初中物理内能计算题

微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将体积为275ml、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min，取出后测得水温是40℃。若水的比热容为4.2×10³J/(kg・℃)。求：

防触电保护类型I类	额定容积20L
型号NN-S313WF	电源频率50Hz
额定电压220V	质量12kg
最大功率1100W

 
（1）微波炉加热时，电路中的电流是多少？
（2）加热过程中消耗的电能是多少？
（3）加热过程中，水吸收的热量是多少？

如图甲是家庭、宾馆常用的电水壶及其铭牌。根据铭牌的相关数据，求：

（1）电水壶正常工作时的电流和发热体的电阻。
（2）电水壶正常工作时，用7min就能将整壶水由20℃加热到100℃，求水吸收的热量和该电水壶的效率(水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃）。)
（3）该电水壶使用的插头如图乙所示，请说明为什么要使用三线插头而不使用两线插头？

小星用燃气灶将质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，则水要收多少热量？该燃气灶的效率为25%，则加热这些水需要燃气多少千克？［C_水=4．2×10³J/（kg℃），燃气的热值是4．5×10⁷J/kg］

2011年3月26日晚8︰30～9︰30，江阴与世界众多城市一起参与了“地球一小时”活动，活动倡议熄灭不必要的灯光，切断电视、电脑等电器电源。小明在活动宣传中了解到：只要电源插头没有拔掉，在待机状态下，每台电脑的功率为5.8W，每台电视机的功率为8.2W。
（1）小明所在小区有100台电脑和100台电视机，若在活动中均由原来的待机状态改为切断电源1h，此举一共可节约电能多少J？
（2）节约的电能完全被水吸收，能让多少kg水温度从20℃升高到60℃？[c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]
（3）标有“220V，1000W”的电热水器正常工作，将与第（2）问中质量相同的水升高相同的温度，需要100min，该电热水器的效率是多少？用电高峰期，若此电热水器两端的实际电压仅为200V，它的实际电流为多大？（电热水器的电阻恒定，结果只保留整数，四舍五入）

有一种太阳能热水器，铭牌上的部分参数如右表所示．并装满水将它安装在阳光充足的水平台面上

型    号	JL—88
水容量/L	80
自身质量/kg	40

 
（1）若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.2m²，求它对台面的压力和压强．（取g ="10N/kg" ）
（2）镇江地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×10⁶ J ．若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5 m²，每天日照时间按8h 计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60 ％被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？
（3）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q ="4.2" x 10⁷ J/kg ）获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
（4）请你：① 从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；② 说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难．（可从自然因素或技术因素等方面思考）

随着我国经济的飞速发展，电力需求日益紧张，不少地区暑期要拉闸限电。小强从电视上看到这些消息后。认识到自己家中也有浪费电的现象，于是就进行了翻查和研究，搜集了如下表所示的相关数据。

(1)小强发现空调使用的三脚插头的一只脚比别的长，这只脚用来接____线，目的是_____.
(2)在家庭用电中，还有哪些浪费现象，仿照l、2两项填写在表中的第3栏内。
(3)仅上表中的1、2两项，小明家每年（365天）要浪费多少度电？
(4)如果小强每次洗澡用水50kg，每次都是将25℃的水加热到40℃，则小强家每年浪费的电能可以让小强洗多少次澡？（不计能量的损失）

目前市场上出现了一种新型热水器——空气能热水器，它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量为Q₁，消耗的电能为Q₂，通过热交换使热水得到的能量为Q₃，即Q₃＝Q₁＋Q₂，所以它的热效率(Q₃／Q₂的比值)可以达到300%~500%。问：［水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)］
(1)空气能热水器将100kg的水从15℃加热到55℃，水吸收的热量是多少？
(2)若空气能热水器的热效率是400%，将100kg的水从15℃加热到55℃消耗的电能是多少？
(3)若空气能热水器的电功率是1400W，完成上面的加热过程所用时间分别是多少？

今年“五一”放假，爸妈要外出旅游，赵军征得他们的同意后，设计了如下方案：让电视机处于待机状态，拔掉其他所有用电器的电源插头，然后记下时间和家中电能表的读数；去爷爷家住3天后回来，再记下此时的时间和家中电能表的读数。方案实施后，赵军记录数据如右表：

下面请你帮赵军算一算：
（1）这三天里，赵军家的电视机待机消耗的电能是多少？
（2）赵军家电视机在待机状态下消耗的电功率是多少？
（3）赵军所在区域估计有近10万台电视机，假设平均每台电视机每天处于待机状态14小时，待机功率与赵军家电视机相同，则每月（按30天计算）共浪费的电能约为多少？
（4）如果这些电能全部用来烧水，可以将多少15℃的水加热到51℃？（）

