第13章 内能 计算题训练（二）
1．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L．若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，（q汽油＝4.6×107J/kg；ρ汽油＝0.7×103kg/m3，1L＝0.001m3），求： （1）这些汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）汽车所做的有用功是多少？
（3）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为多少？
2．某电热水器的铭牌如下表所示，现将冰箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20℃加热到60℃．已知c标本缸水＝4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，求：
（1）水吸收的热量；
（2）加热所需要的时间；电子盲人导航仪
（3）利用氢气做燃料对环境没有污染，因为它燃烧后的产物是水，若上述用电发热，改由燃烧氢气，则需要消耗氢气的质量为多少？（氢气的热值是1.43×108J/kg）
型号 | ××× |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 2000W |
频率 | 50Hz |
水箱容量 | 50kg |
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3．如图是质量为100g的某物质温度随加热时间的变化图象，前10min它吸收的热量是7.2×10物流器具3J．求该物质的比热容。
4．一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母λ表示。在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉为热源，将50g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了14g酒精，酒精的热值为3×107J/kg。求：
（1）冰熔化过程中吸收的热量；
（2）在标准大气压下，冰的熔化热λ冰。
5．用天然气灶给水加热，在1标准大气压下，把体积为10L，温度为15℃的水加热到沸腾，求：
（1）水吸收了多少热量？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2）若不计热量损失，需要燃烧多少m3的天然气？（q天燃气＝4.2×107J/m3）
6．工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg，温度为20℃，放入836℃的炉火中煅烧足够长时间，迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却。最后与
水达到共同的温度【不计过程中的热量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃），c合金钢＝0.42×103J/（kg•℃）】求：
（1）此刀具在火炉中吸收了多少热量？
（2）淬火后水的温度为多少摄氏度？
二维液相谱
7．天然气是柳州市民常用的一种能源。某用户用天然气将50kg的水从20℃加热到60℃．已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝4.2×107J/m3．求：
（1）这些水升高的温度；
（2）这些水吸收的热量；
（3）加热这些水所需要天热气的体积（设天然气完全燃烧、不计热量损失）。
8．如图所示是物理课堂上用的空气压缩引火仪，实验时在引火仪筒内放一小团，然后用力快速向下压动引火仪的活塞后可以观察到燃烧。虽然课堂上老师分析了棉花 燃烧的原因，但小刚想知道通过压缩空气做功，筒内空气的温度可以上升到多高？经过查阅资料他了解到：在使用空气压缩引火仪时，由于力的作用时间极短，筒内气体压强p，体积V及温度T满足pV＝KT这一方程，其中K为恒定不变的常量，T为热力学温度。
请解答下列问題：以下计算均不计活塞重、摩镲以及热量损失
（1）若用232N的压力向下压活塞，活塞移动的距离为0.1m，则活塞对筒内气体做了多少功？
（2）已知活塞的面积为8×10﹣5m2，当用232N的压力把活塞压缩到最低点时，筒内气体压
强为多少？（提示：筒内的气压等于活塞对气体的压强与外界大气压之和，外界大气压p0＝1×105Pa）
（3）压缩前筒内空气压强为一个标准大气压，温度为300K（热力学温度）。若的着火点为450K，当用232N的压力将筒内空气的体积压缩为原来的二十分之一时，请通过计算说明筒内的棉花是否能燃烧。
（4）在演示实验中小刚发现越用力快速地压缩活塞会更加容易引燃，请你解释其中的原因？
9．用天然气灶给水加热，在1标准大气压下，把体积为20dm3，温度为20℃的水加热到沸腾。[q天燃气＝4.2×107J/m3C水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）水吸收的热量
（2）若燃烧天然气放出热量的80%被水吸收，需要完全燃烧多少m3的天然气？
10．可燃冰是一种新型能源，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先。用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了10m3天然气，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气热值q＝4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积
天然气的160倍。求：（1）水吸收的热量；
（2）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。
11．把质量为500g的水加热到80°C，吸收了8.4×104J的热量，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）水温升高了多少
（2）原来水的温度是多少？
豆渣搅拌机12．由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶，如图所示，要使这瓶牛奶的温度由10℃最终升高到50℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），牛奶的比热容为2.1×103J（kg•℃），不计热量损失，求：
（1）牛奶需要吸收多少热量？
（2）妈妈至少需要60℃的热水多少千克？
（3）若小明家燃气灶的热效率是25%，妈妈将质量为1kg，温度为10℃的水加热到60℃．需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg）
13．用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时，15min可使质量为4kg，温度为50℃的水在一标准大气压下烧开。已知煤气的热值q＝4.0×107J/m3，水的比热容为c＝4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）若煤气灶放出的热量70%被水吸收，煤气灶实际放出的热量为多少？
（3）要放出这些热量，需燃烧多少m3煤气？
14．周末王瑞一家人去郊外野炊携带一台如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，
瓶内装250g液化丁烷）若丁烷气炉的效率为80%，野炊地点的大气压为标准大气压，测出当地水的温度为15℃，[丁烷的热值为9×107J/kg]则：
（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？
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