Respuestas de la energía térmica física

El grupo de interés de física de 26 (08 Qinzhou) exploró la capacidad del agua en la superficie terrestre para absorber energía solar y llevó a cabo el siguiente experimento: La cuenca está equipada con una superficie de 6 kilogramos de agua, y el agua mide 0,1 metros cuadrados, cuando brilla el sol. Después de bajar verticalmente durante 15 minutos, la temperatura aumentó 5°C Pregunta:

(1) ¿Cuánta energía consumieron 6 kilogramos de agua? ¿Absorber en 15 minutos?

(2) ¿Cuánto calor absorbe en promedio 1 metro cuadrado de agua por minuto?

(3) Si se calienta con la misma masa que la temperatura del agua, el gas licuado se quema al menos en ¿cuántos metros en 3 direcciones? (Suponiendo que todo el calor liberado al quemar GLP es absorbido por el agua, el poder calorífico del GLP es 5,0×107J/m3)

26. Respuesta:

(1) Q = cm △T = 4,2 × 10 julios/(kg·℃) × 6 kg × 5 = ℃ × 1,26 10 julios de calor

(2) En promedio, se absorbe 1 metro cuadrado de agua por minuto:

Q = = = 8,4×10J/min·m BR> (3) Obtenido de Q = VQ: V = = = 2,52×10 m

24 (08 Tianjin) ( 5 puntos) Se sabe que la capacidad calorífica específica del aluminio es 0,88×103J/(kg·℃). Representa la absorción de masa cuando se absorbe el calor en litros de kilogramos de bloque de aluminio a una temperatura de I°C. Según el significado físico de la capacidad calorífica específica mencionada anteriormente. Calcule: la masa de un bloque de aluminio de 5 kg calentado a 100°C a una temperatura de 20°C. Calor absorbido por el número de bloques de aluminio

Respuesta: 0,88×10J

Q = cm (TT) = 0,88×10J/(kg·℃)×5kg×(100℃- 20 ℃) ​​

= 3,52×10J

38 (08 Beijing) construyeron un termo de agua La temperatura de 1 kg de agua bajó de 90 ℃ a 40 ℃. se llama 4. ¿Cuál es el requisito de calentamiento de agua dentro de 2×103J/(kg°C)? ¿Cuál es la botella de agua caliente de descarga?

La respuesta; 2,1×105J

Página 2 (08 Miyun, Beijing) Con una botella termo de 3 kg con una temperatura de agua incorporada de 95 °C a 45 °C, ¿Cuánto calor libera el agua del termo?

(08 Qingdao) Al calentar 500 gramos de agua a 80 ℃, 4,2 × 104 J absorben calor, la temperatura del agua es ℃ y la temperatura del agua es la ℃ original.

Respuesta: 20; 60.

17 (08 Huangshi) Después de llenar un calentador de agua solar, la calidad del agua es de 30 kilogramos. Para elevar la temperatura del agua de 20°C a 70°C es necesario absorber calor si el calor lo proporciona la combustión de gas natural, al menos una combustión incompleta de metros cúbicos de gas natural (C agua = 4,2 × 103J). / (kg·℃ 8 litros × Un calentador de agua solar de 107J/metro cúbico se llena con 40 kilogramos de agua. Bajo la luz del sol, la temperatura del agua es de 25°C (poder calorífico del gas natural)

25 ( 08 Kunming) (6 puntos), encuentre: (1 ) El agua absorbe calor (2) La cantidad exacta de calor equivalente a la liberación de kilogramos de coque es la combustión térmica [: q coque = 3×107J/kg ángulo de agua = 4,2 ×103J/(kg·℃)]

46 (08 Panzhihua) La energía solar es una fuente de energía limpia El calentador de agua solar puede aumentar la temperatura del agua en 30°C por día en 500 kilogramos, y. entonces el calor liberado por el agua es equivalente al calor absorbido al quemar un metro cúbico completo de gas (J). El poder calorífico del gas natural es 7×107J/metro cúbico, y la capacidad calorífica específica del agua con fósforo = 4,2×. 103J/(kg·℃))

29. (10 puntos) Mide el agua con un termómetro que contiene 2 g de mercurio Vaso de precipitados

Temperatura Tigre, 14

( 1) Utilice un termómetro para indicar la existencia de dos problemas:

①;

② (2) El termómetro muestra la masa, el volumen, y densidad del mercurio durante el proceso de ascenso (las palabras "aumento", "disminución" o "sin cambios")

(3) El termómetro muestra la cantidad de aumento en la energía interna del mercurio durante el proceso ( la palabra "aumento" o "disminución") que es producida por el tracto (la palabra "agente" o "transferencia de calor") Se puede cambiar a la salida.

