初中物理内能计算题

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c=4.2×10³J/（kg·℃）,天然气的热值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。

如图甲所示为一制胶厂熬胶时的电加热器的电路原理图，图18乙为旋转开关的示意图，开关内有一块绝缘的圆盘，在圆盘的边缘有6个金属触点（在图18乙中用“○”表示，“○”标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接），可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置A时，金属滑片将1、2触点接通，同时另一端将3、4触点接通；如旋钮上的箭头指向图中位置B时，金属滑片将2、4触点接通，另一端没有与触点接触。圆盘边缘的1、2、3、4金属触点对应于甲图的1、2、3、4触点。用这个旋转开关可以实现加热状态的转换。

图甲中R₁、R₂是两只阻值相同的电热丝。旋转开关在某一位置时对胶进行加热，使其升温；当胶的温度达到一定温度时，旋转开关转到另一位置改变其加热状态，使加热器产生的热量刚好补充向环境的散热，让胶保持在该恒温下加热一段时间，达到粘性最强。胶的比热容为3×10³J / (kg·℃)
（1）旋转开关在       位置时对胶进行加热，使其快速升温。当胶的温度达到一定温度时，旋转开关转到       位置时改变加热状态，使加热器产生的热量刚好补充向环境的散热，让胶保持在该恒温。（选填“A”或“B”）
（2）胶加热升温阶段，电热器的功率为1100W，则每根电热丝的阻值为多大？
（3）用该加热器使10kg 20℃的胶刚好加热到80℃时，用时30 min，则加热器的效率为多少？
（4）加热到80℃时旋转开关转到另一位置改变其加热状态，加热器无论怎样加热，胶的温度始终保持不变，则胶每1min向环境散热为多少J？此时通过加热器的电流为多少A？

为缓解城市公交运输压力，我校综合实践活动小组针对我市淮海路交通拥挤现象，设计电力机车专用道。同学们收集到电力机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

××型号电力机车	电力机车 功率10^6W	平均速度 60 km／h	牵引力 5×10^3N	额定载客量80人
××型号公交汽车	燃油热值 4×10^7 J／kg	平均速度 15 km／h	牵引力 3000 N	额定载客量40人

（1）甲、乙两车站相距2.1 km，电力机车运行需要多长时间？消耗多少电能？
（2）公交汽车每千米消耗燃油0.4 kg，行驶2.1 km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？公交汽车的效率是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈电力机车作为交通工具的优点。（写出一条即可）

一台电动机正常工作时，两端的电压为220 V，通过线圈的电流为10 A．若此线圈的电阻为2 Ω，则这台电动机1h内产生的热量是多少？这台电动机的效率是多少？若这些热量全部被质量为2㎏温度为20℃的水吸收，那么水的末温是多少℃？｛已知气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×l0³J／（kg·℃)｝

“海宝”是2010年上海世博会的吉祥物，其形象如图所示．在点缀上海街头的各种“海宝”中，有一座“海宝”（材质均匀、实心）的质量是3×10³ kg，密度为1.5×10³ kg/m³，与水平地面的总接触面积为1m²．求：

(1) “海宝”的重力是多少？
(2) “海宝”的体积是多少？
(3) “海宝”对地面的压强是多少？

如图所示，是举世闻名的三峡水利枢纽工程主体建筑——三峡水库大坝的魏峨雄姿。“截断巫山云雨，高峡出平湖”已变成现实，2003年6月1日三峡水库下闸蓄水。 美丽的万州——有如撒落在三峡平湖中的一颗明珠，因其优越的地理位置，成为重庆市第二大港口城市，至2009年工程完工，三峡水库水位达到175m，水库库容近400亿m³。如今，万吨级远洋货轮可停泊万州直抵重庆。

从2003年6月至今，三峡工程的防洪、发电、航运三大效益已初步显现，而且，三峡水库对长江中上游地区的生态、气候也有一定的调节和改善作用。
（1）、据专家分析，三峡工程水库蓄水后对库区的气候有一定的调节作用，这主要是因为水具有较大的           （2）、设坝区河床海拔高50米，当水位达175m时，大坝底部受到的长江水的压强有多大？（g=10N/kg）（3）一艘排水量为1.8万吨级的远洋巨轮，当它满载货物从大海驶入长江后，它的吃水线将       （选填：上升、下降）一些。若该远洋货轮停泊在万州港，并卸下了6000t货物，问此时货轮排开水的体积是多少 m³  （g="10N/kg" 、_水 =1.0×10³ kg/m³）

热水器的“能效比”是衡量热水器性能的指标之一．空气源热泵热水器是新一代高“能效比”(“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比)的热水装置，其工作原理简化为如图所示．工作物质在蒸发器中吸收空气的热迅速汽化，通过消耗少量电能驱动的压缩机将其压缩成高温高压的气体，在冷凝器内液化放出热量，并对冷水加热，使水温升高，达到制热水的目的．下表是某型号热泵热水器的部分参数，其中65L/h表示此热水器当进水温度为15℃，出水温度为55℃时，每小时可出热水65L．请你解答： 

