《热和能、内能的利用》计算题课件.ppt

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1、1.（2014•聊城）煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机．某县在冬季利用地热能为用户取暖．县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m3/h．（1）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量．（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？（ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4×107J/m3）解：（1）已知出水流量为150m3/h，由ρ=m/v得：m水=ρ水V=1.0×l03kg/m3×150m

2、3=1.5×l05kg，水放出的热量Q水放=cm△t=4.2×l03J/（kg•℃）×1.5×l05kg×（90℃﹣50℃）=2.52×1010J．（2）由η=得：Q天然气放===2.8×1010J由Q放=Vq得：V天然气===700m3，．答：（1）每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量为2.52×1010J．（2）利用上述地热能供暖一小时可以节约700m3的天然气2．（2014年广西省玉林市）某团队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×1

3、03J/（kg.℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg）。求：（1）干木柴完全燃烧放出的热量。？（2）水吸收的热量。（3）铁锅烧水的的效率。（4）他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。马铃薯还是煮不软，为什么？解：（1)干木柴完全燃烧放出的热量：Q放=qm=1.2×107J/kg×5kg=6×107J(2)水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg.℃）×2kg×(85℃-10℃)=6.3×105J(3)铁锅烧水的的效率：

4、η=Q吸/Q放=6.3×105J/6×107J=1.05%（4)因为沸点随气压的减小而降低，高山上气压小，所以水沸点降低，铁锅里的水尽管沸腾了，但是温度比较低，马铃薯还是煮不软。3．（2014年临沂市）人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等．江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领，做了如下探究：天气晴朗时，江涛测得太阳能热水器1h内使质量为50kg的水从20℃升高到30℃，问：　　（1）水吸收了多少热量？[c水=4.2×103J/（kg·℃）]（2）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，则至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液

5、化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/m3）解（1）水吸收的热量Q＝cm(t－t0)（1分）＝4.2×103J/(kg·℃)×50kg×（30℃－20℃）＝2.1×106J（1分）（2）需要燃烧的液化气（2分）4.（2014年苏州市）燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×103J/（kg.℃），天然气的热值为8.4×l07J/m3.求：（1）水吸收的热量；（2）天然气完全燃烧放出的热量；（3）燃气灶烧水时的效率．5．（2014年兰

6、州市）水壶里装有2kg、20℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3，大气压强为1标准大气压。求：⑴烧开这壶水，水需要吸收多少热量？⑵若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，则天然气炉具的效率是多少？⑴⑵40%6．（2014•呼和浩特）“YK﹣15B”型电热水壶内装有3kg水，插在220V的家用电源上．水从20℃加热至98℃，已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）．求：（1）水在这个过程中是吸热还是放热；（2）在这个过程中由什么能向什么能转化；（3）这个过程中水吸收或放出的热量．解：（1）利用电热水壶将20℃

7、的水加热至98℃，水在这个过程中吸热；（2）电热水壶工作过程中能量转化是将电能转化为热能；（3）这个过程中水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（98℃﹣20℃）=9.828×105J．答：（1）水在这个过程中是吸热；（2）在这个过程中由电能转化为热能；（3）这个过程中水吸收的热量为9.828×105J．7．混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车

8、速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×l08J，由内燃机提供能