(4) Si la cantidad que muestra el termómetro aumenta en 20 °C, ¿cuánto calor absorbe el mercurio? La capacidad calorífica específica conocida del mercurio es C = 0,14 × 103 julios/(kg·). °C)

Respuesta;? .

(1) La línea entre la línea de visión del termómetro de bulbo de vidrio en contacto con el recipiente (punto 1) y la lectura del termómetro no está al ras con el fondo de la superficie (punto 1)

( 2) Sin cambios (1 punto) Aumento (1 punto) Disminución (1 punto) (3) Aumento (1 punto) Transferencia de calor (1 punto)

(4) Calor absorbido por el mercurio Q = = cm⊿t0.14×103J/(kg·℃)×2×10-3kg×20=℃

5.6J Página 2 (08 Anhui) Como se muestra en la figura , utilizando Beijing 2008 El combustible portador de la antorcha olímpica es el propano. El propano se licua en estado gaseoso a temperatura ambiente mediante almacenamiento y transporte en un pequeño tanque de propano bajo presión. Si el poder calorífico es de 8,0 × 107 J/kg, un tanque de propano de 450 g. se puede equipar con una temperatura de liberación de calor de combustión completa _______J

Respuesta: 3.6x107

24 (08 Taiyuan) La siguiente tabla muestra los parámetros técnicos de algunos automóviles de una determinada marca, en que la cilindrada significa el volumen de trabajo del cilindro del motor. En circunstancias normales, la cilindrada del motor, más potencia. La relación aire-combustible se refiere a la masa de aire y combustible en el cilindro. El poder calorífico de la gasolina significa que el calor liberado por la combustión completa por kilogramo de gasolina es 4,6×103J. Cuando el motor está a máxima potencia, la densidad mezclada de gasolina y aire del cilindro es de 1,35 kg/m3, y el gas a alta temperatura y alta presión empuja el pistón 2600 veces en 1 minuto. Calcule (1) en 01 minutos

El motor realiza un trabajo inútil cuando funciona a máxima potencia.

(2) Afecta la calidad del consumo de gasolina.

(3) En la eficiencia del motor.

Solución: (1) 1 minuto de trabajo inútil: W = PT = 75×10 ancho×60 = 4,5×10 Julios

(2) El trabajo debe realizarse con alta- Consumo de gasolina de calidad:

M = =ρV1.35kg/m×1.8 x10m×1.62 =×10kg

(3) La energía térmica liberada por la combustión completa de la gasolina en 1 minuto:

Q = 1,62×10kg×4,6×10J /catties×2600 = 1,94×10J

Eficiencia del motor:

η=×100%=×100% = 23,2%

(08 Wuhu) Cien mil bolsas de plástico se utilizan para fabricar barriles de petróleo crudo en el consumo anual de China. Se sabe que el poder calorífico del petróleo es 4.4×107 julios/kg, y el calor que se puede liberar después de la combustión completa de L kg es ______J. Si solo el 42% se absorbe en agua, a temperatura ambiente, la temperatura del aceite. el agua puede subir ______kg 2 0℃[ Agua 4,2×103 julios/capacidad calorífica específica (kg·℃)]. Desde el 1 de junio de 2008, China ha comenzado a restringir el uso de bolsas de plástico con el fin de______(escribir lata).

Respuesta: 1,4x107; 220; Protección energética (reducción de la contaminación, protección del medio ambiente);

12 (08 Jiangmen) La capacidad calorífica específica del volumen del agua es 4,2×103 julios/ (kg · ℃), L kg, el agua a 20 ℃ absorbe 2,1 × 105 J de calor y la temperatura aumenta a ℃. En la vida, a menudo vemos motores de automóviles impulsando el riego por tanque. Esto se debe a que el agua es grande, por lo que se puede tomar más agua en las mismas condiciones y el efecto de disipación de calor es bueno.

Respuesta: 70; capacidad calorífica específica;

35. (08 Hangzhou) En el experimento, cuando la temperatura del agua aumentó a 89 °C para la "observación del agua hirviendo", Xu inició el tiempo y registró la temperatura del agua durante 1 minuto cada vez. Luego, trace la imagen de temperatura versus tiempo según los datos experimentales.

(1) Como se puede observar en la imagen, el inicio del tiempo necesario para que el agua se caliente desde 93°C hasta que hierva es de ▲ minutos.

(2) De la imagen se puede inferir que si el agua continúa calentándose durante 1 minuto, la temperatura del agua permanece sin cambios en otras condiciones y es ▲℃.

