,空军2020年2月2日凌晨出动8架大型运输机,分别从沈阳、兰州、广州、南京起飞。向武汉紧急空运795名军人支援湖北医疗队队员和58吨物资,上午9时30分全部抵达武汉天河机场,如图所示。如果某运输机从广州某机场起飞,在空中飞行时获得4×105 N的水平推力,以600 km/h的速度沿水平方向匀速航行
900 km到达武汉天河机场,需要完全燃烧热值为4×107 J/kg的航空燃油
14 000 kg。则:
(1)运输机在空中飞行的时间是多久?
(2)飞机发动机的热机效率为多大?
4.(2021 ·大连期中)近年来,我国汽车工业发展迅速,各类汽车不断投放到汽车市场中,下面是某种汽车品牌测试报告。已知汽车所使用的汽油热值为4×107 J/kg。请计算该品牌汽车在测试过程中:
(1)汽车发动机做的功;
(2)消耗的汽油完全燃烧产生的热量;
(3)汽车的工作效率(百分号前保留整数)。
汽车测试报告
车型 **品牌汽车
测试道路 标准水平国道
测试距离 100 km
测试速度 80 km/h
平均阻力 800 N
消耗汽油 7.2 kg
5.(2020·鄂尔多斯中考)图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车(包括司乘人员)的质量为1.2 t,接收太阳能电池板的面积为8 m2,在水平路面上以恒定功率做直线运动的v t图像如图乙所示(g取
10 N/kg)。
(1)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则汽车牵引力为多大?
(2)求汽车在0~20 s内牵引力做的功。
(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少?
6.某新型四轮沙滩车如图所示,其满载时的质量为500 kg。该沙滩车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动,行驶了10 min,共消耗了1.2 kg的汽油,其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%(q汽油=4.6×
107 J/kg)。行驶过程中沙滩车所受阻力为其总重力的0.4倍。(g取10 N/kg)求:
(1)1.2 kg汽油完全燃烧释放的热量为多少;
(2)这段时间内沙滩车发动机的机械功率是多少;
(3)沙滩车匀速行驶的速度是多少。
7.(2021·邵阳期中)如图所示,某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为
3 m2,假设某天有效光照时间为6 h,每平方米太阳的平均辐射功率为7×
106 J/h,可以将热水器内质量为100 kg初温为15 ℃的水温度升高到65 ℃。求:
(1)质量为100 kg初温为15 ℃的水温度升高到65 ℃吸收的热量。
(2)这些水吸收的热量由燃烧液化石油气来提供,则最少需要多少液化石油气?(液化石油气的热值为4.2×107 J/kg)
(3)该太阳能热水器的效率是多少?