九年级物理机械能内能及其转化Word文件下载.docx
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比热容的单位:
比热容的公式:
物体吸收或放出热量的公式:
比热容是物质的一种。
9.汽油机工作的四个冲程中,做功的是。
内能转化为机械能的冲程是
;
机械能转化为内能的冲程是。
10.热值:
热值的单位是。
热值公式。
热值是物质的一种。
炉子的效率。
2.针对训练
说明:
物体吸收热量的计算公式:
Q吸=cm(t-t0);
物体放出热量的计算公式:
Q放=cm(t0-t)
公式中,t为末温,t0为初温,上式中的质量m
的单位必须是kg
1.在1.01×
105Pa大气压下,把质量为2.5kg,温度为20℃的水加热到100℃,水吸收的热量是多少?
[c水=4.2×
103J/(kg·
℃)]
2.某校每天将1000kg、20℃的水烧开供师生饮用。
若烧开水的炉子用干木柴作燃料,每天至少需要多少干木柴?
[水的比热容为4.2×
℃);
干木柴的热值取1.2×
107J/kg;
水的沸点为100℃]
3.某太阳能热水器中装有质量为50kg的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从25℃升高到45℃,求这些水吸收的热量。
4.质量为100kg的地热水,温度从80℃降低到20℃,放出的热量是多少?
(c水=4.2×
℃)
5.质量为5kg的某种金属块,温度从20℃升高到50℃时吸收了1.95×
104J热量,这种金属块的比热容是多少?
它可能是哪种金属?
6.已知水的比热容是4.2×
℃),质量为5kg的水温度升高20℃,吸收的热量是多少J?
若这些热量被5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少?
(c铜=0.39×
7.一堆烧红的铁钉,温度为800℃,质量为1kg;
一壶开水,温度为100℃,质量是1kg,当它们的温度降到室温20℃时,请通过计算说明放出热量较多的物质是什么?
(已知c水=4.2×
℃),c铁=0.46×
℃).
8.质量为2kg的水在太阳的照射下,水吸收了9.66×
103J的热量,则水的温度升高多少℃?
如果质量也为2kg的沙石在太阳的照射下,也吸收9.66×
103J的热量,则沙石的温度会升高多少℃呢?
已知c石=0.92×
℃)。
9.质量为500g的铝锅中装有2kg的水,把他们从15℃加热到95℃,一共需要吸收多少热量?
℃),c铝=0.88×
10.质量为5kg的铁球,初温为10℃,用加热的方法使其温度升高到20℃,则它需要吸收多少热量?
如果是通过做功的方法使其温度升高,条件同上,那么至少外界要对该球做多少焦耳的的功?
(c铁=0.46×
11.现在火锅通常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是1×
107J/kg,完全燃烧0.21kg“固体酒精”能放出多少热量?
若放出的热量都被火锅中的水吸收,求能使多少千克的水温度升高50℃?
.
12.我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的温度大多在60℃以上,个别地方达到100—140℃。
100kg的温泉水从60℃降低到20℃时所放出的热量是多少J?
这相当于多少立方米煤气完全燃烧放出的热量?
(煤气的热值为4.2×
107J/m3)
13.某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品,张师傅在1分钟内用去酒精500g,被加工的一只质量为1kg的铜饰品温度从20℃升高到1020℃,求:
(1)铜饰品吸收的热量是多少?
(2)酒精完全燃烧放出的热量是多少?
(3)酒精喷灯的效率是多少?
[已知:
c铜=0.39×
℃),酒精热值为3.0×
107J/kg,
14.小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为8.4×
107J/m3,放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?
15.洒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若洒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收,现在把0.5kg、20℃的水加热到100℃,需要燃烧多少克酒精?
[q酒精=3×
107J/(kg·
OC,c水=4.2×
16.小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:
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;
水吸收的热量[c水=4.2×
103J/(kg·
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少千克的煤气(煤气的热值为q=4.2×
107J/kg)
17.将500g温度为75℃的水加入2.5kg温度为15℃的水中,热平衡后的水的温度是多少?
(假定没有热量损失,且在热平衡时水的温度都相等)
18.在标准大气压下,质量为1kg,初温为30℃的水吸收2.52×
105J的热量后,其温度升高多少?
末温是多少?
19.吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶,已知袋上标有250ml,为了使这袋牛奶的温度由15℃升高到35℃,妈妈至少要用100℃的热水多少千克?
[设该牛奶的比热容为2.5×
℃);
牛奶密度为1g/cm3,不计热量损失]
20.将500g温度为75℃的热水加入温度为15℃的冷水中,热平衡后的水的温度是25℃,问原来冷水的质量是多少千克?
(假定没有热量损失,且在热平衡时水的温度相等)
21.一台汽油机,活塞面积是50cm2,活塞行程为25cm,做功冲程中燃气产生的平均压强为8×
103Pa.飞轮的转速是600r/min。
求:
(1)做工冲程活塞受到的平均压力;
(2)在一个工作循环中,燃气对活塞所做的功;
(3)燃气在1min内对活塞所做的总功。
22.某汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地.该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0×
103N,消耗燃油1.5×
10-3m3(假设燃油完全燃烧).若燃油的密度0.8×
103kg/m3,热值q=4×
107J/kg,求:
(1)专用车牵引力所做的功是多少?
(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)已知热机效率η=
(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少?
