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(共28张PPT)
第二单元
物态变化与内能
物理中考复习
2024
第11讲
热学综合计算
A组
1.质量、初温相同的甲、乙两金属块，先将甲投入一杯热水中，热平
衡后，水温降低6℃，把甲取出后，立即将乙投入这杯水中，热平衡后，水温又降低6℃，不计热损失，则甲、乙两金属块的比热容的关系为 ( )
A.c甲>c乙　　　　 B.c甲=c乙
C.c甲C
第11讲 热学综合计算
A组
2.小胡早上喝牛奶时觉得太烫了，用温度计测得牛奶的温度为66℃，
于是他将11℃的冷水倒入，进行混合，最后得到了36℃的温牛奶550g。已知在混合过程中有2310J的热量损失到空气中去了，问所用冷水的质量是多少 (假设牛奶的比热容和水相同)
第11讲 热学综合计算
A组
2.小胡早上喝牛奶时觉得太烫了，用温度计测得牛奶的温度为66℃，
于是他将11℃的冷水倒入，进行混合，最后得到了36℃的温牛奶550g。已知在混合过程中有2310J的热量损失到空气中去了，问所用冷水的质量是多少 (假设牛奶的比热容和水相同)
【解】根据题意可知，牛奶温度从66℃降低到36℃，放出的热量Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×m×30℃。冷水从11℃升高到36℃，吸收的热量Q吸=c水m水Δt'=4.2×103J/(kg·℃)×m水×25℃。
最后得到温牛奶550g，则m总=m+m水=0.55kg。混合过程中有热量损失，则Q放=Q吸+Q损。即4.2×103J/(kg·℃)×m×30℃=4.2×103
J/(kg·℃)×m水×25℃+2310J，解得m水=0.29kg。
第11讲 热学综合计算
A组
3.小明探究“不同物质的吸热能力”时，在两支相同的试管中分别装
入质量相等、初温相同的水和煤油，用一个酒精灯同时对两支试管均匀加热，加热一段时间后，温度计示数如图所示。
(1)指出图中使用酒精灯的错误操作:___________________
____________。
(2)水和煤油相比较，____的吸热能力更强。
(3)加热一段时间后，煤油的温度升高了4℃，则水的温
度升高了____℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，c煤油=2.1×
103J/(kg·℃)]
没有用酒精灯外焰
给物质加热
水
第11讲 热学综合计算
2
A组
4.(2021·宝鸡)某研究小组为测量垂直于太阳光、面积为1m2的表面
上每秒钟接收到的太阳能，用自制的太阳能热水器做实验。经多次实验，得到自制的太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2m2，太阳能热水器内的水的质量为100kg，水的初温为20℃，经8750s后温度升到45℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)。请计算:
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少
(2)太阳能热水器在这段时间内吸收的太阳能是多少
(3)垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少
第11讲 热学综合计算
A组
4.(2021·宝鸡)某研究小组为测量垂直于太阳光、面积为1m2的表面
上每秒钟接收到的太阳能，用自制的太阳能热水器做实验。经多次实验，得到自制的太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2m2，太阳能热水器内的水的质量为100kg，水的初温为20℃，经8750s后温度升到45℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)。请计算:
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少
【解】(1)水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg
×(45℃-20℃)=1.05×107J。
第11讲 热学综合计算
A组
4.(2021·宝鸡)某研究小组为测量垂直于太阳光、面积为1m2的表面
上每秒钟接收到的太阳能，用自制的太阳能热水器做实验。经多次实验，得到自制的太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2m2，太阳能热水器内的水的质量为100kg，水的初温为20℃，经8750s后温度升到45℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)。请计算:
(2)太阳能热水器在这段时间内吸收的太阳能是多少
第11讲 热学综合计算
A组
4.(2021·宝鸡)某研究小组为测量垂直于太阳光、面积为1m2的表面
上每秒钟接收到的太阳能，用自制的太阳能热水器做实验。经多次实验，得到自制的太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2m2，太阳能热水器内的水的质量为100kg，水的初温为20℃，经8750s后温度升到45℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)。请计算:
(2)太阳能热水器在这段时间内吸收的太阳能是多少
(2)太阳能热水器吸收的太阳能为Q太阳能===2.1×107J。
第11讲 热学综合计算
A组
4.(2021·宝鸡)某研究小组为测量垂直于太阳光、面积为1m2的表面
上每秒钟接收到的太阳能，用自制的太阳能热水器做实验。经多次实验，得到自制的太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2m2，太阳能热水器内的水的质量为100kg，水的初温为20℃，经8750s后温度升到45℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)。请计算:
(3)垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少
第11讲 热学综合计算
A组
4.(2021·宝鸡)某研究小组为测量垂直于太阳光、面积为1m2的表面
上每秒钟接收到的太阳能，用自制的太阳能热水器做实验。经多次实验，得到自制的太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2m2，太阳能热水器内的水的质量为100kg，水的初温为20℃，经8750s后温度升到45℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)。请计算:
(3)垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少
(3)接收太阳能的功率为P===1200J/(s·m2)。
第11讲 热学综合计算
B组
5.氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机
