第2章改變世界的熱機(jī)小專題（一）熱量、熱值和熱機(jī)效率的計(jì)算類型一

由于溫度改變引起的吸、放熱的計(jì)算1.（2024·成都邛崍期中）如圖（a）所示，A、B是兩個(gè)底部裝有完全相同的加熱器的容器，加熱器產(chǎn)生熱量的90％可以被容器中的液體吸收，已知加熱器每秒放出熱量1000J?，F(xiàn)將甲、乙兩種液體分別倒入A、B容器中，其中甲液體的比熱容為3×103J/（kg·℃）；讓兩個(gè)加熱器同時(shí)開始工作，60s后停止加熱，然后立即將質(zhì)量為5.4kg的合金球迅速放入乙液體中（從球放入到達(dá)到熱平衡不計(jì)熱損失），它們的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖（b）所示，則：1234512345（1）加熱60s時(shí)，乙液體吸收的熱量為多少？解：（1）因加熱器每秒放出熱量1000J，則加熱器加熱60s放出的熱量Q放＝1000J/s×60s＝6×104J，因?yàn)榧訜崞鳟a(chǎn)生熱量的90％可以被容器中的液體吸收，所以，加熱60s時(shí)，乙液體吸收的熱量Q吸＝90％Q放＝90％×6×104J＝5.4×104J12345（2）甲液體的質(zhì)量為多少？

12345（3）合金球的比熱容為多少？

12345類型二

熱量與熱值的綜合計(jì)算2.（2024·成都雙流校級期中）如圖所示，現(xiàn)在的小火鍋常用一種被稱為“固體酒精”的物質(zhì)作為燃料，已知這種燃料的熱值是2.0×107J/kg，若燃燒0.1kg固體酒精，能將小火鍋中質(zhì)量為2kg的熱湯的溫度從50℃升高到100℃。求：[湯的比熱容近似為水的比熱容，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]（1）小火鍋中湯吸收的熱量。解：（1）湯的比熱容c湯≈c水＝4.2×103J/（kg·℃），湯吸收的熱量Q吸＝c湯m湯（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃－50℃）＝4.2×105J第2題12345（2）完全燃燒0.1kg的“固體酒精”所釋放出的熱量。解：（2）“固體酒精”完全燃燒放出的熱量Q放＝m酒精q＝0.1kg×2.0×107J/kg＝2.0×106J第2題（3）這個(gè)小火鍋燒湯的效率。

123453.（2024·成都期末）氫氣的熱值為1.4×108J/kg，比煤和石油的熱值大，且燃燒后的產(chǎn)物是水（氣態(tài)），排放到大氣中不會造成污染，被認(rèn)為是新世紀(jì)最理想的能源，已知c水＝4.2×103J/（kg·℃）。（1）求2kg氫氣完全燃燒放出的熱量。解：（1）氫氣完全燃燒放出的熱量Q放＝m氫氣q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J12345（2）若這些熱量的60％被水吸收，則在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，能使質(zhì)量為1×103kg、初溫為20℃的水溫度升高到多少攝氏度？

12345類型三

熱值與熱機(jī)效率的綜合計(jì)算4.（2024·成都郫都校級段考）下表是某小轎車的一些技術(shù)參數(shù)。其中排氣量是指發(fā)動機(jī)汽缸的工作容積，一般情況下，發(fā)動機(jī)的排氣量越大，功率越大。空燃比是指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比。當(dāng)該發(fā)動機(jī)以最大功率工作時(shí)，汽缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度為1.35kg/m3，1min內(nèi)高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊龉?000次。若發(fā)動機(jī)在以最大功率工作，求：12345排氣量1.6L最大功率90kW空燃比14∶1汽油的熱值4.6×107J/kg（1）發(fā)動機(jī)1min內(nèi)做的有用功。解：（1）1min內(nèi)做的有用功W＝Pt＝9×104W×60s＝5.4×106J12345（2）發(fā)動機(jī)做功一次消耗汽油的質(zhì)量。

12345（3）發(fā)動機(jī)的效率。

123455.（2024·成都錦江校級段考）傳統(tǒng)汽車由燃油發(fā)動機(jī)驅(qū)動，發(fā)動機(jī)的平均效率只有20％～30％。某型號汽車采用四缸發(fā)動機(jī)，如圖所示為發(fā)動機(jī)的4個(gè)汽缸，通過連桿把4個(gè)汽缸連在一根軸上，每個(gè)汽缸活塞面積均為300cm2，一個(gè)沖程活塞在汽缸中移動的距離均是50mm。各個(gè)汽缸的做功沖程錯(cuò)開，在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別是另外三個(gè)沖程。已知燃油的密度為0.8×103kg/m3，熱值為4.6×107J/kg。12345解：（1）根據(jù)F＝pS可以求得燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫＝pS＝9.0×105Pa×300×10－4m2＝2.7×104N，根據(jù)W＝Fs可以求得一個(gè)汽缸在一次做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓＝Fs＝2.7×104N×50×10－3m＝1.35×103J第5題（2）若汽車恒定以輸出功率135kW行駛，則發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為多少？

（1）若做功沖程燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭?qiáng)為9.0