专题24 比热容、热机、能量的转化与守恒(8)

2018-12-22 23:01

t==Q吸/P额=1.68×105J/440W=381.82s。

(4)烧开这壶水的实际加热时间大于计算出的理论值的原因是电流做功产生的热量没有全部被水吸收,如存在散热,金属壶本身也吸收热量等。

92.(2011年中考·广东茂名卷)如图所示,总质量为1500kg的小汽车每条轮胎与地面的接触面积为0.03m2,该车以72km/h的速度由小明家沿水平直路行驶到学校用了0.5h。已知汽车在行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍,g=10N/kg。求:

(1)汽车对地面的压强; (2)小明家到学校的距离; (3)在此过程中汽车牵引力做的功;

(4)若在此过程中汽车消耗了2kg汽油,汽油的热值为4.5×107J/kg,则汽车能的利用率多大。

92.(1)1.25×105Pa (2)36km (3)2.7×107J (4)30%

解析:(1)汽车对地面的压力大小等于汽车的重力,即F=G=mg=1500kg×10N/kg=15000N,地面的受力面积为S=4×0.03m2=0.12m2,汽车对地面的压强p=F/S=15000N/0.12m2=1.25×105Pa。

(2)小明家到学校的距离等于汽车在0.5h内行驶的路程,即s=vt=72km/h×0.5h=36km。 (3)因为汽车匀速行驶,所以其在水平方向上必受平衡力的作用,牵引力的大小等于阻力,即F

=f=0.05G=0.05×15000N=750N,在此过程中汽车牵引力做的功为W=F

s=750N×36000m=2.7×107J。

(4)2kg汽油释放的热量为Q=mq=2kg×4.5×107J/kg=9×107J,汽车能的利用率 η=W/Q=2.7×107J/9×107J=30%。

93.(2011年中考·内蒙古赤峰卷)一电饭锅铭牌上标有“220V 1100W”字样。 (1)电饭锅正常工作时,它的电阻是多少Ω?

(2)在电饭锅内倒入质量为2kg、温度为20℃的水,若把这些水加热到80℃,水最少需要吸收多少热量? [c水=4.2×103J/(kg℃)]

(3)为了加热这些水,电饭锅正常工作了10min,它产生了多少热量? (4)是什么原因导致(2)与(3)中两个热量值不相等?(说出一条即可)

Page 36 of 44 http://www.jxteacher.com/wstbs

93.解析:(1)R=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω

(2)Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J (3)电饭锅工作时,电能全部转化为内能 Q放=W=Pt=1100W×600s=6.6×105J (4)因为电饭锅产生的热量,有部分被电饭锅体吸收,电饭锅产生的热量没有被水全部吸收,所以Q吸< Q放。

94.(2011年中考·广东佛山卷)刘芳同学制作了一个底面积为1m2的透明玻璃箱,中午测得玻璃箱吸收太阳能的功率为100W,经过太阳100min的照射。则

(1)在这段时间内玻璃箱所吸收太阳的能量是多少?

(2)在玻璃箱内装有质量为l0kg温度是20℃的水,若有42%的太阳能被水吸收,这些太阳能可以使玻璃箱内的水温度升高到多少℃?

(3)若改用热值为2.1×107J/kg的生物燃油给水加热,燃油完全燃烧所产生的热量只有20%被水吸收,要使同样的水升高相同的温度至少需要燃烧多少kg的燃油?若燃油的密度为0.75×103kg/m3,则这些燃油的体积是多少?

94.(1)6×105J (2)26℃ (3)0.06kg;80cm3 解析:由题意分析得,P=100W,t=6000s,m=l0kg,t0=20℃。 (1)玻璃箱所吸收的太阳能量Q=Pt=l00W×6000s=6×105J.

(2)水吸收的热量Q水=42%Q=42%×6×105J=2.52×105J,据Q=cmΔt 得

Q水2.52?105J?t???6℃c水m水4.2?103J/(kg ℃)?10kg水升高到的温度t=t0+Δt=20℃+6℃=26℃。 (3)由Q水=qm×20%得

Q水2.52?105Jm???0.06kgq?20%2.1?107J/kg?20%

由ρ?mm0.06kg 得V???8?10?5m3?80cm333Vρ0.75?10kg/m

答:玻璃箱所吸收的太阳能晕为6×105J;水升高到的温度为26℃;需要燃烧0.06kg的柴油,柴油的体积为80cm3。

95.(2011年中考·辽宁大连卷)图6是某太阳能热水器,向其中注入50 kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。试求:

Page 37 of 44 http://www.jxteacher.com/wstbs

(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?

