初中物理内能计算题

太阳能热水器深受广大用户的青睐，图是雅典牌太阳能热水器。问：
  
（1）与其它形式的能量相比，太阳能具有哪些优点？（写出两点即可）                                                        
(2)该热水器注满水时，水的总质量是140kg，如果这些水吸收了2.94 xl0⁷J的太阳能，它的温度会升高多少摄氏度？(C水= 4．2xl0³ J／（kg·℃）

小丽需用温度为40℃的水泡脚，便把90℃的热水与10kg 20℃的水混合，设混合过程没有热量损失，问：需要90℃的热水多少kg？

我市在抓好经济发展的同时，还注意抓好生态环境工作，发动群众大量植树造林，森林覆盖率较高，居全国先进行列．植树造林既可提高农民经济收入，又可以优化生态环境，调节气温．据某新闻媒体报道，一万平方米的森林每秒钟吸收的太阳能约为1．2×l0⁵J，如果这些太阳能全部被初温为25℃，质量为50kg的干泥土所吸收，那么可使这些干泥土的温度升高到多少℃?    [干泥土的比热容c=0．8×10³J／(kg·℃)]

如下图甲所示为家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶），图乙是该电水壶的铭牌，水壶上的最大容量已模糊不清。冬冬用这种水壶装满水后烧水，测得水的初温是18℃，通电260s，水烧开（在一个标准大气压下水的沸点为100℃）。通过计算，回答下列问题：

（1）该水壶正常工作时的电阻？
（2）水从18℃烧开到100℃所吸收的热量是3.444×10⁵J，算一算该电水壶装水的最大容量是多少千克 ？
（3）加热过程中电水壶消耗的电能是多少焦耳？
（4）比较（2）、（3）问中的两个数据，你认为合理吗？如不合理，请至少说出造成不合理的一种种原因。

一个电热器对某液体加热，如图所示是液体的温度随时间变化的图象(设电热器提供的热量全部被液体所吸收)。液体体积为1.5L，密度为0.8×10³kg/m³,则

(1) 该液体的质量为多少kg.？
(2) 由图可知，在5min时间内，液体的温度升高了多少℃？
(3) 若在5min时间内液体吸收的热量是6.3×10⁴J，则液体的比热容是多少？。

崇左市八大小区陆续交房入住，小华家安装的电热水器铭牌如图（1）表所示。

XX牌全自动电热水器
型号：HMPZ﹣12D	净重：10kg
额定电压：220V	类别：防触电保护类
额定功率：2kW	水容量：40L
出厂日期：2015年5月18日	编号：2015051188

 
（1）为安全起见，电热水器应选用图（2）中的 插座（选填“甲”或“乙”，2分）。
（2）该电热水器正常工作时，电热丝的电阻多大？
（3）热水器装满水，正常工作时电热丝产生的热量有80%被水吸收，要使水温从20℃升高到70℃，需要加热多长时间？[已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³ ，4分]

“五一”期间，小明一家驱车外出旅游，如图所示，当车经过高速路段 $A$点路标时，时间是8点15分；当车经过高速路段 $B$点路标时，时间是8点45分。假设汽车在上述行驶过程中做匀速直线运动，受到的阻力为 $1150N$，消耗的汽油为 $3\mathit{kg}$。（汽油的热值为 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$求：

（1）汽车在 $\mathit{AB}$之间的速度；

（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功；

（3）汽车发动机的效率。

某校为改善学生生活条件，给学生宿舍安装了100台某品牌速热式电热水器，该电热水器铭牌标明：加热功率 $4400W$ ，保温功率 $100W$ ，水箱容积 $25L$ ；内部结构如图甲所示， $R_1$ 、 $R_2$ 是水箱中加热盘内的电热丝。水箱放满水后闭合开关 $S_1$ 开始加热，当水温升高到 ${40}^{°}\text{C}$ 时，温控开关 $S_2$ 自动切换到保温状态。同学们为弄清楚该电热水器性能，做了以下探究，请你帮助完成：

（1） $R_2$ 的阻值多大？

（2）如果每台每天平均保温 $20h$ ，这100台电热水器在额定电压下每天因保温要浪费多少 $\mathit{kW}\cdot h$ 的电能？

（3）善于观察的张林发现，当他们寝室只有热水器工作时，将一箱冷水加热 $1\mathit{min}$ ，热水器显示屏显示水温由 ${20}^{°}\text{C}$ 上升到 ${22}^{°}\text{C}$ ，同时本寝室的电能表（如图乙）指示灯闪烁了80次，则该电热水器的效率多大？ $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$ ，不考虑电阻随温度变化）

一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F＝1.2×10³N，汽油的热值q＝4.6×10⁷J/kg

（1）汽车在这段时间做的功是多少？

（2）这段时间内汽车的效率是多少？（百分号前保留一位小数）

（3）简要分析汽车效率低的原因（写出两条即可）。

热量的计算公式为 $Q_{吸}=\mathit{cm}\left(t-t_0\right)$， ${}_{放}=\mathit{cm}\left(t_0-t\right)$。已知铁的比热容为 $0.46\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，铝的比热容为 $0.88\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$。

（1）一根烧红的铁钉，质量为 $2g$，温度从 ${800}^{°}\text{C}$降低到 ${700}^{°}\text{C}$，放出多少热量；

（2）相同质量的铁和铝，吸收相同的热量，上升温度较高的是　      　（选填“铁”或“铝”）。

当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将 $8^{°}\text{C}$、 $100L$水加热到 ${38}^{°}\text{C}$．请解答： $[$水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3]$

（1）太阳能属于　　能源？（选填“一次”或“二次” $)$

（2）热水器中水的质量是多少？

（3）在此过程中，水吸收了多少热量？

（4）若此期间太阳辐射到热水器的热量为 $4.2\times {10}^{7}J$，则该热水器的效率是多少？

如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内 ${20}^{°}\text{C}$， $5\mathit{kg}$水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为 $28\%$，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可额外把炉壁间 $10\mathit{kg}$水从 ${20}^{°}\text{C}$加热至 ${40}^{°}\text{C}$， $q_{煤}=3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，以上过程中，

问：（1）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？

（2）双加热煤炉的烧水效率有多大？

铁岭市多条公交线路已经使用新能源电气混合公交车。这些公交车具有噪音小、节能、环保等特点，其部分技术参数如下表。

满载质量	输出功率	发动机效率	最高速度
6000kg	72kW	40%	20m/s

（1）公交车满载时静止在水平地面上，对地面的压强是3×10⁵Pa，求轮胎与地面接触的总面积。（取g＝10N/kg）

（2）公交车以最高速度沿水平路面匀速行驶10 min，求公交车受到的阻力。

（3）使用天然气作燃料，公交车匀速行驶10min，需要完全燃烧天然气的体积是多少？（取q_天热气＝4×10⁷J/m³）

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点，右表是小明家电热水壶的铭牌．使用该电热器将1kg水从20℃加热到100℃，正常工作情况下，实际用时7分钟，已知水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）求：

（1）水吸收的热量是多少？如果这些热量通过燃烧煤气来获得，至少需要多少kg煤气？已知煤气的热值g=4.2×10⁷J/kg．
（2）电热水壶加热水的效率．

某家庭需要将50 kg、10℃的水加热到50℃做为生活用水，他们利用煤气灶烧热水时，需要燃烧0.8 kg的煤气。己知煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg，水的比热容为（C=4.2×10³J/ (kg．℃)。求：
(1)把50 kg、10℃的水加热到50℃需吸收的热量；
(2)0.8 kg的煤气完全燃烧时放出的热量；
(3)煤气灶烧水的效率。