额定制热水量	65L/h
额定电压/频率	220V/50Hz
额定输入功率	770W
水箱型号	100L

(1)65L水温度从15℃升高到55℃吸收的热量是多少？
(2)此热水器正常工作1h消耗的电能是多少？
(3)此热水器的“能效比”            100%(选填 “＞”、“=”或“＜”)．结合工作原理说明使用该热水器比电热水器节省费用的原因是什么？

我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg，静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m²，以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW，g取10N/kg．
(1)中巴车所受的重力是多少？
(2)静止时中巴车对路面的压强是多少？
(3)中巴车以30m/s匀速行驶时，所受阻力是多少？
(4)中巴车改用汽油机作动力，以72kW的输出功率行驶1h，至少要燃烧多少升汽油？(汽油的热值为3.2×10⁷J/L)

随着人们生活水平的提高，空调、电磁炉等电器已经进入普通家庭。小林家的家用空调的制冷和送风是交替进行的，空调处于制冷状态时的功率P₁是2.2kW，送风状态的功率P₂是0.22kW，测得此空调在某段时间内的电功率随时间变化的关如图所示。

（1）空调在前5min内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？
（2）在1h内，这台空调消耗的电能是多少度？
（3）这台空调1h消耗的电能供效率为90%的电磁炉烧水，可以将多少质量的25℃水烧开？（标准大气压的环境下）
（4）在高温天气，由于家庭电路的电压过低而使空调不能启动。请你简述家庭电路电压过低的原因。为了安全用电，许多家庭铺设了空调专线，请你简述铺设空调专线的意义。

地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

××型号 地铁机车	地铁电力机车 功率10^6W	平均速度60 km／h	牵引力5×10^4 N	额定载客量500人
××型号 公交汽车	燃油热值 4x10^7 J／kg	平均速度15 km／h	牵引力3000 N	额定载客量40人

（1）甲、乙两地铁站相距1.8 km，地铁运行需要消耗多少电能？
（2）若公交汽车每千米消耗燃油0.3kg，当地铁机车和公交汽车都行驶1.8 km，地铁机车和公交汽车的效率各是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点．（写出两条即可）

一辆轿车以108km/h的速度在平直的公路上匀速行驶1.8km，在此过程中：
（1）若轿车发动机的功率为48.3kW，则该车行驶中所受阻力是多少？
（2）若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率为多大？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）
（3）若汽车停止行驶一段时间后，发动机水箱内的6kg水温度从90℃降低到50℃，则水箱里的水放出多少热量？【c_水＝4.2×10³J/（kg·℃）】

太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置，小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上。现需要将初温为10℃，质量为100kg水，加热到60℃，取g=10N/kg，已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），求：
（1）把这些水从地面输送到屋顶的热水器中，需要对水做的功；
（2）这些水要从太阳那里吸收的热量；
（3）下雨时，改用热水器中的电辅助设备加热，若不计热损失，加热这些水所需的时间。

集热面积/m^2	1.41
容量/L	100
辅助 加热	额定电压/V	220
额定功率/W	2500
频率/Hz	50
最高温度/℃	65~75

 

按照有关规定，车辆严禁超载，车辆轮胎对路面的压强应控制在7×10⁵Pa以内。稽查人员在京沪高速上对一辆自重6t的10轮汽车进行检查，发现其车厢内装有一块规整的大理石，长3m、宽2m、高2m。已知大理石的密度为2.7×10³kg/m³，取g=10N/kg，求：
（1）汽车车厢内大理石的质量；
（2）该车此时对路面的压力；
（3）若每个车轮与水平地面的接触面积为4×10^－2m2，通过计算说明该车是否已超载？
（4）运用所学的物理知识，简要说明超载可能造成的两个危害。

丹东市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速推进．
（1）已知燃气的热值为4×10⁷J/m³，燃气的密度为1.2kg/m³，求完全燃烧多少千克燃气可放出8.4×10⁵J的热量．
（2）如果这些热量全部被水吸收，则可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到多少摄氏度？[水的比热容C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）将加热后的水（假设质量不变）倒入暖水瓶中放在水平桌面上，若暖水瓶与桌面的接触面积为70cm²，此时暖水瓶对桌面的压强为5×10³Pa．求暖水瓶的质量（g=10N/kg）．

要把质量为10kg的水从20℃加热到96℃，需要吸收多少热量？若这些热量由燃烧沼气提供，则需要完全燃烧多少m³的沼气？[设沼气安全燃烧放出的热量全部被水吸收，C_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_沼气=1.9×10⁷J/m³]．