小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置，如下图所示．R₁是一个置于热水器水中的热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如表I所示．表Ⅱ是这个电热水器的铭牌．已知继电器线圈电阻R₂为10Ω，左边电源的电压U₀为6V不变．当继电器线圈R₂中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，电热水器电路断开；当继电器线圈中的电流减小到某一数值时，继电器的衔铁被释放，电热水器电路闭合，开始工作．

请解答：
(1)正常工作时，电热水器的电阻是多少？
(2)分析表I，热敏电阻的阻值随温度如何变化？
(3)若电热水器内的水温控制在30℃～60℃之间，求衔铁被吸下、电热水器电路被断开时，继电器线圈中的电流是多少？
(4)若不计热损失，电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间？（c_水=4.2×10³J/（kg·℃））

从2012年3月25日起，嘉兴、舟山等6个环杭州湾的城市正式公布大气PM2.5的监测数据．PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物．与较大的颗粒物相比，不易沉降，且富含大量有毒、有害的物质，对人体健康和大气环境影响更大，请回答下列问题：
（1）下图是某城市一天的PM2.5动态监测数据折线图．

这一天PM2.5的最高值出现在　 　时左右，出现这一峰值的可能原因是　      　．
（2）PM2.5中的气体污染物主要是化石燃料燃烧的产物，6月1日起北京市车用汽油开始执行地方新标准，油品硫含量指标限值由每千克50毫克降低为每千克10毫克，按照北京市现有机动车每年消耗汽柴油5.4×10⁹千克计算，全年二氧化碳排放量可以减少多少千克？（假设油品中硫燃烧后全部转化为二氧化碳）
（3）利用太阳能也能有效的减少污染物的排放，某小区路灯利用与太阳能电池板的蓄电池做电源，其电压为12V，容量为24A•h（表示安•小时）．若路灯的规格为“12V、24W”，则正常工作时通过路灯的电流是　 　安培，充足电的蓄电池可供路灯使用　 　小时．

如图所示，烧瓶中装有0.3kg煤油，电阻丝的阻值为10Ω，闭合开关．调节滑动变阻器滑片，当电流表的示数为2A时通电5min，煤油的温度由20℃升高到30℃．[c_煤油=2.1×10³•℃）]

求：（1）煤油吸收的热量；（2）电阻丝加热煤油的效率．

某电热淋浴器铭牌中的主要参数如表所示，在正常工作时，将满一桶水从20℃加热到70℃需要50min （C_水=4.2×l0³J/（kg•℃）；1L=1dm³]．求：
（1）满一桶水的质量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）我们把水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率，求该淋浴器的热效率是多少？

额定电压	220V
额定功率	3000W
额定频率	50Hz
额定容积	36L

家用电器使用日益广泛，好学的瑞瑞突发奇想，想检验电热水壶与电饭煲谁的热效率高，如图所示是瑞瑞家两种电器及铭牌，下表是瑞瑞在使用这两种电器（正常工作）烧水时所记录的数据

	电热水壶	电饭煲
装水质量/Kg	1.8	1.8
水的初温/℃	20	20
水烧开时间/s	480	840

（1）在1标准大气压下，把电热水壶的水烧开，水需要吸收多少热量
（2）试通过计算说明电热水壶与电饭煲谁的热效率高．

有一台电热水器，铭牌上标有“220V 3000W“字样，其中装有50kg的水，将这些水从25℃加热到35℃．[c_水=4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）水吸收的热量．
（2）为了加热这些水，电热水器正常工作15min所产生的热量．

物理科代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执，班长认为不应关机，因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能；物理科代表认为应该关机，理由是饮水机在放学后从17：00到第二天08：00共15h期间会间歇性加热，白白消耗电能，反复加热的水也不利于身体健康．
次日早晨，他俩先观察到如图所示的饮水机有加热和保温两个档位，铭牌数据如下表．然后启动饮水机，将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃，用时10min．他俩继续观察，发现保温28min后加热器会重新加热，2min后又回到保温状态．（饮水机始终在额定电压下工作）     

水桶容量	20L
热水箱水量	1kg
额定电压	220V
加热功率	500W
保温功率	50W

（1）热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是多少？
（3）通过计算比较谁的做法更节能．（假设放学时饮水机刚好处于保温状态，工作过程中间歇加热的规律不变）