初中物理内能计算题

如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）。试求：

（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×10⁷J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×10⁷J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×10⁷J/kg）。

某物理兴趣小组的同学，用酒精给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像，若在6min内完全燃烧了200g的酒精，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），酒精的热值约为3×10⁷J/kg．求：

（1）酒精完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）6min内酒精烧水时的热效率．

有一种太阳能热水器，在晴天气温为28℃时，每天可以将200Kg的水加热到46℃，那么每天至少能节约多少煤气？（煤气的热值为1.8×10⁷J/m³）

桂林着力打造广西风电基地，预计到“十二五”期末，建成的风电装机容量达到100万千瓦。如图，风力发电——即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。若风力发电机，每片风叶质量为6t，长为40m。下表给出了1kg空气在不同风速下速度（ν）与动能（E）的关系：（空气密度取1.2kg/m³）

（1）当风速为6m/s时， 每千克空气具有的动能是多少焦耳？
（2）如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×10⁵J的电能，则1000台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克的煤产生的能量？（一年工作时间按3000h，煤的热值为3×10⁷J/kg）
（3）当风速为10m/s时， 若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供3.8×10⁵J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？

如图甲是某学校使用的电开水器，乙图是简化电路（R₁、R₂都是加热电阻）．当加入冷水后，开关接1位置，电开水器处于加热状态，将水烧开后，开关自动跳转到2位置，电开水器处于保湿状态，电开水器额定电压为220V，容量为50L，加热功率为5.5kW．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]，求：

（1）R₁的电阻；
（2）将水箱装满20℃的水加热到沸腾（标准大气压下 ），水吸收的热量；
（3）加满水烧开后，电开水器处于保温状态时，若无人接水，水每分钟放出的热量为6×10⁴J，为保持水温不变，计算电阻R₂的阻值．

如图甲是某学校使用的电开水器，乙图是简化电路（R₁、R₂都是加热电阻）．当加入冷水后，开关接1位置，电开水器处于加热状态，将水烧开后，开关自动跳转到2位置，电开水器处于保湿状态，电开水器额定电压为220V，容量为50L，加热功率为5.5kW．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]，求：

（1）R₁的电阻；
（2）将水箱装满20℃的水加热到沸腾（标准大气压下 ），水吸收的热量；
（3）加满水烧开后，电开水器处于保温状态时，若无人接水，水每分钟放出的热量为6×10⁴J，为保持水温不变，计算电阻R₂的阻值．

三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约为8.5×10¹⁰kW•h，相当于一座年消耗5×10¹⁰kg标准煤的火力发电站的发电量．
（1）标准煤的热值为2.9×10⁷J/kg，完全燃烧5×10¹⁰kg标准煤能放出多少热量；
（2）以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排CO₂气体1.2×10¹¹kg，这些气体的体积是多少m³（通常情况下CO₂气体的密度为2kg/m³）；
（3）根据本题中的数据，计算火力发电的效率．

2014成都“西博会”展示的某型号的房车测试时，在一段平直公路上匀速行驶了36km，用时半小时，车的总质量为3×10³ kg，受到的阻力为车重的0.1倍 ，其中g="10N" /kg。求：
（1）该房车的行驶速度；
（2）该房车牵引力所做的功；
（3）已知这一过程消耗燃油1.5×10^-2 m³，则热机在这一过程中消耗的总能量（假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×10³kg/m³，燃油热值q 为4.5×10⁷J/kg）；
（4）该房车发动机的热机效率。

地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机，它能停要水面或地面上，某型号飞行器的总质量为1.0×10³t，最大飞行速度为720km/h，以最大速度飞行时的运输效率为25，运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值．（g取10N/kg）．

（1）飞行器停在水平地面上时，对地面压力大小为  N．
（2）飞行器飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速  ．
（3）油箱中汽油的质量为30t，完全燃烧放出的热量为    J．（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）
（4）飞行器以最大速度飞行1440km，需要  h，发动机推力的功率为    W（可以认为飞行器的总重不变）．

一辆汽车沿着长为9.2km的平直公路匀速行驶，开完全程共耗时6min，汽车发动机牵引力为1800N，共消耗汽油1kg（汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg）．求：
（1）汽车行驶的速度是多少km/h？
（2）汽车发动机牵引力的功率多少W？
（3）汽车发动机的效率是多大？

小刚家安装了一台太阳能热水器，水箱容积是200L，小刚进行了一次观察活动：星期天早上，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70℃。请你求解下列问题：
（1）水箱中水的质量；（C_水=4.2×10³J/（kg•℃）、q_煤气=4.2×10⁷J/kg）
（2）水吸收的热量；
（3）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，求至少需要燃烧多少煤气？
（4）请你简述太阳能热水器的优点。

如图是某“汽车超载记录器”原理图。控制电路中，电源电压U=6V，压敏电阻的阻值随压力变化关系如图所示，继电器线圈电阻R0=10Ω。当通过线圈的电流达到0.2A以上时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄超载车辆。

（1）若某车的质量约为2000kg，静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m²，静止时车对路面的压强有多大？
（2）质量超过多少吨的车辆经过压敏电阻时才会被拍照？
（3）闭合开关S，控制电路每分钟至少消耗电能多少焦？

学习了电学相关知识后，学校举办了一次综合实践活动，活动的主题是利用电流表或电压表制作一个简易电子秤．图20是小红设计的电子秤原理图，其中E为干电池(2节)；A是电流表（电子秤示数表盘)；R₀是定值电阻(5Ω)；R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝．c是一根弹簧，其所受压力F与压缩量△L的关系如图21所示(塑料盘的重力不计，g取10N／kg，制作时，调整弹簧的长度，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端．

⑴该电子秤的最大称量是多大．应选用的电流表最大量程是多少．
⑵当电流表的指针指在0.3A处时，所称重物的质量是多少．

随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q＝4.6×10⁷J/kg，小汽车发动机的效率为25％。求小汽车在这段路程中：（1）行驶了多少秒？（2）发动机所做的功（3）消耗汽油的质量

世界首次高寒高铁运营最高速度300km/h的哈大高铁，正式通车．如图所示为以哈大客运专线主要车型动车组．

（1）当该动车组用以100m/s的速度匀速直线行驶10min后，则该列车行驶了多少公里？
（2）该动车组的每节车厢上都配有电热水器．在标准大气压下，15分钟内把10kg、20℃的水烧开．电流至少要做多少功？（c_水=4.2×10³J/（kg．℃）
（3）若它工作时的电功率为4.2kW，则该电热水器的热效率为多少？