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專題 熱量和熱效率的計(jì)算
第十四章 內(nèi)能與熱機(jī)
1.物體吸、放熱的相關(guān)計(jì)算
（1）物體吸熱的相關(guān)計(jì)算：或。
（2）物體放熱的相關(guān)計(jì)算：或。
（3）燃料燃燒放熱的相關(guān)計(jì)算：（適用于固體和液體燃料），或（適用于某些氣體燃料）。
（4）明確幾個(gè)溫度的含義：升高（降低）是指變化的溫度，升高到（降低到）是指物體的末溫。
專 題 概 覽
2.熱效率的相關(guān)計(jì)算
（1）熱機(jī)的效率：。
（2）太陽能利用的效率：。
（3）爐子燒水的效率：。
類型一 熱量的計(jì)算
例1 “可燃冰”是未來潔凈的新能源。可燃冰具有熱值大，能直接點(diǎn)燃等特點(diǎn)，它的熱值約為。問完全燃燒的可燃冰能使質(zhì)量約為多少千克的的水溫度升高到？［水的比熱容為］
解：1 m3的可燃冰完全燃燒后放出的熱量：
，
水吸收的熱量：，
水的質(zhì)量：。
跟蹤練習(xí)
1.合理分類和利用垃圾可以變廢為寶。在一定條件下，垃圾能“榨”出燃料油，若燃料油的熱值為，則這些燃料油完全燃燒釋放出的熱量為_________J，燃燒時(shí)燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_________能。
內(nèi)
2.羊湯是很多地方的特色美食之一，它的主要制作步驟：在鍋中放入水和羊骨、羊肉、羊雜，用大火將水煮至沸騰，然后轉(zhuǎn)用溫火持續(xù)煮沸。若煮一鍋羊湯需加水，羊骨、羊肉、羊雜三者共，設(shè)鍋中水、羊骨、羊肉、羊雜初始溫度都為。羊骨、羊肉、羊雜的平均比熱容為，則將一鍋羊湯燒開（羊湯的沸點(diǎn)為）需要吸收的熱量是多少？［］
解：羊湯的沸點(diǎn)為，水、羊骨、羊肉、羊雜的末溫為。
水吸收的熱量：
；
羊骨、羊肉、羊雜吸收的熱量：
；
將一鍋羊湯燒開需要吸收的熱量：
。
類型二 熱平衡的計(jì)算
例2 小麗需用溫度為的水泡腳，便把的熱水與、的水混合，設(shè)混合過程沒有熱量損失，問：需要的熱水多少kg？
解：的水吸收的熱量：
熱水放出的熱量等于冷水吸收的熱量：
則需要90 ℃熱水的質(zhì)量：
跟蹤練習(xí)
3.一把質(zhì)量為的鋼刀，加熱到，然后在空氣中自然冷卻，此時(shí)室溫為。［，不計(jì)熱量損失］求：
（1）這把鋼刀在冷卻過程中放出多少熱量？
（2）若把這些熱量給、的水加熱，水溫可以上升多少攝氏度（取整數(shù)）？
解：（1）鋼刀在冷卻過程中放出的熱量：。
（2）不計(jì)熱量損失，鋼刀放出的熱量全部被水吸收，則，
根據(jù)可得，
水升高的溫度：。
類型三 爐子的效率
例3 某小區(qū)利用煤爐燒水供暖，一段時(shí)間消耗煙煤。已知煙煤的熱值為，。
（1）煙煤如果完全燃燒，放出的熱量為多少？
（2）假設(shè)煙煤在煤爐中完全燃燒，放出的熱量部分被水吸收，可以使的水從升高到，求水吸收的熱量為多少？
（3）求煤爐加熱水的熱效率。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）水吸收的熱量
。
解：（1） 的煙煤放出的熱量
。
（3）煤爐加熱水的熱效率
。
跟蹤練習(xí)
4.為了減少環(huán)境污染，部分農(nóng)村地區(qū)改用液化氣燒菜做飯。某鋼瓶裝有液化氣，已知液化氣的熱值為，水的比熱容為。求：
（1）這瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）若（1）中放出的熱量有40%被初溫為20 ℃的水吸收，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可將多少質(zhì)量的水燒開？
解：（1）10 kg液化氣完全燃燒釋放的熱量：
；
（2）由題知，，
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100 ℃，即水的末溫為100 ℃，
由得水的質(zhì)量：
。
類型四 太陽能熱水器的效率
例4 某太陽能熱水器，水容量為，該熱水器在冬季有效日照時(shí)段里，平均每平方米的面積上每小時(shí)接收的太陽能約為。若該熱水器接收太陽能的有效面積為，每天日照時(shí)間按計(jì)算，這些太陽能能使裝滿水的熱水器中的水溫從升高到［水的比熱容為，水的密度為］。求：