(3) Si la masa del agua experimental que se permite medir es LKG, el agua se calentará de 89 °C a 94 °C hasta la cantidad de calor absorbido [C calor específico del agua = 4,2×l03J/(kg ·℃)

Respuesta:? 35. (6 puntos)

(1)3; (2 puntos)

(2)99 (2 puntos)

(3) Según △ T (1 minuto) puedes obtener: Q = 4,2×103×1×5 = 2,1×104 (J Q = cm) (1 minuto)

35. (08 Nanjing) Usa una estufa de gas para hervir agua, gas 0,5 kg, lo que hace que 50 kg de agua aumenten de 20 ℃ a 70 ℃. La capacidad calorífica específica del agua se denomina 4,2×103J/(kg·℃), y la del gas caliente es 4,2×107J/kg. Requisitos:

(1) Liberación de calor por combustión incompleta de 0,5 kg de gas. (2) Agua (3) Calentador de agua, eficiencia de la estufa de gas

Respuesta: Calor absorbido:

(1) Calor liberado por 0,5 kg de gas completamente quemado

Q = MQ =0,5 kg × 4,2 × 10J / kg = 2,1 × 10J

(2) Calor por absorción de agua

Q = cm (TT) = 4,2 × 10J / (kg ·℃ ） %=×100%=50%

31 (08 unidades) (6 puntos) Calentador de agua solar doméstico Xiaoxing con una capacidad de tanque de agua de 200L. Xiaoxing realizó actividades de observación: una mañana, usó un termómetro para medir la temperatura del agua a 20 °C y luego envió el calentador de agua al tanque de agua. Al mediodía, el "sensor de temperatura" mostró que la temperatura del tanque de agua era de 45 °C. DO. Resuelva los siguientes problemas:

(1) La masa en el tanque de agua, el calor del agua absorbido por el agua y [c = 4,2×103J/(kg·℃)] (4 puntos)

p>

(2) Si el agua absorbe el calor proporcionado por la quema de gas, una estufa de gas y una eficiencia del 40%, al menos pregunte cuánto gas se quema (poder calorífico del gas q = 4,2×107J/kg) (2 puntos) (2) El agua absorbe calor. (3) Eficiencia de ebullición del agua de la estufa de gas.

//¡Cálculo térmico puro!

24. (08 Guang'an) 1 kg de carbón puede liberar 2,9×107J de calor y puede calentar 20 kg de agua a 100°C [C agua = 4,2×103J / combustión completa (kg· °C)].

36 (08 Wuxi) A principios de este año, la nieve helada en el sur de China afectó los corazones de las personas en todo el país.

(1) La nieve y el hielo causan daños. Si el peso del cable en algún lugar entre dos polos adyacentes es de 3000 N, cuando el volumen de hielo cubierto de nieve alcance los 10 metros cúbicos de filamentos, ¿será la gravedad de estos filamentos de hielo muchas veces mayor? (G se toma como 10N/kg, hielo ρ = 0,9×103 kg/metro cúbico)

(2) Las tormentas de nieve causan tensiones en países con una amplia gama de energía. En casos severos, si se presiona el medidor por un día y la escasez de energía es de 3.4×1015J, ¿cuántas toneladas de energía del carbón equivalen a la energía producida por la combustión incompleta? (Q = Carbón 3.4×107J/kg)

(3) Xiao Ming dijo en la televisión que para abrir los caminos bloqueados por el hielo y la nieve lo antes posible, en algunos lugares la gente esparce sal los caminos helados. Xiao Ming supuso que la razón puede ser que acortó el tiempo de fusión del hielo salado. ¿Es correcta esta suposición? Xiao Ming decidió usar el refrigerador de su casa para hacer hielo y explorarlo en una habitación con una temperatura ambiente de aproximadamente 10 °C. Xiao Ming le ayuda a diseñar una opción viable.

// ¡Tema candente, completo y candente sobre el poder!

15 (08 Yancheng) La energía química convertida en energía al quemar paja de trigo tiene una tasa de utilización muy baja. Para resolver este problema, un equipo de investigación secó paja de arroz a una presión de 1,2×106Pa y produjo carbón a partir de la paja. El significado físico de 1,2×106Pa es la presión de n fuerzas por metro cuadrado de área; el poder calorífico de la paja de carbón es 2,2×107J/kg. La combustión completa de 1 kg de paja de carbón puede liberar calor.

