初中物理内能计算题

如图所示是一辆质量为 $11t$的流动式混凝土搅拌车，当装有 $5t$的混凝土时，轮胎与地面接触的总面积为 $0.8m^2$．车以 $72\mathit{km}/h$的速度在平直公路上匀速行驶时，发动机的输出功率为 $128\mathit{kW}$．求：( $g$取 $10N/\mathit{kg}$，燃油的热值 $q$取 $4\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$，假设燃油完全燃烧）

（1）装有 $5t$混凝土的搅拌车静止在水平地面上，对地面的压强

（2）搅拌车以 $72\mathit{km}/h$的速度匀速直线行驶时，受到地面的阻力（拌筒旋转功率忽略不计）。

（3）搅拌车行驶时发动机的效率为 $40\%$，以 $72\mathit{km}/h$的速度匀速行驶 $10\mathit{km}$，需要消耗多少千克燃油？

CFXB型热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R₀、R为电热丝．当开关S接加热档时，电路的功率为1000W，当开关S接保温档时，电路的总功率为44W，R₀、R阻值恒定不变。

整壶水的质量	2kg
额定电压	220V
加热时的总功率	1000W
保温时的功率	44W

 
（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R₀、R的阻值多大？
（3）在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要14分钟，求这个热水壶的效率是多少？（c_水=4.2×10³J/(㎏·℃)

小明家新安装了一台容积为0．5m³的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到40℃．问：

（1）在这4h内水吸收了多少热量?
（2）若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?[水的比热容C_水=4．2×10³J／(kg．℃)、焦炭的热值q=3．0×10⁷J／kg]

小明家里的电热水器里装有 $50\mathit{kg}$、 ${20}^{°}\text{C}$的水，通电后将水加热到 ${70}^{°}\text{C}$，已知 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$。

求：（1）电热水器里水的体积

（2）水吸收的热量。

如图10-5所示，小明同学往量杯里倒人80℃的热水，读得热水的体积为80ml， 然后将一只煮熟的冷鸡蛋放入热水中，一段时间后，测得热水的温度为30℃  (1)由资料查得，水的比热容是4．2×10³J/(kg·℃)，则此过程中鸡蛋吸收的热量不会超过多少?

(2)请你说明热水放出的热量没有全部被鸡蛋吸收而损耗的原因．

甲是小红家一台快速电热水壶，铭牌如右表．为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表（见图乙）转过的转数正好为90转（r）．水的比热容：c=4.2×10³J／（kg·℃）。请根据相关信息求：

（1）电水壶中水吸收的热量？
（2）电水壶烧水的实际功率？
（3）电水壶加热的效率。

如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示.

（1）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要______（选填“大”或“小”）得多；
（2）为了使用电热水袋更加安全，有的电热水袋里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关__________（选填“串联”或“并联”）起来使用；
（3）当热水袋原来的温度是15℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，求此过程中水吸收的热量和电热水袋的发热效率.[c水=4.2×10³J/（kg·℃）]

空气流动形成风，风能够发电．风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等（如图所示）．风力发电时，风轮机叶片受到风力的推动后转动，从而带动发电机发电．某地的一台风力发电机，其风轮正面迎风，当风速为8m/s时，每秒钟流向叶片旋转面积的空气质量是7200kg，该地的空气密度是1.2kg/m³．已知空气动能与空气质量成正比，且1kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如下表所示．

E（J）	2	8	18	32	50
V（m/s）	2	4	6	8	10

 
（1）当风速为8m/s时,每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米？若煤的热值3.2×10⁷J/kg，那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当？
（2）当风速为10m/s时，1s钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克？若在这种情况下，风力发电机能对外提供5.4×10⁴ J的电能，那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少？
（3）科学家认为，理想空气发电厂应建立在海拔4600m到10000m的空中，其原因是什么？

在一次课外活动中，小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表：

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉铭牌	U额=220V P额=1kw	①用电磁炉加热一壶水（水的质量为2kg,,初温为30℃.②关闭家里其他用电器，只将该电磁炉接入电路烧水，观察电能表表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得水的温度为50℃
电能表铭牌	220V  10A 50HZ    2000r/kwh

已知水的比热容为= 4.2×10³J/（kg·℃），请你根据有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量．
（2）电磁炉正常工作时的电阻．
（3）电磁炉的实际功率．
（4）电磁炉烧水的效率．

小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，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45℃．请你求解下列问题：
（1）水吸收的热量【c_水=4.2×10³J／（kg·℃）】
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少千克煤气（煤气的热值为q=4.2×10⁷J／kg）

如图所示为交警检测驾驶员是否酒驾、醉驾所用的酒精测试仪的原理图．其中R₀是定值电阻，R₁是酒精气体传感器，它的阻值随酒精气体浓度变化的图象如图乙所示．当对着R₁呼气时，由电压表改装的仪表既可显示出被侧者呼出的酒精气体浓度大小．

（1）在一次交通勘察时，交警还未打开出门，就闻到了浓浓的酒味，从物理学的角度来说，这属于     现象．若酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL．交警在对驾驶员进行呼气测试时，显示其酒精气体浓度为0.4mg/mL．则该司机     （选填“是”或“不是”）酒驾．
（2）请分析：随着酒精气体浓度的变化，测试仪（电压表）的示数如何变化？

小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术参数如下表所示．

额定电压	220V	电机功率	180W
额定频率	50Hz	加热功率	800W
加干豆量	75g	加水量	1200ml

豆浆机的说明书介绍了制作豆浆的全过程：按合适的比例把豆料、清水放入豆浆机中，经过预热、打浆、加热，断电报警等程序，即可制成熟豆浆，其中打浆和加热是交替进行的．
（1）在预热时，电热器开始加热，若水温从20℃升高到40℃，在预热的过程中吸收多少热量？【不计热损失和干豆吸收的热量，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）】
（2）在额定电压下，打浆时通过电动机的电流是多大？
（3）若在用电高峰时段，家庭电路中的实际电压为200V，加热3min，豆浆机消耗的电能是多少？（不计热损失，加热器的电阻丝的阻值不随温度的变化而变化）

某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为2.5×10⁴kg，温泉水的初温是80℃，供暖后温度降到40℃。温泉水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）。试求：
（1）这些温泉水每天放出的热量是多少？
（2）若这些热量由热值是3.0×10⁷J/kg的焦炭提供，至少需要燃烧多少千克的焦炭？

小林同学家新买了一台电热水器，说明书的部分内容如表所示。小林按说明书要求给热水器装满水，通电50 min，观察到热水器上温度计示数由23℃上升到45℃，已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）。求：

额定电压  220V 额定频率  50Hz 输入功率  1600W 水箱容积  50L 生产编号 ××

（1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量是多少?
（2）电热水器加热过程中消耗的电能是多少?
（3）比较（1）、（2）两问计算结果， 你认为违背能量守恒吗? 为什么?

图甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W.R₁是加热电阻，额定功率是1100W.小梦向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，豆浆机做一次豆浆时的工作信息图像如图乙、丙所示.求：

（1）豆浆机的加热电阻；
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量；[c_豆浆＝4.0×10³J/（kg·℃）]
（3）从第6min至第9min，该豆浆机消耗的电能及加热效率.