期中复习计算题模拟专项训练 1．淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金 属的硬度和强度。现将一质量为 1.5kg 的金属块加热到 420℃，然后放在室温为 20℃的空气中自然冷却 求： （1）金属块在冷却过程中放出多少热量？ （2）若把这些热量全部用于给 35℃、1kg 的水加热，在一标准大气压下水温升高多少摄氏度？[已知金 属的比热容为 0.49×103J/（kg•℃），水的比热容为 4.2×103J/（kg•℃）] 2．热水器是现代人们家庭生活必不可少的家用电器，它取代了过去的柴木烧水，让人们短时间用到热水 ， 满足每天洗漱和洗澡的需要。燃气热水器就是采用燃气作为主要能源材料，通过燃气燃烧产生的高温热量 传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水目的一种热水器。 燃气型热水器是曾经占领热水器市场的主流热水器，其优点就是即开即用，无需等待，而且占地面积较小 ， 能为家庭节省很多空间。 如图所示为林内牌燃气热水器。其参数为： 型号 JSQ31﹣R32F 类型 强排 额定产热水能力（L/min） 16 额定热负荷（kw） 31 额定最小热负荷（kw） 2 热效率 90 适用水压（MPa） 0.07～1.0 质量（kg） 15.5 额定电压（V） AC220 额定产热水能力：燃料燃烧时每分钟可以把多少升的水的温度提高 25℃。 热效率：燃料燃烧时使水吸收的的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比。 （1）燃料燃烧时是将燃料的 　 　能转化为内能，通过 　 　使水的内能增加。 （2）将 16L 的水温度升高 25℃，水吸收的热量为多少？ （3）深秋，该热水器每分钟可将多少初温为 10℃的水升高到 60℃？若某次洗澡用时 10min，需要燃烧 多少 m3 的天然气？（q 天然气＝3.2×107J/m3，计算结果小数点后保留 2 位） 3．在冬天的时候一家人聚在一起吃上一顿美美的火锅不是一种很让人舒心的事情吗？爱吃火锅的细心食 客不难发现，现在市里一些火锅店、饭店、酒店等都选用了一种配备丁烷气罐的一种新型便携式的燃气炉 。 丁烷气罐外形小巧，火力也很大，最重要的是方便干净，适用于短时间内吃火锅的顾客，也适用于野外郊 游野炊用。如图所示为亨味达牌便携式丁烷气炉。[q 丁烷＝5.0×107J/kg，c 合金＝0.8×103J/（kg•℃）] 其参数如表 耗气量 发热量 热效率 192g/h 2.9kW 65% 产品净重 产品毛重 说明 1.5kg 2.0kg 250g 猛火力燃烧 80min 某火锅店使用此燃气炉给顾客煮羊肉，盛肉的锅为 1kg 的合金锅，其内装有 20℃、2kg 的温水。（计算 结果保留小数点后两位） （1）完全燃烧 0.2kg 的丁烷气体可释放出多少 J 的热量？ （2）要使锅内的水烧开（当地为 1 标准大气压），水和锅一共需要吸收多少 J 的热量？ （3）若燃气炉以最大的火力工作，要把锅内的水烧开，燃气要持续燃烧多少 h？ 4．发动机的效率是汽车经济性能指标之一。某品牌汽车厂家提供一款轿车的部分出厂参数如下： ①汽车 在平直公路匀速行驶 100km 过程中速度表如图 19 所示，百公里耗油量为 12L；②发动机输出功率为 30kW。（q＝5.0×107J/kg、ρ 油＝0.75×103kg/m3）。根据以上参数计算： （1）发动机所做的有用功； （2）汽车发动机的效率。 5．小华家家用的天然气热水器铭牌如表所示，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时 ， 天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水内能。已知当时自来水的温度是 15℃，热水器输 出热水的温度为 40℃，天然气的热值为 3.2×107J/m3。 净重 14.3kg 控制方式 微电脑 额定流量 16L/min 等级效率 84% 气源 天然气 （1）小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置 为 40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到 40L 时洗衣化便会自动停止注水。注水前 天然气表的示数是 2365.89m3，注水后变为 2366.05m3。估算该热水器的热效率？（结果保留至 1%） （2）已知当时自来水的温度是 15℃，热水器输出热水设定的温度为 40℃不变。小华在洗澡时将水温调 至最高并按额定流量放出热水，洗澡 前天然气表的示数是 2366.05m3 ，洗澡后天然气 表的示数是 2366.55m3。按照铭牌上的等级效率计算他洗一次澡用了多长时间？（此过程中家里没有其他设备使用 天然气） 6．质量相等、初温相同的水和某种液体，用两个相同的电加热器分别给它们加热，每隔一分钟分别记录 一次水和某种液体的温度，测得的数据如表： 项目 水 某种液体 0 时 间 /m in 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 温度/ 15 ℃ 16 17 18 19 20 15 17 19 21 23 25 （1）请根据测得的数据求出该液体的比热容；[c 水＝4.2×103J/（kg•℃）] （2）要使 100g 该液体温度从 15℃升高到 35℃，需要吸收多少热量？ 7．小红家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌如表 1，其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温 度为 20℃，天然气的热值为 3.2×107J/m3，c 水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ 水＝1×103kg/m3。