0 (08 Chongqing) Los radiadores de automóviles y otros equipos de refrigeración comúnmente usan agua como refrigerante, que es la mayor propiedad ______________________ del agua utilizada. Si el radiador del automóvil se instala en agua a 5 kg, la temperatura es de 10 procesos; A ℃, el agua absorbe el calor____________________J. [C conocido en agua = 4,2×103J/(kg·℃)]

29 (08 Suzhou) está equipado con un calentador de agua solar con 100 kg de agua fría a 20 °C. la temperatura del agua sube a 60°C Estas calorías de absorción del agua J. Estas calorías equivalen al calor desprendido por kilogramos de gases completamente quemados.

[4,2×103J/(kg·℃) capacidad calorífica específica del agua, el gas caliente es 4,2×107J/kg]

Respuesta: (1) 1,68×107 (2) 0 0,4

53 (08 Harbin) (6 puntos) Utilice el equipo de procesamiento de materiales en el sitio de construcción como se muestra en la figura. La eficiencia del motor diésel conocido es del 40%, el poder calorífico del diésel es de 4×107J/kg, cuando el dispositivo se actualiza a 3200N con 5 m de material reconstruido. Con una duración de 4 segundos, 4 gramos de combustible diésel

¿La combustión incompleta de 4 gramos consumidos por el motor diésel (1) libera una gran cantidad de calor? ¿Cuál es la potencia del motor?

(2) ¿Cuánto trabajo desperdiciado hace el material de construcción del refuerzo? ¿Cuál es la eficiencia de todo el dispositivo?

(3) Utilice el sitio web para evaluar la racionalidad de la construcción de esta unidad.

20 (08 Zhenjiang) tiene las ventajas del hidrógeno, alto poder calorífico, ausencia de contaminación y muchas otras ventajas. El valor térmico del hidrógeno es 14,3×107J/kg, y la combustión de 0,5 kg de hidrógeno puede liberar completamente calor si se gasta medio tanque de hidrógeno, el poder calorífico del hidrógeno restante (mayor que/igual que/menor que) es 14 0,3×107J/kg.

Respuesta: 7.15x107; igual a

28 (08 Zhenjiang) (7 puntos) Determine la eficiencia energética nominal del calentador de agua eléctrico del grupo de interés de física del estudiante, agregue 2 kg de agua para que el calentador de agua funcione y dibuje un gráfico de los cambios de temperatura con el tiempo durante el tratamiento de calentamiento eléctrico, encuentre:

(1) Después de calentar durante 2 minutos, la temperatura del agua aumentará mucho . ¿DO?

(2) ¿Cuánto calor absorbe el agua cuando se calienta durante 6 minutos?

(3) La eficiencia del calentador de agua eléctrico se refiere a la proporción de agua para absorber calor y el calor liberado por el calentador de agua eléctrico. ¿Qué tan normal es la eficiencia del calentador de agua?

21 (08 Foshan) La familia de Xiaotong utilizó gas licuado de petróleo embotellado, y la botella de gas licuado de petróleo estaba cargada con un peso de 21 kilogramos. El GLP tiene un poder calorífico de 5×107J/kg.

(1) ¿Cuánto calor se libera cuando se quema por completo 1 kilogramo de GLP?

(2) Si se libera el calor de la combustión completa de una botella de GLP al 60%, ¿se disipa el calor?

(3) Xiaotong quiere ahorrar energía y reducir el consumo de energía. ¿Cuánto calor se puede poner en agua a 20 ℃ para calentarla a 100 ℃ para todo el calor perdido durante el uso?

15 (2008 Bengbu II) Xiao Ming, que vive en el quinto piso de un edificio de dormitorios de siete pisos, instaló calentadores de agua solares asistidos eléctricamente en el techo de cada piso de su casa, recibiendo el 50%. del área efectiva total de energía solar, que puede recibir la energía interna del agua convertida a partir de energía solar. Requisitos: ⑴ Suponiendo la altura de las tuberías de agua en la casa de Xiaoming desde la boca hasta las siete superficies del techo, desde el pequeño suelo de presión de agua del hogar hasta la altura del tanque del calentador de agua al lado del techo del tanque del quinto piso, ¿cuántas deberían al menos actuar en consecuencia? ⑵

Cuando hace buen tiempo, si se obtiene la radiación solar promedio por metro cuadrado de área en una hora, este alimento se puede calentar a qué masa de agua se puede calentar todos los días cuando la temperatura inicial es ¿Gasto de 20°C? (Al recibir energía solar diaria durante 10 horas, la capacidad calorífica específica del agua es ℃).

Respuesta; (1) W = MGH = 9000J (4 puntos)

(2) Q =cmΔt=4.2ⅹ103100 (T-20)=2.8ⅹ106 1.2 10 50%, T = 60 ℃..