而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型的汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生的电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N，氢燃料的热值为q=1.5×108J/kg。求:
(1)A、B两地之间的距离；
(2)此过程中产生的电能E电；
(3)氢燃料电池将化学能转化为电能的效率；
(4)燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以72km/h的速度匀速行驶，所受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，取汽油的热值q汽油=5×107J/kg，同样到达B地，需要多少千克汽油
第11讲 热学综合计算
B组
5.氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机
而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型的汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生的电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N，氢燃料的热值为q=1.5×108J/kg。求:
(1)A、B两地之间的距离；
【解】(1)A、B两地之间的距离s=vt=72km/h×1h=72km=7.2×104m。
第11讲 热学综合计算
B组
5.氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机
而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型的汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生的电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N，氢燃料的热值为q=1.5×108J/kg。求:
(2)此过程中产生的电能E电；
第11讲 热学综合计算
B组
5.氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机
而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型的汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生的电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N，氢燃料的热值为q=1.5×108J/kg。求:
(2)此过程中产生的电能E电；
(2)汽车甲在平直公路上匀速行驶，汽车甲受到的阻力和汽车的牵引力是一对平衡力，根据二力平衡可知，汽车甲的牵引力F=f=1000N。汽车甲所做的有用功WF=Fs=1000N×7.2×104m=7.2×107J。
产生的电能为E电===9×107J。
第11讲 热学综合计算
B组
5.氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机
而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型的汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生的电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N，氢燃料的热值为q=1.5×108J/kg。求:
(3)氢燃料电池将化学能转化为电能的
效率；
第11讲 热学综合计算
B组
5.氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机
而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型的汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生的电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N，氢燃料的热值为q=1.5×108J/kg。求:
(3)氢燃料电池将化学能转化为电能的
效率；
(3)0.8kg氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J。
氢燃料电池将化学能转化为电能的效率η'==×100%=75%。
第11讲 热学综合计算
B组
5.氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机
而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型的汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生的电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N，氢燃料的热值为q=1.5×108J/kg。求:
(4)燃油汽车乙也在该公路上从A地出
发，以72km/h的速度匀速行驶，所
受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，取汽油的热值q汽油=5×107J/kg，同样到达B地，需要多少千克汽油
第11讲 热学综合计算
B组
5.氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机
而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型的汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生的电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N，氢燃料的热值为q=1.5×108J/kg。求:
(4)燃油汽车乙也在该公路上从A地出
发，以72km/h的速度匀速行驶，所
受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，取汽油的热值q汽油=5×107J/kg，同样到达B地，需要多少千克汽油
(4)汽油完全燃烧放出的热量为Q'放===2.4×108J。
第11讲 热学综合计算
B组
5.氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机
而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型的汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生的电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N，氢燃料的热值为q=1.5×108J/kg。求:
(4)燃油汽车乙也在该公路上从A地出
发，以72km/h的速度匀速行驶，所
受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，取汽油的热值q汽油=5×107J/kg，同样到达B地，需要多少千克汽油
