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1、
類型三 熱學(xué)綜合
內(nèi)容
公式
物體吸放熱
Q吸( 放 )=cmΔt
熱值的相關(guān)計(jì)算
Q=qm( 氣體燃料Q=qV )
m=QqV=Qq
能量利用效率
η=Q吸Q燃×100%
1.用爐子燒水時(shí),將10 kg的水從20 ℃加熱到100 ℃,燃燒了0.5 kg的焦炭,水的比熱容是4.2×103 J/( kg·℃ ),焦炭的熱值是3.0×107 J/kg。求:
( 1 )水吸收的熱量是多少?
( 2 )0.5 kg焦炭完全燃燒放出的熱量是多少?
( 3 )爐子燒水的效率是多少?
解:( 1 )Q吸=cm水Δt=4.2×103 J/
2、( kg·℃ )×10 kg×( 100 ℃-20 ℃ )=3.36×106 J
( 2 )Q放=qm炭=3.0×107 J/kg×0.5 kg=1.5×107 J
( 3 )η=Q吸Q放×100%=3.36×106J1.5×107J×100%=22.4%
2.( 2019·蘭州 )已知天然氣的熱值為3.8×107 J/m3,水的比熱容為4.2×103 J/( kg·℃ )。求:
( 1 )完全燃燒1.4×10-2 m3天然氣放出多少熱量?
( 2 )若某天然氣灶的效率為60%,則這些天然氣可將質(zhì)量為3.8 kg,初溫為25 ℃的水加熱到多少( 當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 )?
解:( 1 )完全燃燒1.4×10-2 m3天然氣放出的熱量
Q放=Vq=1.4×10-2 m3×3.8×107 J/m3=5.32×105 J
( 2 )由η=Q吸Q放×100%可得,水吸收的熱量
Q吸=ηQ放=60%×5.32×105 J=3.192×105 J
由Q吸=cmΔt可得,水升高的溫度
Δt=Q吸c(diǎn)m=3.192×105J4.2×103J/( kg·℃ )×3.8kg=20 ℃
則水的末溫度為t=t0+Δt=25 ℃+20 ℃=45 ℃
2
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