初中物理内能计算题

如图甲是电热水龙头，“即开即热、冷热兼用”。如图乙是它的电路原理图，R₁、R₂为电热丝，通过旋转手柄带动开关S在1、2、3之间接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间的切换。它的有关技术参数如下表。请回答下列问题：

（1）开关处于位置2时，它放出的是热水还是温水， 请简要说明理由。
（2）开关置于温水档时，每分钟可将14℃的冷水加热至32℃；开关置于热水档时，每分钟可将相同质量的水从14℃加热至50℃，求这两档水龙头的电热效率之比。
（3）根据题中获得的信息，请你从物理学角度就该水龙头“温”、“热”两档的使用进行对比评价。

某电热水瓶容量为2L，有加热和保温两档，该电热水瓶装满初温为20℃的水接在家庭电路中，它正常工作时的功率和时间关系的图像如图所示。(计算结果保留一位小数）
求：（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）正常加热10min消耗的电能是多少？
（3）在1标准大气压下水被烧开时，水吸收的热量。

如图所示，某轿车的质量是1.6t，每个轮子与地面的接触面积是0.02m²，在平直公路上以72 km/h的速度做匀速直线运动，已知牵引力为2000N，求：

（1）轿车所受的重力；（取g=10N/kg）
（2）轿车空载静止时，地面受到的压强；
（3）轿车匀速行驶时的功率。

某锅炉用1.0 t煤可烧开水20t（进锅水温20°），请计算该锅炉的热效率。（煤的热值2.9×10⁷J/kg）。

小王家新买的电热淋浴器的铭牌如右表所示。小王按说明书要求给淋浴器装满水，通电正常工作50 min，观察到淋浴器上温度计示数由23℃上升到43℃。

求： （1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量是多少J?[c_水=4.2×10³ J／（kg·℃）]    
（2）电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少J?
（3）该电热淋浴器的效率是多少？

随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气，小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2L、20℃水，大火加热直至沸腾，又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³．[当时的大气压为1标准大气压；c水＝4.2×10³J（kg·℃）]．求
（1）水壶中水的质量是多少？
（2）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（3）如果天然气炉具效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少立方天然气？

如图所示是一辆新型坦克，其质量为40t，发动机的额定功率为1000kW，每条履带与水平地面的接触面积为2m²。g取10N/kg，求：

（1）坦克的重力；
（2）坦克静止时对水平地面的压强；
（3）坦克以额定功率行驶10min，发动机所做的功。

滨海市东山岛东门外海滨的一个大石盘上，屹立着一块质量约4×10⁴kg的巨石，巨石与石盘的水平接触面积约0.05m²，其余都悬在空中。当大风吹来时，它就像一个不倒翁，摇摇欲坠，故名“风动石”。求：
（1）巨石受到的重力；
（2）巨石对石盘的压强；
（3）李强从滨海驾车到东山岛旅游，途经一跨海大桥，已知大桥全长9.33km，则他以100km/h的速度匀速通过大桥需要多长时间。

如图所示，小明家装修房子时在楼上安装了一个滑轮组，将水泥从地面送上楼．他用270N的力拉动绳子，4s内将一袋50kg的水泥匀速提升2m．不计绳重和摩擦，g取10N／Kg．求：

（1）这袋水泥的重力；
（2）水泥袋运动的速度；
（3）此过程中滑轮组的机械效率．

清明假期，小明全家驾车从南京到国际慢城游玩，出发前，爱学习的小明收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算。
（1）轿车静止时对水平地面的压强（g取10N/kg）；
（2）匀速行驶lkm牵引力做功多少?
（3）全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量（q_汽油=4.6×10⁷ J /kg）．

轿车质量（kg）	1050
车轮与地面接触总面积（m^2）	0.15
南京到国际慢城距离（km）	100
预设行车速度（km/h）	90
行驶l km耗油量（g）	50
匀速行驶时受到的阻力（N）	2000

随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气。小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里装入2kg　温度为20℃的水，大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³。［气压为1标准大气压；c_水＝4.2×10³J／(kg·℃)］
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m³的天然气？

已知煤气的热值为3.6×10⁷J/m³，0.28m³的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20℃，质量为30kg的水吸收，则水温升高多少？[c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]

(7分)冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水往往达不到所需温度．为此人们研制了太阳能、
电能两用热水器.小红家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示．铭牌如下：

(1)太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?
(2)大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，需加热器正常工作多长时间?(设电能全部转化为内能)
(3)在上述(2)情况下．加热器正常工作实际用了3小时．则此热水器的效率为多少?
(4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?(写一条即可)

如图所示的装置很有创意—它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有贮水箱．洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度．可以提高洗涤效果。


（1）求脱水时的正常工作电流:
（2）某次洗衣时，首次进水量为10L，正常加热10min水温达到设定要求,若加热时电能全部转化为水的内能，求水升高的温度．

某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤，水的比热为4.2×10³J/（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×10⁷J/kg，试求：
（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？