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21.(2008年佛山市)小彤家使用的是瓶装液化气,每瓶中装入的液化气质量为21kg。液化气的热值取5×107J/kg.
(1)1kg的液化气完全燃烧,释放的热量是多少?
(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用,那么散失的热量是多少?
(3)小彤想节约能源、降低能耗,若将上述散失的热量全部利用起来,可以把多少温度为20℃的水加热到100℃?
26. (2008年广西钦州市)某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水的表面积为0.1m,经过太阳光垂直照射15min,水温升高了5℃.问:
(1)实验时6kg的水15min内吸收了多少热能?
(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少?
(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少m3的液化气?
(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0×10J/ m)
29.(2008年连云港市)(6分)焚烧秸秆不仅造成严重的环境污染,还造成大量的能源浪费。研究表明,秸秆的热值为0.75×107J/kg,相当于标准煤的四分之一。
(1)我国第一家秸秆发电厂,已于2007年1月1日开始正式发电,从此,中国电网里出现了由农民“种”出来的电流。据了解,我国每年仅农作物秸秆产量就有6亿吨(合6×1011kg)。如果这些秸秆完全燃烧放出的热量全部转化为电能,则每年可发电多少千瓦时?
(2)某学校食堂锅炉盛水1.5t,如果通过燃烧秸秆的方式将这些水从20℃加热到100 ℃,共需要多少秸秆?(设秸秆完全燃烧,且放出的热量有42%被水吸收)
26.(2008年南宁市) (8分)“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题。其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。令专业建筑专家惊叹的是,“鸟巢”的设计,不仅是能够获得自然通风,而且4.2×105kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑。
(1)给“鸟巢”工程供电时,若功率为130kW的太阳能发电系统连续正常工作100min,可得到多少焦耳的电能?如果这些电能有42%转化为水的内能,则可以使104kg水温度升 高多少摄氏度?[水的比热容c=4.2×10J/(kg·℃)] (2)若每根钢柱的横截面积为1.5m2。,则平均每根柱子承受的压强为多大?
25.(2008年昆明市) (6分)太阳能热水器内盛有40kg的水,在阳光照射下,水的温度升高了25 ℃,求:(1)水吸收的热量;(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量。[q
焦炭
3
2
73
=3 × 107J/kg,c水=4.2 × 103J/(kg·℃)]
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28.(7分)为了测定某额定功率为1000w的电热水器的效率,物理兴趣小组的同学在热水器 中加了2kg的水,让热水器正常工作,并绘制出通电加热过程中水温随时间的变化情况图,求: 即
(1)加热2min,水的温度升高了多少。C? (2)加热6min,水吸收了多少热量?
(3)电热水器的效率是指水吸收的热量与电热水器放出的热量之 比,该热水器正常工作时的效率为多少?
32. (2008年株洲市)(12分)图17为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆 把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错 箱体 开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个 汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向 下运动,对外做功,同时将 能转化为 能。 (2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如右表所示。 其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活 塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决 于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长)。转速表 示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
排 量 输出功率 转 速 飞轮
图17 2.0 L 曲轴
120 kW 6 000 r/min ①该发动机在1 s内做功 J,单缸排量V = L。 ②在每个做功冲程里,发动机做功W = J。
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W = p V,式中 p表示燃气对活塞的压强,则 p= Pa。(1 L=10-3 m3) (4)图18为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W = p V的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示):
设活塞的面积为 S,冲程长为 l,燃气对活塞的压强为 p,则 燃气对活塞的压力
F= ,
燃气对活塞所做的功
W= ,
又根据数学知识可知发动机的单缸排量
V= ,
故 W= p V。
活塞 下止点
汽缸 上止点
S F l 图18
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33. (2008年湘潭市)水银的比热容c = 0.14×103 J/(kg·℃),一只装有2 g水银的温度计,在它的示数由20 ℃上升到35 ℃的过程中,
(1)体积 ,密度 。(填“增大”、“减小”或“不变”) (2)水银吸收的热量是多少?
36.(2008年湘潭市)图21为四缸发动机工作原理:内燃机通过连 杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程 错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三 个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。小亮家买了一辆四缸 发动机的汽车,右表为这辆汽车发动机的主要技术指标,其中 排量等于各个汽缸工作容积的总和。汽缸工作容积指活塞从上 止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于汽缸直 径和活塞上下运动的距离。当发动机以最大功率工作时,曲轴 的转速为5 500 r/min。
(1)这辆汽车发动机的单缸排量V0 为多少L?
大功率工作时,在每个做功冲程里,燃气对活塞所做的功W0为多少J?
(3)试求这辆汽车的发动机以最大功率工作时,做功冲程中燃气对活塞的平均压强。
排 量 1.6 L 最大功率 68 kW 图21
飞轮
曲轴
箱体
(2)在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功。当发动机以最