14章内能的利用计算提升练习 一、计算题1已知煤油热值是4.2107J/kg，若煤油完全燃烧放热有80%被水吸收，在一标准大气压下将温度为20，质量为1000g水烧开，求：（1）水吸收的热量？水的比热容为4.2103 J/（kg） （2）要燃烧多少kg煤油？2一载重汽车满载时质量为 7.5t，在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的 0.2 倍， 汽车先以 20m/s 的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油 2kg，然后又以 100kW 的功率行驶100s，将车上质量为 5t 的砂石从坡底运送到 60m 高的坡顶（g=10N/kg）， 求：(1)2kg 的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值取 4.5107J/kg）(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的效率是多少？3若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，现要在标准大气压下把5L的水从20加热至沸腾。已知水的比热容为4.2 103 J/(kg)，天然气的热值为 4107 J/m3。求：(1)在这个过程中水吸收的热量；(2)需完全燃烧天然气的体积。4如表是某品牌轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机气缸的工作容积。空燃比是指吸气冲程末，吸入气缸内的空气和汽油的质量之比。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合气密度为1.5kg/m3.1min内高温高压的燃气推动活塞做功3000次。请你计算发动机在最大功率工作时：（1）每次吸入混合气的质量；（2）1min内做的有用功；（3）1min内汽油燃烧放出的热量。（4）求出该发动机的效率。（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）车型某品牌轿车排气量1.5L最大功率69kW空然比14：1汽油热值4.6107J/kg52019年6月17日，南通建造的海洋生活平台“高德4号”出海试航，试航过程中平台的排水量为2107kg，平台以5m/s的速度匀速直线航行5103m，所受阻力是平台重的0.02倍，g取10N/kg， q燃油=4.0107J/kg，问:(1)平台受到的浮力？(2)平台所受牵引力做功的功率？(3)若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程需要燃烧燃油质量？6一辆汽车以23m/s的速度行驶10min，消耗的汽油为1.2kg，汽车匀速直线行驶时受到的阻力f=1.2103N，汽油的热值q=4.6107J/kg，根据以上信息计算；（1）该汽车在这段时间内消耗的汽油产生的热量有多少?（2）此时汽车发动机的功率为多大?（3）在这段时间内该汽车发动机效率是多少?7为检测某汽车发动机的工作性能，现使汽车在平直公路上从静止开始做直线运动，保持发动机输出功率恒定为6104W，汽车行驶过程中所受阻力大小不变，其v-t图像如图所示，在第10s末开始匀速行驶，经测试，消耗5.8kg的汽油可以使汽车匀速行驶53.36km，汽油完全燃烧放出的热量40%用来驱动汽车行驶，（汽油的热值为4.6107J/kg），在检测过程中。（1）前10s发动机做多少功？（2）汽车受到的阻力多大？（3）汽车匀速行驶的速度多大？8常热牌太阳能热水器每小时平均接收的太阳能，在某天8h的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg，初温为20的水温升高到50，已知c水=4.2103J/（kg）q煤气=4.2107J/kg，问：此过程中（1）太阳能热水器中的水吸收的热量？（2）太阳能热水器8h内接收到的太阳能？（3）太阳能热水器的效率？（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧煤气的质量？（煤气完全燃烧放出的热量40%被水吸收）9发动机的效率是汽车经济性能的重要指标。若某品牌汽车在平直公路上以25m/s的速度匀速行驶105m，汽车克服阻力做功的功率为2104W，耗油量为8kg（汽油的热值为q=4.0107J/kg）求：（1）这些汽油完全燃烧后释放的热量；（2）汽车克服阻力做的功；（3）该汽车发动机的效率10如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8000m时，消耗汽油1.2kg假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中（已知：汽油的热值为4.5107J/kg）求：（1）该汽车发动机做的有用功是多少?（2）该汽车的输出功率为多少?11随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭若某轿车以20kW的功率在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶1000s，消耗汽油2L已知油0.7103kg/m3、q油4.6107J/kg，c水=求：（1）轿车做的功；（2）汽油机的效率；（保留一位小数）（3）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg初温为20的水吸收，能使水的温度大约升高多少（1个标准大气压）？12太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20的水温度升高到40求：（1）热水器中的水吸收的热量Q；水的比热容c =4.2103J/（kg）（2）热水器的效率；（3）若改用煤气来加热这些水，则需要完全燃烧多少千克的煤气？（煤气的热值q =4.2107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量50%被水吸收）13用两个相同的电热器给质量均为2kg的物质甲和水同时开始加热，物质甲和水的温度随加热时间的变化关系如图所示，水的比热容是4.2103J/(kg).请你求解下列问题：（1）加热20min的时间，水吸收多少热量？（2）物质甲的比热容为多大？（3）若水所吸收的热量由天然气来提供，天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，则在加热20min的时间内，至少需要消耗多少m3的天然气？(天然气的热值q=4107J/m3)14小明要将60kg的冷水从20加热到70作为生活用水，他用煤气灶烧热这些水需要燃烧1kg的煤气，已知煤气的热值q=4.2107J/kg，水的比热容为，试求:（1）把60kg的冷水从20加热到70需要吸收的热量。（2）1kg的煤气完全燃烧时放出的热量。（3）煤气灶烧水的效率。15某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时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0.18kg的天然气（每分钟放热相同）（水的比热容为4.2103J/（kg），天然气的热值为5107J/kg（1）完全燃烧0.18kg天然气释放的热量为多少？（2）“24min”内水吸收的热量是多少？（3）在烧水过程中，“02min”、“24min”、“46min”哪段时间内热效率最高？最高热效率是多少？16某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10升高到50，水的比热容是4.2103J/(kg)，试求，（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2.8107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若用煤燃烧来提供2.8107J的热量，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5107J/kg）17小林的爸爸最近也购买了一辆轿车，小林通过上网查到了他家轿车的输出功率与转速的关系如图所示小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km，分析上述信息可知：当这辆汽车以100km/h匀速行驶时，求：1小时发动机所做的有用功，此时发动机的效率（已知汽油的热值为4.5107J/kg，密度为0.8103kg/m3） 答案1（1）336000J（2）0.01kg 2(1) 9l07J；(2) 3105W；(3) 30% 3(1) 1.68106J；(2)0.084m3 4（1）2.25103kg（2）4.14106J（3）2.07107J（4）20% 5(1)2108 N (2)2107 W (3) 1.25103 kg 6(1) 5.52107J；(2) 27600W；(3)30%。 7(1) 6105J；(2) 2000N；(3) 30m/s。 8(1) ； (2) ； (3) ； (4) 。 9（1）3.2108J （2）8107J （3）25% 10（1）1.62107J （2） 4.05104W 11(1)；(2)；(3) 12(1)；(2)；(3) 13(1)5.04105J (2)2.1103J/(kg) (3)0.018 14(1)；(2)；(3) 15（1） 9106 J （2）8.4105J （3）02min热效率最高 42% 16（1）8.4106J（2）30%（3）0.8kg 171.08108J 33.3% 6 / 6