1、第二部分 专题五 类型二1锐锐同学在室温下用电热水器给 2 kg 水加热,加热过程中水温与时间的关系如下表所示,水的比热容为 c 水 4.210 3 J/ (kg ).t/min 0 2 4 6 8 10 12 14T/ 20 35 50 65 80 95 95 95(1)在如图坐标中作出水温与时间的关系图线(2)若把水加热至刚沸腾的过程中,水吸收的热量是多少?(3)如果改用热效率为 15%的煤炉来加热这些水至刚沸腾的状态,则需要完全燃烧多少煤?( 煤的热值为 3107 J/kg)【答案】(1)如答图所示解:(2)根据实验记录的温度可知,水的沸点为 95 ,初温为 20 ,温度的变化量 t75
2、 ,故把水加热至刚沸腾吸收的热量 Q 吸 cmt4.210 3 J/(kg )2 kg75 6.310 5 J;(3)由题意得,煤燃烧放出的热量 Q 放 与 Q 吸 的关系式是:15%Q 放 Q 吸 ,即 m 煤 0.14 kgQ吸15%q煤 6.3105 J15%3107 J/kg2国庆期间,锐锐一家驱车参加美丽赣州自驾游活动,从赣州市区至 60 km 之外的宝莲山风景区游玩已知汽车在乡间公路上匀速直线行驶过程所受平均阻力为 1.4103 N,轿车总重为 1.6104 N,此型号的汽油机的效率为 30,求:(1)该汽车行驶这段路中发动机牵引力所做的功是多少?(2)若当时 93 号汽油价格为
3、6.00 元/升,则往返一趟所需的汽油费支出是多少元?(汽油热值 q 汽油 4.010 7 J/L)(3)若在这段路程内,汽车发动机排出的废气带走的热量为 2.52108 J这些热量可使多少 m3 的水温度升高 50 ? 水的比热容 c 水 4.210 3 J/(kg)解:(1)汽车牵引力大小 Ff1.410 3 N,汽车牵引力做功 WFs1.4 103 N60103 m8.410 7 J;(2)因为汽车的效率为 30%,则 V 汽油 q30% Q 吸 W ,故 V 汽油 7 L;Wq30% 8.4107 J4.0107 J/L0.3汽车往返所消耗的汽油总量为 V 总 14 L,汽油费支出 1
4、4 L6.00 元/升84 元;(3)对于水吸收热量 Q 吸 Q 放 cm t,所以 m 1.210 3 kg;Q放c水 t 2.52108 J4.2103 J/kg 50 则 V 1.2 m 3m 1.2103 kg1103 kg/m33我国北方地区家庭浴室大多用燃气热水器提供热水,小芳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 水 1.010 3 kg/m3,水的比热容 c 水 4.210 3 J/(kg) ,如果小芳洗一次澡用热水 0.05 m3.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
5、燃烧释放热量的 70%被水吸收,需要消耗多少 m3 的天然气?( 天然气的热值 q410 7 J/m3)(4)现用标有“220 V 3 000 W”字样的即热型电热水器来对这些水加热,若加热效率为 60%,则电热水器需要工作多长时间?解:(1)所用热水的质量 m V1.010 3 kg/m30.05 m350 kg ;(2)水吸收的热量 Q 吸 cm(tt 0) 4.2103 J/(kg)50 kg(40 10 ) 6.310 6 J;(3)由于 1Q 放 Q 吸 ,则 V 天然气 q70% Q 吸 ,故 V 天然气 0.225 m 3;Q吸q70% 6.3106 J4107 J/m30.7(4)因为 Q 电放 ,则 t 3 500 sQ吸2 Q吸P2 6.3106 J3 000 W0.6