23.物理兴趣小组的同学们做了这样的实验:
取500g水放在烧杯中,测得水的温度为20℃,然后点燃酒精灯给烧杯加热,并将温度计插在水中观察水温的变化,当温度计的示数恰为70℃时,消耗了10g的酒精.[C水=4.2×
103J/(kg•℃)]
(1)请计算出实验中水吸收了多少热量?
(2)有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精热值,请回答这种做法是否可以?
并说明理由.
24.木炭的热值为3.4×
107J/Kg,完全燃烧多少千克木炭能放出1.7×
107J的热量?
如果这些热量全部被质量为50kg、温度为10℃的某种液体吸收,温度升高到90℃.那么,这种液体的比热容是多少?
25.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×
lO5Pa,飞轮lmin转动1800转,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
(3)汽油机的功率.
(4)该汽油机的效率.
26.一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油(汽油的热值为4.6×
107J/kg),这些汽油完全燃烧产生的热量是.如果这台汽油机的效率为30%,则一个工作循环中输出的有用机械能为.若该汽油机的转速为3000r/min,则该汽油机每秒钟做功次.
27.汽油的热值是4.6×
107J/kg,假设汽油完全燃烧产生的热量中有35%用来做有用功。
那么,完全燃烧5kg汽油可以从10m深的井中抽出多少千克水?
(g取10N/kg)
28.设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题。
(1)为了防止发动机过热,汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度,5kg水在冷却系统中升高50℃,所吸收的热量是多少?
(C水=4.2×
103J/(kg・℃))
(2)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×
107J的能量,
则该汽车每分钟的耗油量是多少?
(柴油的燃烧值是3.3×
103J/kg)
(3)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2×
107J的能量,发动机的输出功率为8.5×
104W,则该汽车发动机的效率是多少?
29.一台单缸汽油机的飞轮转速是600r/min,做功冲程中燃气对活塞的平均压强为5×
105Pa,活塞冲程为0.2m,活塞横截面积为100cm2.求汽油机的功率。
30.人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页.钻木取火的一种方法如图所示,将削尖的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓.木棒在木板的洞里转动时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能,而热集中在洞内,不易散发,提高了木棒尖端的温度,当达到约260℃时木棒便开始燃烧.因木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热部分的质量只有0.25g.已知:
来回拉一次钻弓需1.0s,弓长为s=0.25m,人拉弓的力为16N,木头比热容c=2×
103J/(kg•℃),室温为20℃.问:
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒尖端吸收,则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃?
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?
31.小星用燃气灶将质量为2㎏,温度为25℃的水加热到100℃,水吸收的热量为6.3×
105J,该燃气灶的效率是25%,则加热这些水需要多少燃气?
(燃气的热值是4.5×
107J/㎏)
32.用天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容c=4.2×
℃),天然气的热值q=7.0×
107J/m3。
(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放。
(2)水吸收的热量Q吸。
(3)燃气灶的效率η。
33.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。
太阳照射时间/h
装水量/Kg
吸热板面积/m2
水升高的温度/℃
水的比热容/J(kg·
℃)—1
太阳辐射功率/J.(m2·
h)—1
10
100
2.5
50
4.2×
103
1
.68×
106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能.
(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少立方米的天然气;
(天然气的热值为8.4×
l07J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率.
34.有一汽油机飞轮的转速为1800r/min,那么该汽油机每秒钟完成个工作循环,活塞往返次,完成个冲程,对外做了次功。
35.某辆小汽车油箱内装满35kg汽油,司机小王驾车到某城市执行任务,路程为300km.在高速公路上匀速行驶时,车受到的阻力是920N.(汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能;
汽油的热值为4.6×
107J/kg).求:
(1)汽车到达目的地牵引力所做的功.
(2)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油.
36.完全燃烧21g热值为3.0×
107J/kg的酒精,可以放出多少焦耳的热量?
这些热量可使多少千克的水温度升高50℃.
37.根据汽油机,柴油机的工作原理填写下表:
热机
汽油机
柴油机
燃料
构造
工作物质
点燃方式
38.小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.在这4h内水吸收了多少热量?
若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?
[水的比热容c水=4.2×
103J/(kg•℃)、焦炭的热值q=3.0×
107J/kg]
39.S195型柴油机的部分技术规格如下表所示:
汽缸数
汽缸直径
额定功率
转速
燃油消耗率
冷却方式
95mm
8.8kW
2000R/min
0.27kg/(kW•h)
蒸发水冷
其中,“额定功率”是指柴油机机正常工作时对外所做机械功的功率;
“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时,每输出1kW•h的能量柴油机所消耗柴油的千克数.已知柴油的热值为3.3×
107J/kg.水的比热容4.2×
103J/(kg・℃)
(1)若柴油机的水箱中贮有10kg冷却水,当水的温度由20℃上升到40℃时,这些水所吸收的热量是多少J?
(2)已知柴油机的效率η=W/Q×
100%(式中W为柴油机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量),则该柴油机正常工作时的效率约为多少?
【复习与回顾】40.某动物保护组织在我国西南边陲云南寻找国家重点保护动物野牛时,采集到了野牛在水平沙地上站立时留下的脚印石蜡模型。
经测量该石蜡模型的平均厚度为2cm,质量为450g;
对该沙地进行抗压实验,发现使沙地达到相同深度的压强为2×
105Pa。
已知石蜡的密度ρ蜡=0.9×
103kg/m3,取g=10N/kg,试求:
(1)这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积;
(2)这头野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力;
(3)这头野牛的质量。
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- 九年级 物理 机械能 内能 及其 转化