热机及热量的计算

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热机的效率(18)

热机的效率(18)

漫无目的的生活就像出海航行而没有指南针。 要求别人是很痛苦的,要求自己是很快乐的。 严酷的纪律不应当用在与功课或文学练习有关曲事情上面,只能逢到道德问题感受危险的时候才施用。——夸美纽斯 讨厌一个人,但却又能发觉他的优点好处,像这样子有修养的人,天下真是太少了。 有志者自有千方百计,无志者只感千难万难。 在强者的眼中,没有最好,只有更好。 你一定不要做丑恶的人,但是世态炎凉,你也别太善良!马善被人骑,人善被人欺,过于善良就是一种懦弱和无能! 要用你的梦想引领你的一生,要用感恩真诚助人圆梦的心态引领你的一生,要用执著无惧乐观的态度来引领你的人生。 强烈的信仰会赢取坚强的人,然后又使他们更坚强。 立志欲坚不欲锐,成功在久不在速。——张孝祥
身体健康,学习进步!
2、无烟煤的热值是3.4×107J/kg,其物理意义 _____________________________。
3、完全燃烧5kg的汽油,放出的热量为 __________J .
4、在热机的各种能量损失中,_________带走的 能量最多,设法利用_____的能量,是提高燃料利 用率的主要措施。
燃料及其热值
热值 烧所放出的热量。其符号是q。
q
J/kg, (J/m3)
计算热量公式: Q放=mq (即质量乘以热值)例题源自计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
热机的效率
热机的效率:热机用来做有用功的那 部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。 叫热机的效率。
燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后 的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦 做功而消耗的能量,都是引起能量损失的 原因。因此,提高热机效率,可提高燃料 的利用率。
提高热机效率的途径和方法: (l)尽可能减少各种热损失,保证 良好的润滑,减少因克服摩擦所消耗的能 量; (2)充分利用废气的能量,提高燃料 的利用率,如利用热电站废气来供热。这 种既供电又供热的热电站,比起一般火电 站来,燃料的利用率大大提高。

2020年物理中考专题讲座1 热量计算专题

2020年物理中考专题讲座1  热量计算专题
解:(1)E=2.8×106J/(h·m2)×1.5m2×8h=3.36×107J
(2)V=80L=80×10-3m3 m水=ρV=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80kg Q吸=ηE=60%×E=60%×3.36×107J=2.016×107J △t=Q吸/cm =2.016×107J/4.2×103J/(kg·℃)×80kg =60℃
解:(1)V水=200L=200dm3=0.2m3 m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg
(2)Q吸=c水m水Δt =4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(45℃-20 ℃) =2.1×107J
(3)Q吸=Q放=2.1×107J Q煤=Q吸/η=2.1×107J/40%=5.25×107J m煤=Q煤/q=5.25×107J/4.2×107J/kg=1.25kg
=2.52×106J/4.5×107J/kg =0.056kg
巩固练习
5.有一种太阳能热水器,其水容量是80L。将它安装在阳光充足 的水平台面上,并送满水。(1)晴天平均每平方米的面积上, 每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接受太阳能的 有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的 太阳能(E)约为多少?(2)若这些太阳能有60%被热水器中的 水吸收,则可使水温升高多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
4.将质量为30千克、温度为10℃的水与质量为40千克、温度为8 0℃的水混合后,它们的温度为多少摄氏度?不计热量损失。
解:∵Q放=Q吸 ∴C热m热(t0热-t)=C冷m冷(t-t0冷) 40Kg×(80℃-t)=30Kg×(t-10℃) 解得t=50℃
5.将质量为500克的铜球加热后迅速浸没在10千克25℃的水中, 结果水温升高了3.9℃.铜的比热容为0.39×103J/(千克·℃), 求铜球的初温度.(不计热损失)

热量综合计算

热量综合计算

考查内容:热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算,燃料燃烧释放热量的计算,热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用热量的计算。

(1)物体温度升高吸热公式:Q 吸=cm ∆t=cm (t 2—t 1)(2)物体温度降低放热公式:Q 放=cm ∆t=cm (t 1—t 2)(3)燃料燃烧释放热量公式:Q 放=mq 或Q 放=Vq(4)热机效率的计算公式:⨯=放有Q W η100%( 其中W 有=Pt=FS ,S=Vt ,P=FV ,f=kG=kmg ;Q 放=mq 或Q 放=Vq )(5)锅炉子效率:⨯=放吸Q Q η100%【其中Q 吸=cm ∆t=cm (t 2—t 1);Q 放=mq 或Q 放=Vq 】 (6)太阳能集热器效率:⨯=放吸Q Q η100%【其中Q 吸=cm ∆t=cm (t 2—t 1);Q 放=P 0St 。