（1）熱水器中水的質(zhì)量；
（2）一天內(nèi)熱水器中的水吸收的熱量；
（3）熱水器在冬季的效率。
解：（1）該太陽能熱水器中水的體積：
，
水的質(zhì)量：。
（2）一天內(nèi)熱水器中的水吸收的熱量：
。
（3）一天內(nèi)熱水器接收太陽能的能量：
，
熱水器在冬季的效率：
。
跟蹤練習(xí)
5.太陽能熱水器深受廣大用戶的青睞，某品牌太陽能熱水器，水容量，該熱水器在冬季有效日照時(shí)段里，平均每平方米的面積上每小時(shí)接收的太陽能約為。若該熱水器接收太陽能的有效面積為，每天日照時(shí)間，則接收到的太陽能可以使裝滿水的熱水器中的水從加熱到。[；]求：
（1）一天內(nèi)熱水器中的水吸收的熱量；
（2）熱水器在冬季的效率；
（3）如果一天內(nèi)水吸收的熱量由天然氣熱水器（其效率為）提供，則一天需要消耗多少的天然氣？（）
解：（1）熱水器中水的體積，
由得，水的質(zhì)量：，
則一天內(nèi)熱水器中的水吸收的熱量：
（2）一天內(nèi)熱水器接收太陽能的能量：
，
則熱水器在冬季的效率：。
（3）由可得，天然氣完全燃燒放出的熱量：
，
由得，需要消耗天然氣的體積：。
類型五 熱機(jī)的效率
例5 飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是一種熱機(jī)，通過航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得向前的推力。高空中某飛機(jī)獲得的水平推力，以的速度沿水平方向勻速航行，需要完全燃燒熱值為的航空煤油。求內(nèi)：
（1）飛機(jī)的航程；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（3）航空煤油完全燃燒放出的熱量；
（4）發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率。
解：（1）飛機(jī)的航程：
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功：
。
（3）航空煤油完全燃燒放出的熱量：。
（4）發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率：
。
跟蹤練習(xí)
6.小明家買了一輛以汽油為燃料的小汽車，經(jīng)查閱資料，小明了解到以下信息：“該車如以的速度勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為，百公里油耗為”。（溫馨提示：“百公里油耗”是指汽車行駛，需要消耗汽油）已知：，汽油密度，汽油熱值。請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)過的知識(shí)解答下列問題：
（1）汽油質(zhì)量是多少？
（2）完全燃燒汽油所放出的熱量是多少？
（3）該汽車以的速度勻速行駛時(shí)，它的發(fā)動(dòng)機(jī)效率是多少？
解：（1）汽油的質(zhì)量：
。
（2）完全燃燒汽油所放出的熱量：
。
（3）設(shè)該汽車勻速行駛，
則牽引力做的功：，
該汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)效率：。
7.“五一”假期，小明一家驅(qū)車外出旅游。當(dāng)汽車以的速度在高速公路上勻速直線行駛時(shí)，汽車受到的阻力是整車重力的0.08，效率為。已知汽車整車質(zhì)量為，油箱容積為。（汽油熱值，取）
（1）這時(shí)汽車牽引力做功的功率是多少？
（2）該車加滿一箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程？
解：（1）汽車的重力：，
汽車受到的阻力：，
汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則，
汽車牽引力做功的功率：。
（2）汽油完全燃燒放出的熱量：
，
牽引力做的有用功：
，
汽車行駛的路程：。
再見

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