求： （1）燃气热水器正常工作 10 分钟流出多少 kg 热水？ （2）燃气热水器正常工作 10 分钟的热效率为多少？ 表1 燃气热水器 输出热水温度 40℃ 气量 1.2m3/h 水量 5.0L/min 热效率 （3）因全国性煤炭紧缺和经济复苏伴生的高用电需求，今年入夏以来全国 20 多个省份出现错避峰乃至 “拉闸限电”的现象，开发绿色、环保、碳排放达标的新能源迫在眉睫。太阳能热水器是直接利用太阳能给 水加热的装置，具有安全、节能、环保等优点，表 2 是某款太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。 如果燃气热水器正常工作 10 分钟水所吸收的热量由太阳能热水器提供，太阳能热水器需要在阳光下照射 多长时间？ 表2 集热管数/支 吸热板面积/m2 太阳辐射功 率 /【J/ （ 能量转化效率/% m2•h）】 28 2.5 1.68×106 50 8．燃气汽车，以压缩天然气为燃料，是实用的低排放汽车。如图所示，这是某品牌燃气汽车，其部分参 数如表所示。质量为 60kg 的司机师傅开着满气箱的燃气汽车，匀速行驶 500km 后刚好消耗完燃气。已 知燃气汽车匀速行驶过程中发动机的牵引力为汽车总重的 。[g 取 10N/kg，q 燃气＝1.15×1010J/m3，c 水＝4.2×10 3 J/（kg•℃），忽略燃气质量的变化对牵引力的影响] 空车质量 m/kg 1320 最大功率 P/kW 100 3 0.24 最高时速 v/（km•h﹣1） 180 气箱容积/m （1）燃气汽车的发动机与汽油机的构造、原理相同，为燃气汽车提供动力的是发动机的 　 　冲程。请 写出一个汽油机热机效率较低的原因：　 　。 （2）一满箱燃气完全燃烧放出的热量的 70%被水吸收，可使多少千克的水的温度升高 50℃？ （3）该品牌燃气汽车的热机效率是多少？ 9．小明家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率为 85%。小华尝试估测该热水器的 热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的“水 量”设置为 50L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到 50L 时洗衣机便会自动停止注水。 已 知 当 时 的 自 来 水 的 温 度 是 15℃ ， 热 水 器 输 出 热 水 的 温 度 为 40℃ ， 注 水 前 天 然 气 表 的 示 数 是 2365.89m3，注水后变为 2366.09m3。求：（除不尽，保留 2 位小数，c 水＝4.2×103J/（kg•℃），q 天然气＝3.2×10 7 J/m3） （1）该热水器的铭牌标明了它的热效率为 85%，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的 能的 85%转化为水的 　 　。 （2）50L 水加热至设定温度吸收的热量为多少？ （3）该热水器的实际热效率是多少？ 10．图示是李华家新装的天然气热水器，其铭牌如表所示。国家规定能效等级为 2 级的热水器，其热效率 值不低于 88%。李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器 的温度设定在 40℃（即水从热水器流出的温度）， 他家所用的花洒出水量为 6kg/min ，洗澡用时 15min，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为 165.5m3 和 165.3m3。已知进入热水器的冷水温度 为 5℃[水的比热容 c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值 q＝7.0×107J/m3]，求： （1）求消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）通过计算判定该款热水器能效等级是否达标； （3）该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让 12kg 的水升高 25℃。当水的初温和出水量与李华 测试时相同，求从热水器中流出的水能达到的最高温度。 型号 JSQ25﹣HT1 pro 气源 天然气 额定产热水能力 12kg/min（Δt＝25℃） 能效等级 2级 净重量 38 千克 外形尺寸 700×400×337mm 容积 40L 以下 11．10 月 16 日 0 时 23 分，长征二号 F 运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞，将神舟十三号载人飞船 推向太空，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富开启了为期 6 个月的太空之旅！目前运载火箭一般使用液 态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。以下表格中是一些燃料的热值。 燃料 热值 燃料 热值 汽油 4.6×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg 氢 1.4×108J/kg （1）根据表格中数据回答，运载火箭使用氢作为燃料的主要原因是：　 　； （2）某火箭发射时携带了 3×104kg 液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为 20℃的水 加热至沸腾？[c 水＝4.2×103J/（kg•℃），大气压为 1 标准大气压] （3）某氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。一次测试中，该氢能源车以 70kW 的功率匀速行驶 0.5h，消耗了 2kg 燃料，求该发动机的效率。 12．如图所示，当