P 0—太阳辐射的功率——J/(m 2·S )或J/(m 2·h )表示每平方米的面积上在1S (或1h )内所吸收的太阳能;S —面积—m 2;t —太阳照射的时间—S 或h 。

】(7)质量计算:V m ρ=(注:1L=10-3m 3,1mL=10-6m 3)。

题型训练:(1)有关热量计算1.(2016·邵阳)将质量是0.5kg 的水加热,使它的温度从20℃升高到60℃,需要吸收的热量是[c 水=4.2×103J/(kg •℃)]( )A.4.2×104JB.1.26×104JC.8.4×104JD.8.4×107J2.(2018·重庆)小雯在实验室将质量为0.5kg 的水从20℃加热到沸腾时测得水温为98℃,这个过程中水吸收的热量为 J ;若同样多的热量用来加热等质量的煤油,则煤油升高的温度比水 (选填“高”或“低”)。

[不计热量损失,c 水=4.2×103 J/(kg •℃),c 煤油=2.1×103J/(kg •℃)]3.(2017·安徽)农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。

专题3:热值、热量、比热容及其热机效率的计算(原卷版)2021年中考物理高频考点训练

专题3:热值、热量、比热容及其热机效率的计算(原卷版)2021年中考物理高频考点训练

专题3:热值、热量、比热容及其热机效率的理解与计算热值、热量、比热容及其热机效率的理解与计算是中考中热学部分常考的知识点,侧重考查对热值、热量、比热容的理解及相关计算,能有效的考查对相关概念的理解,也能考查学生的计算能力。

一、热值、热量、比热容及其热机效率的理解1、热量与温度、内能的区别:热量与温度、内能的联系:2、热值和比热容、热机效率:二、热值、热量、比热容及其热机效率的计算1、利用比热容计算热量:Q= c mΔt表示温度的变化量,单位是℃,表示质量,单位是kg表示比热容,单位是J(kg·℃)表示热量,单位是J(1)升温时Δt=t-t0,降温时Δt= t0-t,审题时一定要看清是“升高了”还是“升高到”,“升高了”已知的是Δt,“升高到”已知的是“t”。

(t表示末温,t0表示初温)。

(2)在求水的末温时,需先求Δt,注意在一标准大气压下,水最高温度达到100℃。

(3)热量的多少与比热容c、质量m、和温度变化都有关系,而比热容与热量Q、质量m、和温度变化都无关,注意二者的区别。

(4)当某种物质降温放出热量时用Q放=cmΔt,而不能用燃料燃烧放出热量Q放=mq,一定要注意二者的区别。

(5)利用变形公式可以计算: ①质量:Q m c t=∆; ②温度变化,进而求初温或末温:Q t cm∆=。

2、利用热值计算热量公式:Q=mq 或Q=qV(气体)(1)对于气体燃料燃烧放出热量的计算公式,是用Q=mq 还是Q=qV ,取决于q 的单位是J/kg 还是J/m 3或J/L 。

(2)燃料燃烧放出热量的多少由燃料的质量(或体积)、热值的大小以及燃烧情况有关,而热值与热量Q 、质量m (或V )无关,注意二者的区别。

3、热机效率的计算:100%W Q η=⨯有用放(1)热机所做的有用功往往是热机对外的牵引力F 使得热机在水平方向上通过一定的距离s ,当匀速运动时,牵引力F 与阻力f 相等,于是有W 有用=Fs=fs ; (2)Q放是燃料燃烧放出的热量Q 放=mq 或Q 放=Vq ,所以热机效率公式可变形为:100%100%W fs Q mq η=⨯=⨯有用放或100%100%W fsQ Vqη=⨯=⨯有用放。

有关热机功率、效率示的计算(1)

有关热机功率、效率示的计算(1)



