初中物理能量转化的应用计算题

小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车，如图所示。经查阅资料，小明了解到以下信息;“该车如以80km／h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为780N，百公里油耗：8L／100km”。（温馨提示：“百公里油耗：8L／100 km”是指汽车行驶100km，需要 消耗8L汽油。）
已知：1L=10^—3 m3，汽油密度ρ=0.7×10³kg／m³，汽油热值g=4.6×10⁷J／kg。请你运用所学过的知识解答下列问题：

（1）8L汽油质量是多少kg?
（2）完全燃烧8L汽油所放出的热量是多少J? （计算结果保留l位有效数）
（3）该车以80km／h的速度匀速行驶时，它的发动机效率是多少?

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1㎡面积上的太阳能。求：
（1）水在5h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m³的天然气；（天然气的热值为8.4×10⁷J／m³,天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率。

太阳照射时间/h	装水量/kg	吸热板面积/㎡	水升高的温度/℃	水的比热容/J.(kg.℃)	太阳辐射功率/J.(㎡.h)
5	50	2.5	50	4.2×10^3	1.68×10^6

 

如图所示为FDP30C型柴油水泵机组（水泵机组动力由柴油机提供），它的优点是重量轻、体积小、功率大；省时、省油、省心．该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54m³的水抽到20m高处，请计算这个过程中：（g=10N/kg，q_柴油=4.3×10⁷J/kg）．

（1）水泵机组对水做了多少功？
（2）水泵机组的有用功功率是多少？
（3）水泵机组消耗多少柴油？（结果保留两位小数）

某团队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg.℃），干木柴的热值为1.2×10⁷J/kg）。求：
（1）干木柴完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
（3）铁锅烧水的的效率。
（4）他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。马铃薯还是煮不软，为什么？

司机小王驾车到某城市执行任务，路程为300km。汽车油箱内装有30kg汽油在高速公路上匀速行驶时车受到的阻力是920N。汽油完全燃烧产生的内能有30％转化为机械能。(汽油的热值为4．6×10⁷J/kg)
求：
（1） 汽车到达目的地牵引力所做的功？  
（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。

如图是一种老式电饭锅的筒化电路原理图，该锅的部分参数如下表，煮饭时，温控开关S是闭合的，饭熟后，锅内温度达到103℃时，温控开关S自动断开，电饭锅转入保温状态．

（1）在通常情况下用这种电饭锅烧水，开关S的自动断电功能不起作用，这是为什么？
（2）发热板R₁的阻值是多少？
（3）保温时，发热板的发热功率是多少？
（4）从能量利用率的角度计算说明这种电饭锅的不合理性．

南阳市南召县回龙抽水蓄能电站，是我省第一座抽水蓄能电站。在深夜用电低谷，它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内，白天用电高峰时放水发电，补充电网电能不足，为缓解我省电网的调峰压力做出了贡献。
(1)蓄能电站放水发电时，_______能转化为_______能。
(2)该蓄能电站的发电总功率为110MW，采用220kV高压进行输电，求高压输电线中的电流。
(3)该蓄能电站每天可发电5小时，如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供，需要消耗多少煤？(煤的热值q =" 3." 0×I0⁷J/kg)

如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃)．求：

(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×10⁷J，则这段时间该热水器的效率是多少？
(3)若用煤燃烧来提供2.8×10⁷J的热量，需完全燃烧多少千克煤？(煤的热值约为3.5×10⁷J/kg)
解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）

有一功率为40KW，热机效率为25％的汽车正在一平直公路上匀速行驶，受到的阻力为2000N，突然油箱指示灯报警，继续行驶了25min发动机停止工作，经检查发现油箱内无汽油。汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，请你根据题中信息，求：
(1)汽车在这段时间内所做的有用功；
(2)汽车在这段时间内行驶的路程；
(3)油箱指示灯报警时油箱中的汽油质量。

某物理兴趣小组的同学用煤炉给10kg的水加热，并绘制了加热过程中水温随时间变化的图线，如图所示。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×10³J／(kg·℃)，煤的热值约为3×10⁷J/kg。求：

(1)经过6min时间加热，水所吸收的热量；
(2)煤炉烧水时的热效率；
(3)如何提高煤炉的效率请提出一条合理的意见。

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），煤的热值约为3×10⁷J/kg．求：

（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率．

现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；如果小芳洗一次澡用热水0.05m³，水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）。求：
（1）所用热水的质量为多少？
（2）水从热水器中吸收多少热量？
（3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m³的天然气？（天然气的热值q=4×10⁷J/m³）

小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg.她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器。
（1）若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量为多少？
（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？（液化石油气的热值为8.0×10⁷J/kg）

小明学习了热学的知识后，他估算了一下自己家每天烧水、做饭需要的时间，把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg，20℃的水烧开（在1个标准气压下）。求：
（1）小明家每天做饭需要多少热量？ 水的比热是4.2×10³焦/(千克·℃) 
（2）如果普通煤的热值为3×10⁷J/kg，那么小明家每天烧水、做饭需要多少煤？
（3）小明家实际平均每天需要4块蜂窝煤，每块含煤量为0.5 kg，那么，他家煤炉的效率是多少？

我国自行研发的纯电动中巴车的质量为2×10³kg，当它以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率72kW．（g取10N/kg）
（1）当此车以30m/s匀速行驶时，牵引力是     N；
（2）该中巴车匀速行驶10min牵引力所做的功是      J；
（3）若此中巴车改用效率为30%的汽油机作动力，以72kW的输出功率行驶10min，要完全燃烧     kg的汽油。（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）（计算结果保留一位小数）