2020-2021学年
苏科版九年级第二学期物理中考复习
强基训练-热量计算实际应用型
一、实际应用型
1、小明使用天然气热水器,把50kg的水从20℃加热到54℃,消耗天然气0.12m3.已知水的比热c=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×103J/m3,求:
(1)加热过程中,水吸收的热量;
(2)该热水器的效率.2、随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.水地暖以电、煤或天然气为热源,其原理是在房间地面装饰层下铺设散热管道,利用管道内温度不高于60℃的热水循环,以热传递方式向室内供热以提高室温。
(1)某房间一段时间内循环流动的水质量为1000kg,供水温度为55℃,出水温度为40℃,这段时间里水向外界放出多少热量?(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)
(2)用天然气蒸汽锅炉供热,若该水暖的热效率为90%,则需要燃烧多少m3的天然气?(假设天然气完全燃烧)(天然气的热值为7×107J/m3)
3、太阳能热水器不用电、不烧气,利用太阳能,无任何污染,属于绿色环保产品.泰兴市许多住宅楼统一安装了太阳能热水器,某太阳能热水器水箱容量为100升.
(1)
假如在一天的时间内热水器接收到的太阳能,使一箱水的温度从20℃升高到60℃,则水吸热是多少.
(2)
若使用液化石油气给水加热时,且液化石油气完全燃烧放热的70%被水吸收,则使同样多的水升高相同的温度,需消耗液化石油气多少千克
[液化石油气的热值为8.0×107J/kg、水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
.
4、12月24日,广东珠海金湾机场,由我国航空工业自主研发的首款大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600成功首飞.飞机总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平,完全具有自主知识产权.若飞机在空中飞行时获得1.6×105N的水平推力,以500km/h的速度沿水平方向匀速航行500km,需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg.则
(1)飞机在空中飞行的时间是多久?
(2)煤油完全燃烧放出的热量为多大?
(3)发动机的效率为多大?
5、太阳能热水器被广泛应用于现代生活.下表提供的是一装满水的太阳能热水
器在太阳照射下的相关信息:
太阳照射时间/h
太阳能转换为水的内能的效率
热水器最大水容量/L
50%
水升高的温度/℃
水的比热容/[J·(kg·℃)-1]
水的密度/kg·m-3
4.2×103
1.0×103
请根据上表信息,求:
(1)
热水器中水的质量。
(2)热水器中的水增加的内能。
(3)此次热水器接收的太阳能约为多少?
6、24日,广东珠海金湾机场,由我国航空工业自主研发的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功首飞.飞机总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平,完全具有自主知识产权.(1)若飞机在空中飞行时获得1.6×105N的水平推力,以500km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg.则1h内飞机在空中飞行的距离有多远?发动机的效率为多大?
(2)若飞机装载货物后的总质量为50t,为了能在水上起降,飞机排开水的体积至少为多大?(海水的密度粗略看成水的密度,g=10N/kg)
二、图像题
0
t/min
T/℃
A
B
C7、为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力,小芳同学用酒精灯(火焰大小保持不变)均匀加热0.4kg该种固体,根据实验数据绘制出的图线如图所示.通过查阅资料已知该物质液态(BC阶段)时的比热容为3×103J/(kg·℃).
⑴
该物质在B点时的内能
▲
(大于/小于/等于)在A点时的内能;
⑵
求该物质在BC段共吸收了多少热量?经测量BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g(酒精完全燃烧),求
在BC阶段的热转化效率为多大?
⑶
该物质在固态(OA阶段)时的比热容为多大?