耗能
纯电动 汽车
内燃机 汽车
电能 100km 汽油 100km
600N 600N
7
6 107J
7.2X10 J
83.3%
7
6107J 3X10J 20%
(1)通过计算,在表格内填写汽车牵引力做 的有用功级内燃机汽车的效率。
(2)根据题目信息,说出这种电动汽车 节能、环保主要体现在哪几个方面。
Q mq 40kg 4107J / kg 1.6109J
发动机的效率为:
=W
Q
100%

6.4 108J 1.6 109J

40%
3.某型号的载重车在一段平直的高速公路上 行驶10.08Km,所用时间是8min,消耗燃 油 3L.(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这 段时间内的效率为40%。若燃油的密度是
P=Fv=3000NX21m/s=6.3x 104W
4.一小汽车以72km/h的速度在水平路面上 匀速行驶81km,消耗汽油7.5L,若发动机的 输出功率为23kW.求在这段路程中:
(
10 =0.72 3kg
汽油
/
m3,
q 汽油

4.6 107J
/
kg)
(1)现代社会热机的大量使用,排放的废气 会给环境带来污染,人们正在设法减少这 种污染,试举一例:_______________. (2)7.5L汽油完全燃烧放出的热量。 (3)小汽车所受的摩擦力。 (4)小汽车车发动机的效率。
(3v得 tt
f

F
牵=
P v

23000W 20m / s
1150N
(4)汽车所做的功:
W F 牵S 1150N 8.1104m 9.315107J

热力学中的热机与热效率

热力学中的热机与热效率

热力学中的热机与热效率热力学是研究能量转化和能量传递方面的一门科学。

在热力学中,热机是一种将热能转化为机械能的装置,而热效率则是用来衡量热机能量转化效果的指标。

本文将介绍热力学中的热机和热效率,并探讨其在能源利用和工程应用中的重要性。

一、热机的定义与类型热机是一种能够将热能转化为机械能的装置。

根据热机工作原理的不同,热机可以分为内燃机、蒸汽机和热泵等几类。

内燃机是一种利用燃料在活塞上的燃烧过程产生的高温和高压气体推动活塞运动从而产生机械能的装置。

内燃机主要包括汽油机和柴油机等。

蒸汽机是一种利用水蒸气的膨胀能推动活塞或转子从而产生机械能的装置。

蒸汽机广泛应用于发电厂和工业生产中。

热泵是一种利用外界热源传递热量的方式将低温热源转化为高温热源的设备。

热泵广泛应用于冷暖空调系统和制冷领域。

二、热效率的定义与计算方法热效率是衡量热机能量转化效果的指标,通常用来表示所转化的机械能与输入的热能之间的比例关系。

热效率越高,说明热机的能量转化越有效率。

计算热效率的方法根据热机类型不同而有所差异。

对于内燃机和蒸汽机等热力循环式热机,通常采用卡诺热机效率来计算。

卡诺热机效率是指在给定温度下,热机从高温热源吸收热量,向低温热源排放热量,从而获得的机械能与所吸收的热量之间的比例关系。

卡诺热机效率可以用以下公式表示:η = 1 - Tc/Th其中,η表示热机的效率,Tc表示低温热源的温度,Th表示高温热源的温度。

对于热泵而言,热效率一般采用综合性能系数(COP)来表示。

COP是指热泵输出的热量与输入的电能之间的比例关系。

COP可以用以下公式表示:COP = Qh / W其中,COP表示热泵的性能系数,Qh表示热泵输出的热量,W表示热泵输入的电能。

三、热机与热效率在能源利用中的重要性热机和热效率在能源利用中扮演着重要角色。

高效的热机能够将燃料或热能转化为机械能,提高能源利用效率,减少能源浪费。

在发电厂中,蒸汽机被广泛应用于热能转化为电能的过程中。

热量计算

热量计算

初三物理 第三讲 热量的计算 热机一.网上课堂 (一)本讲主要内容1.比热的概念、物理意义及单位。

2.理解计算热量的公式:t cm Q ∆=,能用:)(0t t cm Q -=吸,)(0t t cm Q -=放进行有关物理理的计算。

3.用比热概念解释有关的自然现象。

4.燃烧值的概念、公式及单位。

5.人类获得和利用内能的途径和方法。

6.内燃机的构造和工作原理。

(二)学习指导1.知识要点分析(1)比热容,简称:比热。

①物理意义:为了表示质量相等的不同物质,升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)热量是不同的这种性质,引入比热容这一物理量。

