初中物理内能计算题

小明家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；水的密度ρ_水=1.0×10³Kg／m³，水的比热容C_水=4.2×10³J／（kg·℃），如果小明洗一次澡用热水0.04．（天然气的热值q=4×10⁷J／）
求：（1）所用热水的质量为多少?
（2）水从热水器中吸收多少热量?
（3）若天然气完全燃烧释放热量的70％被水吸收，需要消耗多少的天然气?

某中学为解决学生们的建康饮水问题，新添置一台冷热饮水机，铭牌如下：
求：（1）加热状态下，饮水机 正常工作的电流多大？
（2）正常制冷时，饮水机 将冷水箱中24⁰C的水制冷至4⁰C，用时5min，
计算该饮水机制冷状态时的效率？

冷热饮水机
额定电压	220V	耗电量	1.5kwh/24h
额定频率	50H2	环境温度	10^0C-38^0C
制冷功率	200W	制热水能力	≥90^0C  5L/h
制热功率	500W	制冷水能力	≤15^0C  0.5L/h
热水包容积	1.2L	冷水包容积	0.5L

 

如图（甲）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为一激光源，R₁为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R₂为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”(示波器的接入不影响电路)。光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R₁之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若运送边长为0.1m，质量为0.8kg的均匀正方体产品时，示波器显示的电压随时间变化的图象如图（乙）所示。试求：

（1）该产品的密度为多大？
（2）若该产品的比热容为0.8×10³J/(kg•℃)，则把它从27℃的恒温车间搬到-3℃的室外时，最多能放出多少热量？
（3）已知计数器电路的电源电压恒为6V，保护电阻R₂的阻值为50Ω，求光敏电阻在两种状态下的阻值分别为多大？光敏电阻在1mi n内消耗的电能为多少？

海洋与人类密切相关，如何更好地利用和保护海洋成为科学家研究的课题．（1）许多深海海底附近存在热液区，由于受地球内部高温岩浆的加热作用，这些区域的海水温度可以高达90℃．这种改变海水内能的方法是　  　．
（2）在海底热液中溶有一些矿物质，冷却热液，这些矿物质就会不断结晶析出．由此可知，这些矿物质的溶解度随着温度的降低而　 　．
（3）科学家常用带有无线电转播器的浮筒对海洋进行观测（如图）．这种浮筒漂浮在海水中时，排开海水的体积为0.1米³，则它受到海水的浮力是多少牛？（写出计算过程，海水的密度取1.03×10³千克/米³，g取10牛/千克）

小雨同学家买了一台新的某品牌电磁炉，她想测一下这台电磁炉的实际功率，做了如下研究：用它把2kg温度为25℃的水，加热到75℃，用时5min．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]求：
（1）加热过程中，水吸收的热量是多少？
（2）如果加热过程中有70%的热量被水吸收，则此电磁炉的实际功率是多少？
（3）测试完成后，小雨观察到此电磁炉的铭牌标有“220V  2200W”字样，发现这与第（2）问中算出的数据不符，请分析原因．（写出一种情况即可）

小明家新买了一台饮水机，小明的父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生争执：妈妈认为关机可以节省电能，理由是饮水机在夜间无人饮水时仍在对热水包里的水间歇性加热．爸爸则认为关机后第二天重新开机为凉水加热会消耗更多的电能．于是小明查到饮水机铭牌如下表所示．他决定用实验来化解父母的争执．
第一天晚上十点，他关掉家中的其他用电器，只开启饮水机的加热功能，记下此时电能表的示数为576.5kW•h．第二天早晨六点钟，水温达到预定温度95℃，他又读出电能表的示数为576.8kW•h．

额定电压220V	热水包容积1.2L
频率50Hz	冷水包容积0.5L
制热功率800W	保鲜柜容积16L
制冷功率98W	防漏电类型 I类

第二天晚上十点，他将饮水机关闭，次日早晨启动，饮水机在额定功率下将水加热到预定温度95℃，用时8min．
请解答下列问题：
（1）饮水机正常加热时的电流是多少？
（2）通过计算判断小明的爸爸妈妈谁的说法正确？
（3）若热水包中水的初始温度为25℃，当加热到95℃需要吸收多少热量？这些热量与第二天烧水时消耗的电能是否相等？试解释出现这种情况的原因．

空气能热水器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Q，消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q_吸，即Q_吸=Q+W，所以它的热效率（的值）可以达到300%～500%．已知某型号空气能热水器的热效率为400%，电功率为1400W，当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时[水的比热容为4.2×10³J/（kg．℃），干木柴的热值为1.2×10⁷J/kg]．求：
（1）水吸收的热量；
（2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量；
（3）空气能热水器完成上述加热过程所用的时间．

某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温 度从25℃升高到45℃。求这些水吸收的热量。[水的比 热容为4.2×10³J/(kg·℃)]

小兰家的全自动家用豆浆机（如图)的部分技术数据如下表所示。

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℃，在预热过程中吸收多少热量？（不计热损失和干豆吸收的热量）
(2)在额定电压下，打浆时通过电动机的电流是多大？

有一种WSJ-60型号的新电热壶，其铭牌标志如图所示。现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min,已知外界气压为1标准大气压，水的比热容为4.2 x 10³J/(kg·℃）。求：

（1) 水吸收的热量。
（2）电热壶的效率。
(3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时  6min 3s，那么此时电路的实际电压是多少？

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？

我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的        能转化为汽车的       能和蓄电池
的      能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是      
A．磁场对电流的作用       B．电流的磁效应        C．电磁感应
（3）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如下表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该      （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由：                                                         ；
（4）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值。已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．
计算：①牵引力做功为多少；
②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大。

输出电压/V	300
额定功率/kW	30
最大容量/kW·h	30
质量/kg	320

 

前些日子，一同学的妈妈买了一个“爱国”牌自动电热水壶（如图），其铭牌如下表．他为了给妈妈说明电热水壶的使用方法，做了如下操作：他接水至800ml刻度，然后把壶放在加热座上，拨开开关，5min后水烧开，水壶自动断电．已知水的初温为20℃．

自动电热水壶
型号	ZDH100B
电源	220V  50Hz
额定功率	1000W
容量	800ml
编号	H8017664

 
请你帮他计算：(1)这壶水吸收的热量为多少?
(2)当电热水壶正常工作时，求电热水壶的热效率．
(3)这位同学想测试一下铭牌标示功率与实际使用时的功率是否相符,其操作与观察是：让这台电热水壶单独工作,用手表计时,结果10电能表的转盘转了400转（该同学家中的电能表参数是3000r/kwh）．请根据该同学获得的数据，计算电热水器的实际功率．

小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图所示。若自来水的温度是
10℃，充满水后，小明将调温开关打开，接通电源，加热指示灯亮；达到设定温度时，加
热指示灯熄灭，热水器中的水一共吸收1.155×10⁷J热量。请你帮助小明回答下列问题：

（1）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？
（2）若实际经过2h30min指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？

用天然气灶烧水，燃烧0.5m³的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c="4" .2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为q=7.0×10⁷J/m³。求：
（1）0.5m³天然气完全燃烧放出的热量Q_放；
（2）水吸收的热量Q_吸；
（3）燃气灶的效率η。