2022 人教版 九年级物理 专项培优分类练二 热量、热值、热机效率的综合计算 习题课件(共24张PPT).ppt

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1、专项培优分类练二热量、热值、热机效率的综合计算角度角度1 1 热平衡方程的应用热平衡方程的应用1.(2021 1.(2021 淮北质检淮北质检) )温度不同的两个物体相互接触后会发生热传递现象温度不同的两个物体相互接触后会发生热传递现象, ,若若不计热量的损失不计热量的损失, ,则当两个物体的温度相同时则当两个物体的温度相同时, ,热传递停止热传递停止, ,即达到热平衡状态即达到热平衡状态, ,在此过程中高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量在此过程中高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量, ,即即Q Q吸吸=Q=Q放放。已知。已知甲容器盛有初温为甲容器盛有初温为20 20 的水的水1

2、00 g,100 g,乙容器盛有初温为乙容器盛有初温为50 50 的水的水50 g50 g。现把。现把甲、乙两容器中的水相互混合甲、乙两容器中的水相互混合, ,不考虑热量损失不考虑热量损失, ,则混合后达到热平衡时的温则混合后达到热平衡时的温度是多少度是多少? ?解解: :设热平衡时的温度为设热平衡时的温度为t,t,不考虑热量损失不考虑热量损失,Q,Q吸吸=Q=Q放放, ,c c水水m m水水1 1(t-t(t-t1 1)=c)=c水水m m水水2 2(t(t2 2-t)-t)即即:4.2:4.210103 3 J/(kg J/(kg)1001001010-3-3 kg kg(t-20 (t-

3、20 )=4.2)=4.210103 3 J/(kgJ/(kg)50501010-3-3 kg kg(50 (50 -t)-t)解得解得:t=30 :t=30 。2.(20212.(2021宁化质检宁化质检) )国庆节后国庆节后, ,气温逐渐降低气温逐渐降低, ,小兵吃早饭时小兵吃早饭时, ,饮用的牛奶需要饮用的牛奶需要用热水热一热。小兵用用热水热一热。小兵用60 60 的热水加热的热水加热250 g250 g的袋装牛奶的袋装牛奶, ,使牛奶的温度由使牛奶的温度由15 15 升高到升高到45 45 。已知水的比热容为。已知水的比热容为4.24.210103 3 J/(kg), J/(kg),牛

4、奶的比热容为牛奶的比热容为2.52.510103 3 J/(kg) J/(kg)。( (不计热量损失和牛奶袋吸热不计热量损失和牛奶袋吸热) )(1)(1)牛奶吸收的热量牛奶吸收的热量? ?(2)(2)小兵至少需要小兵至少需要60 60 的热水多少千克的热水多少千克? ?角度角度2 2 热量与热值的计算热量与热值的计算3.(20213.(2021济南历下区质检济南历下区质检) )学习热学知识后学习热学知识后, ,两位同学设计了一个测定液化气两位同学设计了一个测定液化气热值的实验热值的实验, ,取取500 g500 g水放入锅中水放入锅中, ,用温度计测得水的初始温度为用温度计测得水的初始温度为2

5、0 ,20 ,读出液读出液化气表的示数为化气表的示数为12.563 m12.563 m3 3, ,然后用液化气给水加热然后用液化气给水加热, ,当温度计的示数为当温度计的示数为80 80 时时, ,液化气表的示数为液化气表的示数为12.560 m12.560 m3 3cc水水=4.2=4.210103 3 J/(kg) J/(kg)。(1)(1)实验过程中水吸收的热量实验过程中水吸收的热量Q Q。(2)(2)理想状况下可求得液化气的热值为多少理想状况下可求得液化气的热值为多少? ?(3)(3)实际上利用该方法测得的液化气的热值是偏小的实际上利用该方法测得的液化气的热值是偏小的, ,为什么为什么

6、? ?4.(20214.(2021天津南开期中天津南开期中) )若家用天然气的热值为若家用天然气的热值为4.24.210107 7 J/m J/m3 3, ,水的比热容为水的比热容为4.24.210103 3 J/(kg) J/(kg)。(1)(1)完全燃烧完全燃烧0.04 m0.04 m3 3天然气放出的热量是多少天然气放出的热量是多少? ?(2)(2)若某新型天然气灶烧水的效率为若某新型天然气灶烧水的效率为40%,40%,完全燃烧完全燃烧0.04 m0.04 m3 3天然气可使室温下天然气可使室温下5 5 kgkg的水温度升高多少的水温度升高多少? ?角度角度3 3 热效率的计算热效率的计

