01-专项综合全练（一） 热学的相关计算

这是一份01-专项综合全练（一） 热学的相关计算，共4页。试卷主要包含了已知煤油的比热容是2，4×103 J/]，完全燃烧0，56×106 J,等内容，欢迎下载使用。
热学的相关计算1.(2021河南驻马店平舆期中)第七届世界军人运动会(7th CISM Military World Games),简称“武汉军运会”,于2019年10月18日至27日在中国武汉举行。运动会的火炬名称为“和平荣光”,象征“和平、发展、友谊”。火炬内最多可装有250克丙烷燃料,完全燃烧燃料最多可放出　　　　J热量。如果这些热量由干木柴来提供,需完全燃烧　　　　 kg干木柴。(q丙烷=5×107 J/kg,q干木柴=1×107 J/kg) 2.(2021福建南平期中)一台单缸四冲程汽油机,将内能转化为机械能的是　　　　冲程;以汽油为燃料的某品牌小汽车行驶100 km,发动机牵引力所做的功为1.15×108 J,消耗汽油10 kg,小汽车发动机的效率为　　　　。(q汽油=4.6×107 J/kg) 3.已知煤油的比热容是2.1×103 J/(kg·℃),煤油吸收了4.2×104 J的热量,煤油温度升高了20 ℃。(1)煤油的质量为多少?(2)若这些热量被10 kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少?[c铜=0.4×103 J/(kg·℃)]    4.(2021湖北武汉月考)(1)完全燃烧0.3 m3的天然气来加热水箱中的水,天然气放出的热量是多少J?(2)若放出热量的84%被水箱中的水吸收,则水箱中20 L、20 ℃的水温度升高多少 ℃?[天然气的热值为3.0×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1×103 kg/m3,当地大气压为一个标准大气压]     5.(2021河南汝阳期中)一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶10 min,消耗的汽油为1.2 kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103 N,汽油的热值q=4.6×107 J/kg。(1)汽车在这段时间做的功是多少?(2)这段时间内汽车的效率是多少?(百分号前保留一位小数)(3)简要分析汽车效率低的原因(写出两条即可)。     6.(2021河南平顶山期中)如图1所示为某型号的联合收割机收割玉米的场景。它以四冲程柴油机作为动力装置,输出功率为120.4 kW。收割玉米时,以0.8 m/s的速度匀速作业10 min,需消耗4.2 kg柴油。[q柴油=4.3×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)](1)求4.2 kg的柴油完全燃烧放出的热量。(2)求柴油机的工作效率。(3)若4.2 kg的柴油完全燃烧放出的热量全部被质量为1 000 kg、温度为25 ℃的水吸收,求水的末温。图1                           1. 答案　1.25×107　1.25解析　250克丙烷放出的热量:Q放=q丙烷m=5×107 J/kg×0.25 kg=1.25×107 J;干木柴放出相同的热量,由Q放=mq可得需要完全燃烧干木柴的质量:m'===1.25 kg。2. 答案　做功　25%解析　内燃机的四个冲程中,实现将内能转化成机械能的是做功冲程;10 kg汽油放出的热量是:Q=mq汽油=10 kg×4.6×107 J/kg=4.6×108 J,发动机的效率η=×100%=×100%=25%。3. 答案　(1)1 kg　(2)10.5 ℃解析　(1)由Q吸=cmΔt得煤油的质量:m煤油===1 kg;(2)由Q吸=cmΔt得铜块升高的温度:Δt铜===10.5 ℃。4. 答案　(1)9×106 J(2)80 ℃解析　(1)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.3 m3×3.0×107 J/m3=9×106 J。(2)水吸收的热量Q吸=84%Q放=84%×9×106 J=7.56×106 J,由ρ=可得水的质量:m=ρ水V'=1×103 kg/m3×20×10-3 m3=20 kg,由Q=cmΔt得水的温度变化:Δt===90 ℃,t末=t0+Δt=20 ℃+90 ℃=110 ℃>100 ℃,因当地大气压为一个标准大气压,则水的沸点为100 ℃,所以水温实际升高的温度t实=100 ℃-20 ℃=80 ℃。5. 答案　(1)1.44×107 J(2)26.1%(3)见解析解析　(1)由题意可知v=72 km/h=20 m/s,t=10 min=600 s,由v=得,s=vt=20 m/s×600 s=1.2×104 m,W=Fs=1.2×103 N×1.2×104 m=1.44×107 J;(2)汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=1.2 kg×4.6×107 J/kg=5.52×107 J,η=×100%=×100%≈26.1%;(3)汽车效率低的原因主要是汽油不能完全燃烧、汽缸散失很多热量、尾气带走许多热量。6. 答案　(1)1.806×108 J(2)40%(3)68 ℃解析　(1)4.2 kg柴油完全燃烧放出的热量:Q放=mq柴油=4.2 kg×4.3×107 J/kg=1.806×108 J。(2)收割玉米时柴油机做的功:W=Pt=120.4×103 W×10×60 s=7.224×107 J,则柴油机的工作效率:η=×100%=×100%=40%。(3)由题意可知,水吸收的热量Q吸=Q放=1.806×108 J,由Q吸=cmΔt得,水升高的温度:Δt===43 ℃。则水的末温为:t=t0+Δt=25 ℃+43 ℃=68 ℃。