(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少?

[来源:学_科_网]

(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧多少千克煤?(煤的热值约为3.5×l07J/kg)

95.(1)8.4×106 J (2)30% (3)0.8 kg

解析:(1)Q吸=cm水(t – t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×50kg×(50℃ - 10℃)=8.4×106 J (2)η=Q吸/Q总=8.4×106J/2.8×107 J=30%

(3)根据Q放=m煤q可得,需完全燃烧煤:m煤=Q放/q=2.8×107J/3.5×107J/kg=0.8 kg 答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106 J。(2)这段时间该热水器的效率是30%。 (3)需完全燃烧0.8 kg的煤。

96.(2011年中考·广东省卷)阅读下面的短文,回答问题。

太阳能热水器

太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要。它具有安全、节能、环保等优点。

如图21所示,太阳能热水器主要由两部分构成:一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空。如图22所示是玻璃吸热管的工作原理图,它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料;另一部分是保温储水箱,保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。

玻璃吸热管工作原理如图22所示:当太阳光入射到黑色的吸热层上时,黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能,将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动;背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动,形成冷热水循环,最终整箱水都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。

请回答以下问题:

Page 38 of 44 http://www.jxteacher.com/wstbs

(1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小,所受到的浮力_ ___重力。

(2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由。 。

(3)将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃,求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg?℃)]

(4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2,热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能),该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J)。在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供,求需要加热多少小时?

96.(1)大于 (2)不能;因为玻璃是热的不良导体,玻璃管中又有真空层,不利于将热量传递给管内的水。 (3)1.68×107J (4)4.17小时

解析:(1)水吸热后体积增大、密度变小,其排开冷水的质量大于其本身的重力,即所受到的浮力大于重力,所以热水才要向上运动。

(2)不能;因为玻璃是热的不良导体,玻璃管中又有真空层,如果将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上,黑色吸热材料获得的热能不易透过玻璃和真空层传递给管内的水。

(3)这些水需要吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(60℃-20℃)=1.68×107J。

(4)设需要加热的时间为T,则热水器的水在T时间内吸热PSηT,因为Q吸=PSηT,所以,加热时间

T=

Q吸1.68?107J??1.5?104s?4.17h。 322PS?1.4?10W/m?2m?40%Page 39 of 44 http://www.jxteacher.com/wstbs

B卷 能力提高

一、单项选择题

1.(2011年中考·福建龙岩卷)下列城市中,年平均昼夜温差较大的是( ) A.厦门

B.海口

C.龙岩

D.珠海

1.C 解析:昼夜的温差主要是由于地区的干燥和潮湿的程度不同,潮湿和干燥的区别就是水分含量不同,由于水的比热容(即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能)较大(理论上为最大),所以要降低或升高同样的温度往往会比其他物质需要更长的时间。A、厦门属于沿海地区,气候比较潮湿,昼夜温差不大,不符合题意;B、海口属于沿海地区,气候比较潮湿,昼夜温差不大,不符合题意;C、龙岩距离海较远,且当地多山地,昼夜温差大,符合题意;D、珠海属于沿海地区,昼夜温差不大,不符合题意;

点评:本题实际是考察是比热容的知识,同时要清楚四个地区分别所在的位置,这样答题就比较容易了;岩石和土壤的比热容小于水的比热容.

2.(2011年中考·甘肃兰州卷)用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲的比热容为( )

A.2.1×103J/(kg·℃) B.4.2×103J/(kg·℃) C.1.2×103J/(kg·℃) D.条件不足,不能确定

2.A 解析:本题考查热量的计算,与对函数图像的分析。用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,所以c=

=

1c乙21×4.2×103J/kg·℃=2.1×103J/(kg·℃)。 2

3.(2011年中考·山东枣庄卷)下面流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循

环和涉及到的主要能量转化情况的,下列关于图中①②③④的补充正确的是( )

Page 40 of 44 http://www.jxteacher.com/wstbs


专题24 比热容、热机、能量的转化与守恒(8).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:外贸单证综合制单练习题

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: