热量、热效率的综合计算专题练习(一)
类型 1 热量的计算
1.小丽家每天做饭、烧水需要消耗 0.8 m 的天然气，这些天然气完全燃烧产生的热量为 J，这些热量如果全部被水吸收，可以使质量为 kg 的水温度升高40℃。[已知
2.用稳定的热源给一个 1 kg 的物体均匀加热，得到它的熔化图象如图所示，已知该物体在 固 态 时 的 比 热 容 为 ·℃)，则该物体在液态时的比热容是 J/(kg·℃);物体在 BC 段熔化过程中吸收的热量是 J。
3.茗茗将一块比热容为 的金属块放入恒温 92 ℃的水中加热足够长时间后，迅速取出并将其放入另一个装有5kg水的绝热容器中。容器中水温为 40 ℃，放入金属块后，水温最终上升到 44 ℃，不计热量损失。 求:
(1)水吸收的热量；
(2)该金属块的质量。
类型 2 热效率的计算
4.冬天来临，小明家开始供暖，他家房子的空间为240 m ，供暖以水为传热介质，主要利用了水的 的特性。供暖时房间的进水温度为 45 ℃，出水温度为 35 ℃，每小时通过他们家的水量为130 kg，则地暖1h内放出的热量是 J。地暖放出的热量有 30%被房间内的空气吸收，房间通风后空气温度为 10 ℃，1h后可以将房间内的空气温度提升到 ℃(结果保留一位小数)。 [已知:ρ空气=1.29 kg/m ,C空气=1.0×
5.小娟准备测量家中燃气灶正常工作时的效率，于是关闭了其他燃气设备。在标准大气压下，将质量是 4 kg，初温是25 ℃的水加热到沸腾，她观察到燃气表的示数，使用前是210.65 m ,使用后是210.77 m 。 [水的比热容 天然气的热值为 求:
(1)水吸收的热量；
(2)燃气灶正常工作时的效率。6.(2022·梧州)氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。 已知 10 J/kg。 则:
(1)质量为 0.6 kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少
(2)若这些热量全部被质量为 500 kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少
(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140 kW 的恒定功率匀速行驶5 min,则该氢能源公交车的效率是多少
7.如图所示是某太阳能热水器，容量为100 L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×10 J。该热水器接收太阳能的有效面积为 1.5 m ，每天日照时间按 8 h计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20℃升高到 60 ℃，已知 10 kg/m ,求:
(1)热水器中水的质量；
(2)一天内热水器中的水吸收的热量；
(3)热水器在冬季的效率。
类型3 综合提升
8.全球汽车保有量在迅速增长，截至 2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1t，若不计热量损失，这些燃料完全燃烧可使1×10 kg的水温度升高 ℃。 汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机的效率提高 1%，全球每年可以节约 kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。 [已知C水 ═4.2×10 J/(kg·℃),q*油=4.6×10 J/kg]
9.如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩冲程中汽缸内气体内能增加是通过 方式实现的；正常工作 l min，柴油机输出的有用功为 J，消耗柴油 kg，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为 N。 (q柴油=4.0×10 J/kg)
型号 HR05b
活塞行程 100mm
转速 2 400 r/min
输出功率 8 kW
效率 40%
小专题(一) 热量、热效率的综合计算
1.3.36×10 200 2.1.2×10 1.6×10
3.(1)水吸收的热量:
Q =
(2)不计热量损失，金属块放出的热量等于水吸收的热量，即 =8.4×10 J
由题意可知，金属块的初温为 92℃，末温为44 ℃，则该金属块的质量：
4.比热容大 5.46×10° 15.3
5.(1)一个标准大气压下水的沸点为 100 ℃，水吸收的热量：
Q 26
(2)由题意可知，消耗的天然气的体积：
天然气完全燃烧放出的热量：
则燃气灶正常工作时的效率： 26.25%
6.(1)0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
(2)由题意可知水吸收的热量：
由 得 水 升 高 的 温 度 :
(3)公交车行驶 5 min 做的有用功:
则氢能源公交车的效率：
7.(1)水的体积:
水的质量：77
(2)一天 内 热水 器中的 水 吸收的 热量：
(3)一天内热水器接收太阳能的能量：
热水器在冬季的效率：
8.23 7×10 9.做功 4.8×10 0.03 4 000