每种物质都有自己的比热,比热是物质的一种特性。

②定义:单位质量的某种物质温度升高C ︒1(或降低C ︒1),吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热。

物理量符号“C ”。

水的比热最大这一特性应用很广。

③比热的大小:与物质种类和状态有关,与物体质量多少、温度变化多少、吸收热量的多少均无关系。

④单位:“焦/(千克︒⋅C )”或“J /(kg C ︒⋅)。

水的比热:)(102.43C kg J C ︒⋅⨯=水指的是1 kg 水温度升高(或降低)C ︒1,吸收(或放出)的热量为J 3102.4⨯。

(2)热量的计算在公式:⎪⎩⎪⎨⎧-∆--∆=物体改变的温度物体的质量物质的比热中t m C t cm Q温度升高时:0t t t t -==∆升 温度降低时:t t t t -==∆0降在热传递过程中,如果不计热散失,则低温物体吸收的热量等于高温物体放出的热量,直到它们温度相同时为止,即放吸Q Q =,这一关系式也叫“热平衡方程”。

(3)燃烧值:燃料燃烧时,化学能转化为内能,这是人类使用的能量的主要来源。

①定义:1千克(或1立方米)某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的燃烧值。

物理量符号“q ”。

②定义式:m Q q = 或 VQq =。

注意:公式中的Q 表示燃料完全燃烧释放的热量。

热机效率计算

热机效率计算

热值1、定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。

2、单位:J/kg3、关于热值的理解:①对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。

1kg 是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。

某种燃料:说明热值与燃料的种类有关。

完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。

②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。

3、公式:Q=mq(q为热值)。

实际中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。

4、酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。

煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。

5、火箭常用液态氢做燃料,是因为:液态氢的热值大,体积小便于储存和运输6、炉子的效率:①定义:炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。

②公式:η=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm′内能的利用1、内能的利用方式:⑴利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的转移过程。

⑵利用内能来做功;从能的角度看,这是内能转化为机械能。

2、热机:定义:利用燃料的燃烧来做功的装置。

能的转化:内能转化为机械能蒸气机——内燃机——喷气式发动机3、内燃机:将燃料燃烧移至机器内部燃烧,转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。

它主要有汽油机和柴油机。

4、内燃机大概的工作过程:内燃机的每一个工作循环分为四个阶段:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。

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热机及热量的计算一.热机:热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的动力机械的一类,如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机等。

热机通常以气体作为工作物质(传递能量的媒介物质叫工质),利用气体受热膨胀对外做功。

内能的来源主要有燃料燃烧产生的热能、核能、太阳能和地热等。

热机在人类生活中发挥着重要的作用。

现代化的交通运输工具都靠它提供动力。

热机的应用和发展推动了社会的快速发展,也不可避免地损失部分能量,并对环境造成一定程度的污染。

热机的工作原理:由内能通过做功转化为机械能(例:酒精燃烧,化学能转化为内能,热量传给水,水沸腾将瓶塞顶出去,水蒸气的一部分内能转化为瓶塞的机械能。

)。

热机的四个冲程:吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程。

热机的发展史:蒸汽机→蒸汽轮机→内燃机→喷气发动机→火箭发动机热机是利用内能来做功的机器。

分为内燃机和外燃机两种。

常见的内燃机有柴油机和汽油机,通过做功将内能转化为机械能。

一、汽油机:用汽油作燃料的内燃机1. 构造进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。

冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。

其余三个冲程是依靠飞轮的惯性来完成。

2.工作过程四冲程是指在进气、压缩、做功和排气四个行程内完成一个工作循环,此间曲轴旋转两圈。

吸气冲程时,此时进气门开启,排气门关闭。

流过空气滤清器的空气,和经化油器与汽油混合形成的可燃混合气,经进气管道、进气门进入气缸;压缩冲程时,气缸内气体受到压缩,压力增高,温度上升,将机械能转化为然气的内能;做功冲程是在压缩上止点前点火,使混合气燃烧,产生高温、高压,推动活塞下行并作功;排气冲程时,活塞推挤气缸内废气经排气门排出。

