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比热容、热值计算
锅炉内的温度高,用实验室常用温度计不便于直接测量,为了测定炉内的温度,某同学先把铜块放入炉内加热到与炉温相同时取出,并立即放入水中,已知铜的质量为50g,铜的比热容为0.39×103J/(kg?℃),水的质量为100g,初温为10℃,测得达到热平衡最终的温度为49℃,不计热量损失,则炉内温度为多少?[水的比热容c水=4.2×103J/(kg?℃)]。
2.2017年5月,中国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功,100cm3可燃冰可释放约为1.5×10-2m3天然气。已知q天然气=2.1×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃)。则:
(1)求100cm3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)若将上述的天然气通过燃气灶给水加热,已知燃气灶的热效率为60%,可使多少水从20℃升高到65℃。
3.一辆使用汽油为燃料的汽车,以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为23kw。若小汽车行驶的距离为75km,汽车的热值q=4.6×107J/kg,小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中:
(1)运动的时间;
(2)发动机所做的功;
(3)消耗汽油的质量;
(4)若将汽车在该次行驶过程中损失的热量用来加热水,可将多少千克的10℃冷水加热到40℃的温水供家庭使用?(结果保留整数)
4.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖,地热温泉水每天出水量为2.5×104kg,温泉水的初温是80℃,供暖后温度降到40℃.温泉水的比热容是4.2×103J/(kg·℃).试求:
(1)这些温泉水每天放出的热量是多少?
(2)若这些热量由热值是3.0×107J/kg的焦炭提供,至少需要燃烧多少千克的焦炭?
5.聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。[c水=4.2×103 J/(kg·℃);q氢=1.4×108 J/kg]求:
(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量的80%全部被质量为100 kg,温度为10 ℃的水吸收,则水升高的温度;
(3)某氢能源公交车以145kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3 kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
6.天然气是潍坊市民常用的一种能源。某用户用天然气炉灶将25kg水从20℃加热到100℃,已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,求:
(1)这些水吸收的热量;
(2)通过计算判断,生活中燃烧0.2m3天然气能否将题目中的水烧开。
许多城市为治理大气污染实行煤改气工程。住在城郊的小聪同学家里就淘汰了煤炉,改用天然气。将质量为5kg,初温为20℃的水加热到100℃,水吸收多少热量?若天然气燃烧放出的热量只有60%被水吸收,需要完全燃烧多少m3天然气?[天然气热值为8.0×107J/m3 ,]
8.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给100kg 的水加热,同事他们绘制了如图所示的加热 过程中水温随时间变化的图线。若在6min 内完全燃烧了2kg 的煤,水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为 3×107J/kg,求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min 时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
参考答案
1.889°C
2.(1)3.15×105J;(2)1kg
3.(1)5000s;(2)1.15×108J;(3)10kg;(4)2738kg
4.(1)4.2×109J (2)140kg
5.(1)4.2×107 J;(2)40℃;(3)289.66s
6.(1) 8.4×106J;(2) 0.2m3。
7.;
8.(1)6×107J;(2)2.52×107J;(3)42%。
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