12.一容器中裝有40kg溫度是10℃的冷水,若用某一熱水器把它加熱到溫度為60℃時,共用了0.6m3的天然氣,已知天然氣的熱值為2.8×107J/m3,水的比熱容4.2×103J/(kg•℃).
(1)這次加熱過程中,水吸收的熱量是多少?
(2)該熱水器的實際效率是多少?
(3)如果不用熱水器加熱,而是先往容器中倒入少量溫度未知的溫水后,再往容器中倒入熱水,當(dāng)往容器中倒入一小桶質(zhì)量是m的熱水時,發(fā)現(xiàn)冷水的溫度升高了5℃,當(dāng)往容器中再倒入同樣的一小桶熱水時,水的溫度又升高了3℃,若不停向容器內(nèi)倒入同樣的熱水,則容器中的水溫度最后將升高多少℃(容器足夠大,水不會溢出)?

分析 (1)知道水的質(zhì)量、水的比熱容,求出水溫度的升高值,利用吸熱公式Q=cm△t求水吸收的熱量;
(2)由Q=Vq可求出天然氣完全燃燒放出的熱量;水吸收的熱量跟天然氣完全燃燒放出的熱量之比等于燃?xì)庠畹男剩?br />(3)設(shè)熱水溫度為t、冷水的溫度為t0,冷水的初始質(zhì)量為m0,自量為m的一桶熱水倒入保溫容器中,使得冷水溫度升高了5℃,則有cm[t-(t0+5℃)]=cm0×5℃,總體上說質(zhì)量為2m的熱水倒入保溫容器中,使得冷水溫度整體身高了8℃,則有:c2m[t-(t0+8℃)]=cm0×8℃,兩式相比解得溫度差t-t0=20℃,不停向容器內(nèi)倒入同樣的熱水,最后容器中水溫會無限接近熱水溫度,最后容器內(nèi)水溫升高20℃.

解答 解:
(1)水吸收的熱量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(60℃-10℃)=8.4×106J;
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量:
Q=Vq=0.6m3×2.8×107J/m3=1.68×107J;
燃?xì)庠畹男剩?br />η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{1.68×1{0}^{7}J}$×100%=50%.
(3)設(shè)熱水溫度為t、冷水的溫度為t0,冷水的初始質(zhì)量為m0,自量為m的一桶熱水倒入保溫容器中,使得冷水溫度升高了5℃,
cm[t-(t0+5℃)]=cm0×5℃,----①
總體上說質(zhì)量為2m的熱水倒入保溫容器中,使得冷水溫度整體身高了8℃,則:
c2m[t-(t0+8℃)]=cm0×8℃,-----②
$\frac{①}{②}$得:
$\frac{cm[t-({t}_{0}+5℃)]}{c2m[t-({t}_{0}+8℃)]}$=$\frac{{cm}_{0}×5℃}{c{m}_{0}×8℃}$,
解得溫度差t-t0=20℃,
不停向容器內(nèi)倒入同樣的熱水,最后容器中水溫會無限接近熱水溫度,最后容器內(nèi)水溫升高:△t=20℃.
答:(1)水吸收的熱量為8.4×106J;
(2)該熱水器的實際效率是50%;
(3)容器中的水溫度將升高20℃.

點評 解決此類綜合分析題目,要結(jié)合熱量公式和熱傳遞的條件進行分析解答.不計熱量的損失,可利用熱平衡方程Q=Q列出兩個等式,計算熱水的質(zhì)量和溫度是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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3.下列不屬于機械運動的是(  )
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A.驗電器可以直接檢驗出物體是帶正電還是帶負(fù)電
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17.有一刻度均勻,但讀數(shù)不準(zhǔn)的溫度計,在冰水混合物中示數(shù)為4℃,在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水中的示數(shù)為96℃,用此溫度計測得一杯熱水的溫度是27℃,則熱水的實際溫度是25℃;當(dāng)被測物體的溫度是50℃時,被測物體的溫度和溫度計的示數(shù)相差最。

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

1.2015年9月 20日7時1分,我國新型運載火箭長征六號在太原衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射,成功將20顆微小衛(wèi)星送入太空,創(chuàng)造了中國航天一箭多星發(fā)射的亞洲紀(jì)錄.火箭發(fā)射時,高溫的火焰向下噴射,大量的“白氣”從發(fā)射臺底部的大水池中涌出.如圖所示.
長征六號首次采用了我國最新研制的高壓、大推力、無毒、無污染的補燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動機.采用液氧煤油,每次發(fā)射可以節(jié)約推進劑費用上千萬元.液氧煤油發(fā)動機集多項新技術(shù)于一身,突破了高壓補燃關(guān)鍵技術(shù)80余項.高壓大功率的渦輪泵技術(shù)使得“發(fā)動機的心臟”渦輪泵成為強勁的動力源泉.液氧煤油發(fā)動機的泵產(chǎn)生的最高壓強達(dá)到500個大氣壓,相當(dāng)于把上海黃浦江的水打到海拔5000米的地方.
請仿照示例寫出與熱學(xué)有關(guān)的物理現(xiàn)象與物理知識
示例:物理現(xiàn)象:煤油燃燒
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作答:物理現(xiàn)象:將上海黃浦江的水打到海拔5000米的地方.
物理知識:動能和勢能相互轉(zhuǎn)化.

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(1)給小車添加鉤碼的目的是改變小車質(zhì)量.
(2)讓小車從同一高度下滑的目的是使小車剛到水平面的速度相同.
(3)小車在水平面上運動的過程中,機械能變小(選填“變大”、“變小”或“不變”).
(4)假設(shè)各次小車在水平面上運動時所受的摩擦力均相同,則s2>s1(選填“>”、“=”或“<”),原因是速度相同時,質(zhì)量越大,動能越大.
(5)小春的探究方案合理嗎?不合理.為什么?小車對水平面的壓力不同,摩擦力不同.

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同步練習(xí)冊答案