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1、某同学在试验室用酒精灯把0.1kg的水从20℃加热到100℃。
求:(1)水汲取的热量。(2)假如这些热量由酒精燃烧供给,至少要完全燃烧多少千克酒精?[水的比热容c=4.2×l03J/(kg・℃);酒精的热值q=3.0×l07J/kg]
解:(1)依据Q吸=cm(t2-t1)
水汲取的热量Q吸=4.2×103J/(kg・℃)×0.1kg×(100℃-20℃)
=3.36×104J
(2)由Q吸=Q放,Q放=mq 得
酒精的质量:
答:水汲取的热量是3.36×104J;至少完全燃烧1.12×10-2kg的酒精。
2、用燃气灶烧水.燃烧0.5kg的煤气.使50kg的水从20℃上升到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg・℃).煤气的热值为4.2×107J/kg.求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量.(2)水汲取的热量.(3)燃气灶烧水的效率.
解:(1)Q放=mq=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J
(2)Q吸=mc⊿t=50kg×4.2×103J/(kg•度)×(70-20)度=1.05×107J
(3) η=(Q吸/ Q放)×100%=(1.05×107J /2.1×107J)×100%=50%
3、小彤家运用的是瓶装液化气,每瓶中装入的液化气质量为21kg。液化气的热值取5×107J/kg.
(1)1kg的液化气完全燃烧,释放的热量是多少?
(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用,那么散失的热量是多少?
(3)小彤想节约能源、降低能耗,若将上述散失的热量全部利用起来,可以把多少温度为20℃的水加热到100℃?【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
解:(1)∵液化气的热值取5×107J/kg,
∴1kg的液化气完全燃烧,释放的热量是5×107J;
(2)整瓶液化气完全燃烧释放热量:
Q放=mq=21kg×5×107J/kg=1.05×109J,
被利用的热量:
Q有用=Q放×60%=1.05×109J×60%=6.3×108J,
散失的热量:
Q散失=Q放-Q有用=1.05×109J-6.3×108J=4.2×108J;
(3)由题知,Q散失=Q吸=c水m水△t=4.2×108J,
水的质量:
4.2×108
J |
4.2×103J/(kg•℃)×(100℃−20℃) |
J |
c水△t |
4、小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进展了一次视察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:
(1)水箱中水的质量;水汲取的热量【c水=4.2×103J/(kg·℃)】(2)假如水汲取的这些热量,由燃烧煤气来供给,而煤气灶的效率为40%,求至少须要燃烧多少煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)
解:(1)水的体积:V=200L=200×10-3m3,
水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×200×10-3m3=200kg,
水汲取的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(45℃-20℃)=2.1×107J;
(2)∵Q吸=m′q×40%
Q吸 |
q×40% |
J |
4.2×107J/kg ×40% |
5、如图简易太阳能热水器受光面积1.2m2,内装80kg水,太阳每分钟辐射到1m2面积上水汲取的热量是7.56×104J。问:
(1)太阳能热水器内壁为什么涂成黑色?
(2)20℃的水晒3h后水温达多少度?
(3)煤气的燃烧值是4.2×107J/kg,若煤气灶的效率为40%,烧热这些水需燃烧多少煤气?
(1)因为黑色外表汲取太阳辐射的实力强
(2)由太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是7.56×104J
所以太阳能热水器3h汲取太阳辐射的热量
若水到达的温度为t则有即
得 t=68.6℃
(3)烧热这些水需完全燃烧M0煤气则有
即
m0=0.972kg
6、小王学习热学的学问后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg・℃).
(1)假如小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水须要汲取多少热量?
(2)若小王烧水用的燃气灶运用的是热值为4.2×107J/kg的煤气,且燃气灶烧水时的热效率(热效率等于水汲取的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为20%,则实际消耗的煤气为多少千克?
(3)为了节约能源,小王对燃气灶进展了改良,使燃气灶的热效率得到了进步.若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,可比原来节约0.04kg的煤气,则如今燃气灶烧水时的热效率为多少?
解:(1)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J
Q放 |
q |
Q吸 |
20% |
q |
1.68×106 |
20% |
4.2×107J/kg |
=0.2kg
(3)改良后须要的自然气(0.2kg-0.04kg)放热为:
Q放′=mq=(0.2kg-0.04kg)×4.2×107J/kg=6.72×106J
所以如今燃气灶的热效率为:
Q吸 |
Q放′ |
J |
6.72×106J |
7、某中学为学生供给开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到l00℃,燃烧了6kg的无烟煤,试求:
(1)锅炉内的水共汲取多少热量?
(2)6kg无烟煤完全燃烧共放出的热量是多少?
(3)该锅炉的热效率是多少?
(4)请你简要说明该锅炉的热效率较低的可能缘由。
解:(1)
(2)
(3)
(4)缘由:①无烟煤不能完全燃烧
②锅炉本身汲取大量的热量,并且不断向外界散热
③废气带走大量的热量等