7、算5.(20215.(2021武汉期中武汉期中) )某户家庭用燃气热水器烧水某户家庭用燃气热水器烧水, ,假设完全燃烧假设完全燃烧0.5 kg0.5 kg的燃气的燃气能使能使50 kg50 kg的水从的水从20 20 升高到升高到70 ,70 ,已知水的比热容为已知水的比热容为c c水水=4.2=4.210103 3 J/(kg),J/(kg),燃气的热值为燃气的热值为q=4.2q=4.210107 7 J/kg, J/kg,求求: :(1)(1)燃气完全燃烧放出的热量燃气完全燃烧放出的热量; ;(2)(2)水吸收的热量水吸收的热量; ;(3)(3)燃气热水器烧水时的热效率。燃气热水器烧水时的

8、热效率。6.(20216.(2021江苏期中江苏期中) )太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置, ,表中是表中是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息: :其中太阳辐射功率是指其中太阳辐射功率是指1 h 1 h 内投射到内投射到1 m1 m2 2吸热板上的太阳能。吸热板上的太阳能。太阳照射太阳照射时间时间/h/h装水量装水量/kg/kg吸热板面吸热板面积积/m/m2 2水升高的水升高的温度温度/水的比热容水的比热容/J(kg)/J(kg)-1-1太阳辐射功率太阳辐射功率/J(m/J(m2 2h

9、)h)-1-110101001002.52.550504.24.210103 31.681.6810106 6求求:(1):(1)水在水在10 h10 h内吸收的热量内吸收的热量; ;(2)(2)如果水吸收的热量用天然气提供如果水吸收的热量用天然气提供, ,需要完全燃烧多少立方米的天然气需要完全燃烧多少立方米的天然气?(?(天天然气的热值为然气的热值为8.48.410107 7 J/m J/m3 3, ,天然气完全燃烧的热量全部被水吸收天然气完全燃烧的热量全部被水吸收) )(3)(3)太阳能热水器的能量转化效率。太阳能热水器的能量转化效率。角度角度4 4 热机的效率的计算热机的效率的计算7.(

10、20217.(2021宜兴期中宜兴期中) )新冠肺炎肆虐新冠肺炎肆虐, ,武汉封城武汉封城, ,全国各地纷纷伸出援助之全国各地纷纷伸出援助之手手,2020,2020年年1 1月月2929日日, ,兰陵县捐赠的首批兰陵县捐赠的首批200 t200 t优质大蒜由优质大蒜由1010辆货车运往武汉辆货车运往武汉( (如如图图),),该货车在某段平直高速公路上以该货车在某段平直高速公路上以108 km/h108 km/h的速度匀速行驶时的速度匀速行驶时, ,受到的阻力受到的阻力为为5.05.010103 3 N,30 min N,30 min 内消耗柴油内消耗柴油24 L,24 L,已知柴油的密度已知柴

11、油的密度=0.85=0.8510103 3 kg/m kg/m3 3, ,热值热值q=4.3q=4.310107 7 J/kg, J/kg,求求: :(1)24 L(1)24 L柴油完全燃烧放出的热量柴油完全燃烧放出的热量; ;(2)30 min(2)30 min内该货车牵引力所做的功内该货车牵引力所做的功; ;(3)(3)该发动机在这段时间内的效率该发动机在这段时间内的效率( (保留一位小数保留一位小数) )。8.8.如图所示如图所示, ,某四冲程汽油机活塞面积为某四冲程汽油机活塞面积为5 51010-3-3 m m2 2, ,汽油燃烧产生的高温高压汽油燃烧产生的高温高压气体对活塞的压强为气体对活塞的压强为8 810105 5 Pa, Pa,该汽油机正常工作该汽油机正常工作10 min10 min消耗消耗130 g130 g汽油汽油, ,所做所做的功为的功为1.81.810106 6 J J。( (汽油的热值汽油的热值q=4.6q=4.610107 7 J/kg) J/kg)(1)(1)高温高压气体对活塞产生的压力为多大高温高压气体对活塞产生的压力为多大? ?(2)(2)该汽油机的功率是多少该汽油机的功率是多少? ?(3)(3)该汽油机的效率是多少该汽油机的效率是多少? ?