此后再由进气行程开始,进行下一个工作循环。

内燃机气缸内的燃料燃烧使活塞、气缸套、气缸盖和气门等零件受热,温度升高。

为了保证内燃机正常运转,上述零件必须在许可的温度下工作,不致因过热而损坏,所以必须备有冷却系统。

内燃机不能从停车状态自行转入运转状态,必须由外力转动曲轴,使之起动。

这种产生外力的装置称为起动装置。

常用的有电起动、压缩空气起动、汽油机起动和人力起动等方式。

二、柴油机:用柴油作燃料的内燃机1.构造:进气门,排气门,喷油嘴,气缸,活塞,连杆,曲轴2.为了向气缸内供入燃料,内燃机均设有供油系统。

汽油机通过安装在进气管入口端的化油器将空气与汽油按一定比例(空燃比)混合,然后经进气管供入气缸,由汽油机点火系统控制的电火花定时点燃。

柴油机的燃油则通过柴油机喷油系统喷入燃烧室,在高温高压下自行着火燃烧。

外燃机外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机,因它是在1816年为苏格兰的R.斯特林所发明,故又称斯特林发动机。

新型外燃机使用氢气作为工质,在四个封闭的气缸内充有一定容积的工质。

气缸一端为热腔,另一端为冷腔。

工质在低温冷腔中压缩,然后流到高温热腔中迅速加热,膨胀做功。

燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧,通过加热器传给工质,工质不直接参与燃烧,也不更换。

由于外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题,从而实现了高效律、低噪音、低污染和低运行成本。

外燃机可以燃烧各种可燃气体,如:天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等,也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料,还可以燃烧木材,以及利用太阳能等。

只要热腔达到700℃,设备即可做功运行,环境温度越低,发电效率越高。

该公司提供的STM4-120型25kW级机组的发电效率为29.6%,大大高于同容量的内燃机。

外燃机最大的优点是出力和效率不受海拔高度影响,非常适合于高海拔地区使用。

二.热机的效率热机是利用燃料的燃烧来做功的装置。

燃料在热机中燃烧时,总有一小部分燃料不能完全燃烧而损失掉,但更主要的是热机工作时,排气冲程排出的废气带走很大一部分能量,另外还有一部分能量损失在散热上,由于热机的各零部件之间有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗一部分能量。

因此,燃气推动活塞做有用功的能量只是燃料完全燃烧放出的能量中的一部分,而热机的效率就是指用来做有用功的那部分能量和燃烧完全燃烧放出的能量之比。

所以,热机的效率总小于1。

热机的效率是热机性能的一个重要指标,热机的效率越高,它的机械性能就越好。

三.提高热机效率的途径(1)在设计和制造上,要不断改进和革新,以减少各种能量损失,提高效率。

(2)在使用上,要正确使用,注意保养。

例如加润滑剂以保证良好的润滑,减小摩擦;运动零件之间的间隙要调整得当,减小摩擦和防止漏气。

(3)充分利用废气带走的能量。

例如热电站就是利用废气来供热的,这种既供电又供热的热电站,比一般的火电站,燃料的利用率将大大提高。

四.热量计算一、纯热量计算类型分析步骤:1、确定研究对象2、判断吸放热;确定对应公式Q=Cm△t,其中(吸热升温)△t=t-t0,(放热降温)△t=t0-t3、公式变形进行计算例1、质量为2kg、温度为l5℃的水,吸收l.68×l05J的热量后,温度升高到多少摄氏度?[C水=4.2×103J/(kg·℃)]分析:1、水为研究对象;2、吸热:Q=Cm(t-t0);3、公式变形t-t0= Q/ Cm=l.68×l05J/(4.2×103J/(kg·℃) ×2kg)t=(20+15)℃=35℃答略注意:1、物理计算题步骤细节也很重要,以此题6分为例,公式要占去3分,而带入数据1分,计算结果和单位2分,一步都不能少,望各位学生引起重视。

2、此类题如是水在标准大气压下升温,最高温度只能是100℃。

3、“升高”和“升高到”的不同含义,前者指的是温度变化量,而后者是指末温。

4、水的质量单位是kg例2、质量为500g的铁锅中放有3kg的水,把它们从15℃热到85℃,吸收了多少热量?[C铁=0.46×103J/(kg·℃),C水=4.2×103J/(kg·℃)]分析:给水加热时,铁锅也要同时吸热。

