返回目录第三专题 计算题 实 验 篇第 3 节 热学计算题返回目录2公式概略 1．吸、放热：Q＝cmΔt 2．燃料燃烧放热：Q＝mq(q 为热值，单位是 J/kg) 3．热机效率：η＝W有Q放 返回目录3( 一 ) 力与热的综合1 ．氢燃料新能源公交车陆续在一些大城市投放使用．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是 22 世纪最理想的能源， [c 水＝ 4.2×103 J/(kg·)℃ ， q 氢＝ 1.4×108 J/kg](1) 求质量为 0.3 kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量；(2) 若这些热量全部被质量为 200 kg ，温度为 15 ℃ 的水吸收，求水升高的温度；(3) 若不考虑能量损耗， 0.3 kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量能让以恒定功率为140 kW 匀速行驶的公交车行驶多长时间？返回目录4解：(1)0.3 kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量 Q＝mq 氢＝0.3 kg×1.4×108 J/kg＝4.2×107 J. (2)水吸收的热量 Q 吸＝Q 放＝4.2×107 J 由 Q 吸＝cmΔt 得水升高温度 Δt＝ Q吸c水m水＝4.2×107 4.2×103×200 ℃＝50 ℃. (3)公交车所做的功 W＝Q 放＝4.2×107 J 由 P＝Wt 得公交车行驶时间 t＝WP＝ 4.2×107 J1.4×105 W＝300 s. 返回目录5(二)电与热的综合 2．一种新型太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热．小荣家新安装了一台这种热水器，铭牌如下图. 额定电压 220 V 容积 100 L 额定功率 2 000 W 频率 50 Hz (1)太阳能热水器贮满水，水温从 20 ℃升高到 50 ℃时，需要吸收多少热量？ (2)用电加热时，热水器正常工作的电流为多少？(结果保留 1 位小数) (3)贮满水的热水器，阴雨天时，也要使水温从 20 ℃升高到 50 ℃，其中 50%的热量由电能辅助提供．若不计热量损失，热水器正常工作需要加热多长时间？ 返回目录6解：(1)水的体积 V＝100 L＝100 dm3＝0.1 m3 由 ρ＝mV得水的质量 m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×0.1 m3＝100 kg 水吸收的热量 Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×103×100×(50－20) J＝1.26×107 J. (2)由 P＝UI 得，热水器正常工作的电流 I＝PU＝2 000 W220 V ≈9.1 A． 返回目录7(3)由题意知，消耗的电能 W＝Q 吸×50%＝1.26×107 J×50%＝6.3×106 J 由 P＝Wt 得，热水器正常工作需要的加热时间 t＝WP＝6.3×106 J2 000 W ＝3 150 s.