三、综合型
8、我国近几年在新能源汽车和大飞机领域取得了骄人的成绩,这些先进的交通工具中蕴藏着丰富的物理知识,请同学们用所学知识完成下列问题:
(1)一辆太阳能汽车的功率为12kW,平均每天要行驶5h,若这些电能全部由车顶的太阳能电池板来提供,已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW,光电转化效率为20%,每天日照时间按6h计算,求太阳能电池板的最小面积.(2)我国研制的大客机C919于2017年5月5日首飞成功,下表是飞机的部分技术参数。
最大起飞质量
72t
客舱内气压
8.0×104Pa
巡航速度
900km/h
发动机巡航推力
4×104N
若飞机以巡航速度水平飞行0.5h的过程中,耗油1500kg,发动机的热效率为40%,则此过程中发动机的推进效率为多大?(燃油热值q取4×107J/kg,提示:发动机的“热效率”是指燃料完全燃烧所产生的内能转化为机械能的比例;“推进效率”是指推力做的功占发动机输出机械能的比例)
9、4月21日,重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场。如图所示,该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,机翼上安装有高效太阳能电池板,能提供65kW的最大功率,该飞机的最大飞行速度为140km/h.假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2,g取10N/kg.求:
(1)飞机停在水平地面时对地面的压强大小;
(2)当飞机发动机的输出功率保持60kW,并以108km/h的速度水平匀速飞行时,发动机的牵引力大小;
(3)若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h,发动机输出的能量为多大?这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量?航空燃油的热值取4×107J/kg,密度取0.75×103kg/m3。
10、11月我国首款新型氢气发动机汽车亮相,如图所示.若一辆总质量为1.5×103kg的氢气动力汽车,10min内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2×104m,消耗了0.15kg的氢气.此过程汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N,汽车轮胎与地面接触的总面积为10dm2(氢气的热值取1.4×108J/kg,g取10N/kg).求:(1)氢气动力汽车静止时对地面的压强;
(2)氢气动力汽车牵引力做功的功率;
(3)氢气动力汽车发动机的效率.(保留一位小数)
11、如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图.已知井深12m,物体质量为600千克,汽车重G车=7×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力2200N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.(g=10N/kg)求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力做了多少功?
(2)滑轮组的机械效率为多少%?(保留一位小数)
(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?
(4)汽油的热值为4.6×107J/kg,汽车以3m/s的速度把物体拉到井口时,消耗的汽油为20g,则此汽车发动机的效率为多少?
12、一艘质量为160kg的冲锋舟在水平地面时,与地面的接触面积为2m2.该冲锋舟满载时的排水量为1.2t.它满载时10min内在水面上匀速行驶了1.2×104m,消耗了0.75kg的汽油.此过程冲锋舟发动机产生的牵引力为1.0×103N.(水的密度取1.0×103kg/m3,汽油的热值取4.6×107J/kg,g取10N/kg)求:
(1)该冲锋舟空载时对水平地面的压强;
(2)该冲锋舟满载时行驶的速度;
(3)该冲锋舟满载时排开水的体积;
(4)该冲锋舟发动机的效率.
13、新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为
600kg,车轮与沙滩接触总面积为
0.2m2.
该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动,10min
行驶了
6km,卡丁车的牵引力为2.3×103N.
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多大?
(2)该卡丁车行驶的功率为多少?
(3)若该卡丁车以汽油为燃料,在这次行驶中需要燃烧
1.5L的汽油.求汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率是多少?(r汽油=0.80g/cm3,q
汽油=4.6×107J/kg,g=10N/kg)
答案
1、(1)7.14×106J;(2)85%;
2、(1)
6.3×107J
(2)
1m33、①
1.68×107J
②
0.3kg4、(1)1h;(2)1.6×1011J;(3)50%
5、(1)
100kg
(2)2.52×107J
(3)5.04×107J6、(1)500km
η=50%
(2)V=50m37、⑴
大于
⑵
4.8×104
J
16%
⑶
1.5×107J/kg8、(1)
50m2
(2)75%;
9、(1)飞机停在水平地面时对地面的压强2.3×105Pa;
(2)发动机的牵引力2×103N;
(3)发动机输出的能量为2.16×108J;相当于7.2L的航空燃油完全燃烧时释放的能量。
10、(1)
1.5×105Pa
(2)
2×104W
(3)
57.1%
11、⑴7.92x104
⑵90.9%
⑶12
⑷36%
12、(1)
8×102Pa
(2)
20m/s
(3)1.2m3
(4)34.8%
13、(1)3×104Pa
(2)2.3×104W
(3)25%