用天然气灶给常温下4kg的水加热,消耗了0.07m3的天然气,已知天然气灶烧水的效率为40%,天然气的热值为3.6×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),试求:
(1)0.07m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水的温度升高了多少?
如图是一种以柴油机为动力的抓斗起重机,其部分参数如表。求:
(1)起重机空载静止在水平地面上时,对地面的压强是2.4×105Pa,它与地面的接触面积是多少?(取g=10N/kg)
(2)将1.0×104N的物料抓举到最大高度用时15s,起重机对物料做功的功率多大?
(3)起重机空载时以最大行驶功率行驶1h,消耗柴油多少kg?(取q柴油=4×107J/kg)
空载质量 |
4.8t |
最大抓举高度 |
6m |
空载最大行驶功率 |
4×104W |
柴油机效率 |
40% |
在一次测试中,某家用小汽车沿水平道路以72km/h的速度匀速行驶1.5h,消耗汽油6L.(g=10N/kg,汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.6×107J/kg)
(1)若该车连同乘客总质量为1800kg,轮胎与地面接触的总面积为600cm2,则静止时汽车对水平路面的压强是多大?
(2)测试中,若平均阻力为500N,牵引力做功的功率是多大?
(3)在本次测试中,该车内燃机的效率是多大?(计算结果精确到1%)
铁岭市多条公交线路已经使用新能源电气混合公交车。这些公交车具有噪音小、节能、环保等特点,其部分技术参数如下表。
满载质量 |
输出功率 |
发动机效率 |
最高速度 |
6000kg |
72kW |
40% |
20m/s |
(1)公交车满载时静止在水平地面上,对地面的压强是3×105Pa,求轮胎与地面接触的总面积。(取g=10N/kg)
(2)公交车以最高速度沿水平路面匀速行驶10 min,求公交车受到的阻力。
(3)使用天然气作燃料,公交车匀速行驶10min,需要完全燃烧天然气的体积是多少?(取q天热气=4×107J/m3)
2017年5月5日,我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919成功首飞,揭开了中国民用飞机发展史上崭新的一页,C919空载质量为60t,轮胎与地面接触总面积为0.5m2,在空中以90m/s的速度水平方向匀速飞行80min,受到的阻力为1.2×105N.(g取10N/kg)求:
(1)C919空载停在机场的水平地面上时,对地面产生的压强是多少?
(2)飞行过程中发动机的功率是多少?
(3)若发动机的效率为48%,飞行80min过程中消耗燃油的质量是多少?(q燃油=4.5×107J/kg)
如图是小芳家新买的轿车,该车部分参数如下表。求:
整车质量 |
1.8t |
最大输出功率 |
92kW |
汽油机效率 |
30% |
(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压强多大?(轮胎与地面接触的总面积为0.12m2,g=10N/kg)
(2)在某段水平路面上,该车以72km/h的速度匀速直线行驶时,所受的阻力为4000N,则此时发动机的输出功率多大?
(3)若该车以最大输出功率行驶10min,需要消耗多少千克汽油?(q汽油=4.6×107J/kg)
如图所示的独轮摩托车在水平路面上正常行驶时速度为36km/h,所受阻力是人和车总重的0.2倍。请计算:
(1)若人和车总重是1000N,摩托车正常行驶时轮胎与地面接触面积为100cm2,此时其对水平路面的压强是多少帕?
(2)摩托车在水平路面上正常匀速直线行驶时功率是多少瓦?
(3)若摩托车正常行驶0.5h所做的功由效率为25%的汽油机来完成,则需要完全燃烧多少千克的汽油?(取q汽油=4.0×107J/kg)
某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3.试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)该热水器烧水的效率是多少?
我国在南海成功试采的“可燃冰”是天然气的水合物,天然气应用广泛。如图是用天然气为燃料的小汽车,总质量为1.5t,车轮与地面的总接触面积为0.1m2,汽车发动机的效率为30%,以20m/s的速度在平直公路上匀速直线行驶时受到的阻力为1000N.(天然气热值q=3.5×107J/m3,g=10N/kg)求:
(1)该车静止时,对水平路面的压强;
(2)该车行驶时发动机的输出功率;
(3)10m3天然气能使该车以20m/s的速度在该段平直公路上匀速直线行驶的路程是多少?
如图是我国自行研发的一款纯电动中巴车,它的整车质量为4000kg,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90kW.求:(g取10N/kg)
(1)静止时中巴车对水平路面的压强有多大?
(2)中巴车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时,所受阻力是多少?
(3)若中巴车改用汽油作动力,假如汽油燃烧放出的热量全部用来做功,以90kW的输出功率行驶1h,至少要燃烧多少升的汽油?(汽油的热值为3.24×107J/L)
如图是小明家新买额电热水壶,它的额定电压是220V,额定功率是2000W,小明在壶中装入1.5kg初温为20℃的水,电热水壶正常工作6min将这壶水烧开(1标准大气压下)。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)电热水壶烧开这壶水的效率是多少?
(3)烧开这壶水消耗的电能相当于完全燃烧多少m3的煤气?
(q煤气=4.0×107J/m3)
一辆小轿车,质量为1.8t,车轮与地面总接触面积为1000cm2,小轿车发动机的效率是20%,它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644N(空气阻力不计,汽油热值q=4.6×107J/kg,g=10N/kg).求:
(1)该小轿车静止时对水平地面的压强为多少?
(2)该小轿车在平直公路上匀速行驶100km消耗多少kg汽油?
高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷。放假期间,铭铭与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩。如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车,下表是它的部分参数。(g=10N/kg)
满载时总质量 |
1000t |
车轮与铁轨接触总面积 |
0.8m2 |
最高时速 |
360km/h |
(1)满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压强是多少?
(2)葫芦岛至沈阳的路程为270km。若列车以最高时速行驶,从葫芦岛到沈阳需要多长时间?列车从胡芦岛到沈阳实际运行1.5h。设列车在水平轨道上做匀速直线运动,所受阻力是其满载时重力的0.01倍,此过程中牵引力的功率是多少?
(3)“和谐号”运行1km耗电1.075×108J,若这些电能全部由燃烧柴油来获得,列车行驶1km需要消耗多少千克柴油?(q柴油=4.3×107J/kg)
新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为600kg,车轮与沙滩接触总面积为2000cm2.该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动,10min行驶了6km,卡丁车的牵引力为2.3×103N。
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多大?
(2)该卡丁车行驶的功率为多少?
(3)若该卡丁车以汽油为燃料,在这次行驶中需要燃烧1.2kg的汽油。求汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg)
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