需要完全燃烧汽油的质量为m汽油===4.8kg。
第11讲 热学综合计算
B组
6.汽车发动机以汽油为燃料，发动机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲
程中活塞在汽缸内通过的容积。如果发动机有多个汽缸，则所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量。如图所示的发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4)，通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气。
(1)某车以100km/h的平均车速行驶了100km，共耗油8L。若
发动机转速稳定为2000r/min，它的输出功率为P1=30kW。
参考以上数据，这辆车在此状态下行驶，发动机的效率为多少
(q汽油=5.0×107J/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3)
(2)发动机的输出功率与其排量有一定的关系，可据此计算出汽缸在做功冲程中的平均压强。从说明书上查到家中的轿车采用LFX直列四缸发动机，排量为2.0L。请你计算当发动机转速为4000r/min且它的输出功率P2=60kW时，做功冲程中汽缸内的平均压强。
第11讲 热学综合计算
B组
6.汽车发动机以汽油为燃料，发动机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲
程中活塞在汽缸内通过的容积。如果发动机有多个汽缸，则所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量。如图所示的发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4)，通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气。
(1)某车以100km/h的平均车速行驶了100km，共耗油8L。若
发动机转速稳定为2000r/min，它的输出功率为P1=30kW。
参考以上数据，这辆车在此状态下行驶，发动机的效率为多少
(q汽油=5.0×107J/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3)
【解】(1)某车以100km/h的平均车速行驶了100km，则行驶
时间为t1===1h=3600s。根据W=Pt可得，发动机做的有用功为W1=P1t1=30×103W×3600s=1.08×108J。
第11讲 热学综合计算
B组
6.汽车发动机以汽油为燃料，发动机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲
程中活塞在汽缸内通过的容积。如果发动机有多个汽缸，则所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量。如图所示的发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4)，通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气。
(1)某车以100km/h的平均车速行驶了100km，共耗油8L。若
发动机转速稳定为2000r/min，它的输出功率为P1=30kW。
参考以上数据，这辆车在此状态下行驶，发动机的效率为多少
(q汽油=5.0×107J/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3)
由密度公式可得，汽车行驶100km消耗汽油的质量为m汽油=
ρ汽油V汽油=0.7×103kg/m3×8×10-3m3=5.6kg。则这些汽油完全燃烧放出的热量为Q放=m汽油q汽油=5.6kg×5×107J/kg=2.8×108J。
发动机的效率为η==×100%≈38.6%。
第11讲 热学综合计算
B组
6.汽车发动机以汽油为燃料，发动机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲
程中活塞在汽缸内通过的容积。如果发动机有多个汽缸，则所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量。如图所示的发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4)，通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气。
(2)发动机的输出功率与其排量有一定的关系，可据此计算出汽
缸在做功冲程中的平均压强。从说明书上查到家中的轿车采用
LFX直列四缸发动机，排量为2.0L。请你计算当发动机转速为
4000r/min且它的输出功率P2=60kW时，做功冲程中汽缸内
的平均压强。
第11讲 热学综合计算
B组
6.汽车发动机以汽油为燃料，发动机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲
程中活塞在汽缸内通过的容积。如果发动机有多个汽缸，则所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量。如图所示的发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4)，通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气。
(2)发动机的输出功率与其排量有一定的关系，可据此计算出汽
缸在做功冲程中的平均压强。从说明书上查到家中的轿车采用
LFX直列四缸发动机，排量为2.0L。请你计算当发动机转速为
4000r/min且它的输出功率P2=60kW时，做功冲程中汽缸内
的平均压强。
(2)由题意可知，将四缸看作一个大汽缸(大汽缸容积为四缸总容积2L)，此时飞轮转2r活塞做功一次，转速为4000r/min，则每分钟的做功冲程数为
n=×4000=2000。
第11讲 热学综合计算
B组
6.汽车发动机以汽油为燃料，发动机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲
程中活塞在汽缸内通过的容积。如果发动机有多个汽缸，则所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量。如图所示的发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4)，通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气。
(2)发动机的输出功率与其排量有一定的关系，可据此计算出汽
缸在做功冲程中的平均压强。从说明书上查到家中的轿车采用
LFX直列四缸发动机，排量为2.0L。请你计算当发动机转速为
4000r/min且它的输出功率P2=60kW时，做功冲程中汽缸内
的平均压强。
设做功冲程中汽缸内的平均压强为p，则做有用功的功率为
P2====。则p===9×105Pa。
第11讲 热学综合计算
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