1、水和铁锅为研究对象;2、均吸热:Q=Cm△t,△t=t-t0;3、求热量之和Q解:△t=t-t0=85-15=70(℃)Q=Q1+Q2=C1m1△t+C2m2△t=(C1m1+C2m2)△t=(4.2×103×3+0.46×103×0.5)×70 J =8.981×105J答略※例3、为了测量某种液体的比热容,把质量为l00g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为l00g、温度为l0℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?[铜的比热容C铜=0.4×103J/(kg·℃)]分析:铜块和水之间发生热传递,铜块放热降温,水吸热升温,Q吸=Q放。

如果题目中已知条件较多,一定要提前设好物理量,所以建议大家写已知、求。

已知:C铜=0.4×103J/(kg·℃),t01=100℃,t02=10℃,t=25℃,m=100g=0.1kg解:∵Q吸=Q放∴C液m(t-t02)=C铜m(t01-t)∴C液=2×103J/(kg·℃)答略二、与热效率相关公式:Q=Q有+Q无,Q总=Q有/η※例4、在一把质量为500g的铝质电热水壶中,装有2kg水。

用这把电水壶把20℃的水加热到100℃。

若该电水壶的热效率为80%,问烧开这壶水需要消耗多少电能?[C铝=0.88×103J/(kg·℃),C水=4.2×103J/(kg·℃)]分析:本题与例2的区别在于消耗电能并没有全部被水吸收,壶身、外界空气等均要吸热。

只有水吸收热量为有效部分,空气吸热未知,所以不能用Q=Q 有+Q无计算。

因为知道电水壶的热效率η,所以可使用Q总=Q有/η计算,而不需要计算铝壶吸收的热量。

解:Q水=C水m(t-t0)=4.2×103×2×(100-20) J=6.72×105JQ=6.72×105J/80% ==8.4×105J三、与热机及燃料有关例5、人造湖有“吸热”功能,在炎热的夏季能大大减弱周围地区的“热岛效应”。

若人造湖湖水的质量为8.1×107kg,水温升高2℃,湖水吸收的热量是多少?这些热量相当于多少吨无烟煤完全燃烧放出的热量?(无烟煤的热值为3.4×107J/kg)分析:水吸热升温Q=Cm△t,△t=t-t0,无烟煤燃烧防热Q=qm,且Q吸=Q放解:Q吸=C水m△t=4.2×103×8.1×107×2 J =6.804×1011J∵Q吸=Q放∴m= Q吸/q=6.804×1011J/3.4×107J/kg==2.0×104(kg)=20t 答略※※例六.单缸汽油机的飞轮每分钟转600圈,第三冲程燃气对活塞的压强为5×105Pa(假设压强在整个冲程中不变)活塞行程为0.2m 活塞横解面积为100cm2,求这个汽油机的功率。

F=PS=5×105Pa×100cm2 =5000NW=FS=5000N×0.2 m =1000J(每个冲程活塞所做的功)功率P=W/t=(1000J×600/2)/60S=5000w热身训练:1、汽油机的工作过程是由吸气、压缩、___ __ 和排气四个冲程组成的。

完全燃烧10kg 的汽油可以放出___ __ J的热量(汽油的热值为4.6×107J/kg)。

2、随着人们物质生活水平逐步提高,农村的厨灶发生了革命性的变化.煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭.液化气与煤相比,热学方面突出的优点是________________;环保方面突出的优点是 __________________________ .若要将2.5kg 初温为20℃的水加热到80℃,至少需要燃烧 _________________m3的液化气.[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),液化气的热值是5.0×107J/ m3 ]3、某中学为学生供应开水,用锅炉将200㎏的水从25℃加热到100℃,燃烧了6㎏的无烟煤。

[水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃),无烟煤的热值是3.4×107J/㎏]试求:(1)锅炉内200㎏的水吸收的热量是多少焦耳?(2)6㎏无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳?(3)此锅炉的效率是多少?4.质量为20g的水,温度从10℃降低到0℃,但未凝固成冰,它放出的热量是多少?如果这些热量恰好使80g的某种固体温度从-5℃刚好升高到0℃,这种固体的比热容多大?5.一间容积为200m3的房间,若不供给热量,每5min室温将降低1℃,为保持室温恒定,每小时应向房间供热多少焦耳?[空气密度为1.3kg/m3,空气比热容为1.0×l03J/(kg·℃)]6.在一个标准大气压下,把质量为200g的铝块放在沸水中充分加热后,迅速投入温度为16℃,质量为210g的水中,不计热损失。

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