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1、
类型三 热学综合
内容
公式
物体吸放热
Q吸( 放 )=cmΔt
热值的相关计算
Q=qm( 气体燃料Q=qV )
m=QqV=Qq
能量利用效率
η=Q吸Q燃×100%
1.用炉子烧水时,将10 kg的水从20 ℃加热到100 ℃,燃烧了0.5 kg的焦炭,水的比热容是4.2×103 J/( kg·℃ ),焦炭的热值是3.0×107 J/kg。求:
( 1 )水吸收的热量是多少?
( 2 )0.5 kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少?
( 3 )炉子烧水的效率是多少?
解:( 1 )Q吸=cm水Δt=4.2×103 J/
2、( kg·℃ )×10 kg×( 100 ℃-20 ℃ )=3.36×106 J
( 2 )Q放=qm炭=3.0×107 J/kg×0.5 kg=1.5×107 J
( 3 )η=Q吸Q放×100%=3.36×106J1.5×107J×100%=22.4%
2.( 2019·兰州 )已知天然气的热值为3.8×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃ )。求:
( 1 )完全燃烧1.4×10-2 m3天然气放出多少热量?
( 2 )若某天然气灶的效率为60%,则这些天然气可将质量为3.8 kg,初温为25 ℃的水加热到多少( 当地的大气压强为1标准大气压 )?
解:( 1 )完全燃烧1.4×10-2 m3天然气放出的热量
Q放=Vq=1.4×10-2 m3×3.8×107 J/m3=5.32×105 J
( 2 )由η=Q吸Q放×100%可得,水吸收的热量
Q吸=ηQ放=60%×5.32×105 J=3.192×105 J
由Q吸=cmΔt可得,水升高的温度
Δt=Q吸cm=3.192×105J4.2×103J/( kg·℃ )×3.8kg=20 ℃
则水的末温度为t=t0+Δt=25 ℃+20 ℃=45 ℃
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