专题（二）常见的热学计算
类型一、直接用热量计算公式求解相关物理量
典例1.在一标准大气压下，一质量为的金属块，被加热到后，立即投入质量为，温度为的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高到求：
水吸收的热量．
金属块的比热容．
取出金属块后，给的水继续加热，水又吸收了的热量，求水的末温．
【答案】解：
水吸收的热量 ．
根据题意可知，金属块放出的热量与水吸收的热量相等，即 ，
由得，金属块的比热容．
由可得，水升高的温度 ，
， 在一标准大气压下水的沸点为，所以水的末温为．
【解析】本题考查了热量公式的应用，利用好水吸收的热量和金属块吸收的热量相等是关键，还要注意一个标准大气压下水的沸点为。
利用吸热公式计算水吸收的热量；
由题意可知水吸收的热量与金属块放出的热量相等，根据可求出金属的比热容；
先根据求出水升高的温度，然后根据一个标准大气压下水的沸点是确定水的末温。
2.某同学使用酒精灯加热水，整个过程中用了酒精，将水从加热到，已知酒精的热值，通过计算回答：
水吸收了多少热量？
酒精燃烧最多释放出多少热量？
【答案】解：水吸收的热量：；
酒精的质量，
酒精燃烧最多释放出的热量：。
答：水吸收了的热量；
酒精燃烧最多释放出的热量。
【解析】知道水的质量、比热容、初温和末温，利用求出水吸收的热量；
知道酒精的质量和热值，利用求出酒精完全燃烧放出的热量。
本题考查吸热公式以及燃料完全燃烧放热公式的应用，是一道基础题。
3.为了测定铅的比热容，把质量为的铅块加热到，再投入到的的水中，混合后水的温度为。若不计热损失，水的比热容为。求：
水吸收的热量；
铅的比热容。
【答案】解：水吸收的热量：；
已知不计热损失，则，
由可得，铅的比热容：
。
答：水吸收的热量为；
铅的比热容是。
【解析】知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；
知道铅块的质量、铅块的初温和末温，不计热损失，利用热平衡方程求铅的比热容。
本题考查了学生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用，计算时注意单位统一。
类型二、燃料燃烧放热使水升温的效率问题
典例2.小宁同学学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，于是，他在家里将装有水的水壶放到天然气灶上去烧，如图所示，用温度计测量水从加热至的过程中，观察到天然气表的数字变化了。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为。求：
求水壶里水的质量；
在这个过程中水吸收的热量；
天然气的热值是多少。
【答案】解：由可得水的质量：
；
水吸收的热量：
；
已知天然气灶的效率约为，
由可得天然气完全燃烧放出的热量：
，
天然气的热值：
。
答：水壶里水的质量为；
在这个过程中水吸收的热量为；
天然气的热值为。
【解析】已知水的体积、密度，利用求水壶里水的质量；
又知道水的比热容、初温和末温，利用求水吸收的热量；
已知天然气灶的效率，根据求天然气完全燃烧放出的热量；再根据求天然气的热值。
本题考查了密度公式、吸热公式、热值公式、效率公式的应用，属于基础计算题，难度不大。
练1.小华家里用的是燃气灶，他尝试估测该燃气灶的加热效率。小华在水壶中装入水，水的初温是，然后用燃气灶将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了天然气，已知，，，当地气压为标准大气压。求：
壶中水吸收的热量；
天然气完全燃烧放出的热量；
该燃气灶的加热效率。
【答案】解：水的体积；
水的质量为：；
在标准大气压下，水的沸点为，即水的末温为；
水吸收的热量为：；
天然气燃烧放出的热量为：；
燃气灶的效率为：。
答：壶中水吸收的热量为；
天然气完全燃烧放出的热量为；
燃气灶的效率为。
【解析】先运用求出水的质量，在标准大气压下，水的沸点为，即水的末温为，再运用可求出吸收的热量。
运用求出天然气燃烧放出的热量。
运用可求出效率。
熟练运用比热容和热值的计算公式，理解燃气灶的效率，是解答此题的关键。
练2.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有、质量为的水，在一个标准大气压下加热至，假如完全燃烧酒精。水的比热容为，酒精的热值为求：
水吸收的热量是多少？
此过程中酒精灯的酒精完全燃烧放出的热量是多少？
此过程中酒精灯烧水的效率是多少？
【答案】解：水吸收的热量：
；
酒精完全燃烧释放的热量：
；
酒精灯烧水的热效率：
。
答：水吸收的热量是；
酒精完全燃烧放出的热量是；
此过程中酒精灯烧水的热效率。
【解析】知道水的质量、初温和末温，根据公式求出水吸收的热量。
根据公式求出酒精完全燃烧释放的热量。
水吸收的热量和酒精完全燃烧放出热量的比值即为烧水的效率。
本题考查学生对吸热公式和燃料燃烧放出热量公式、能量利用率公式的理解与运用，比较典型的计算题，难度不大。
类型三、燃料燃烧放热将内能转化为机械能的效率问题
典例3.某型号轿车百公里耗油以的速度匀速行驶，汽油的热值约为，密度约为问：
该轿车以的速度匀速行驶，汽油放出的热量为多少设汽油充分燃烧？
若轿车发动机的效率是，当轿车以的速度匀速行驶时，发动机的牵引力多大？
【答案】解： ， ， ，，，
【解析】见答案
练1.新冠肺炎肆虐，武汉封城，全国各地纷纷伸出援助之手．年月日，盐城市捐赠的首批优质大蒜由辆货车运往武汉．该货车在某段平直高速公路上以的速度匀速行驶时，受到的阻力为，内消耗柴油，已知柴油的密度，热值求：
柴油完全燃烧放出的热量．
内该货车牵引力所做的功．
该发动机在这段时间内的效率保留一位小数．
【答案】解：， ， ，货车匀速行驶， ，
【解析】见答案
练2.参加年国庆阅兵的运是我国自主发展的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力．若运在高空中飞行时在恒定的水平推力作用下，以的速度沿水平方向匀速航行，需要燃烧的航空煤油已知飞机发动机提供的机械功率是，航空煤油的热值为试求在这内：
航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？
发动机获得水平推力是多大？
该飞机发动机的热机效率是多大？
【答案】解：
，由得
，
【解析】见答案
类型四、利用太阳能通过热传递使太阳光照物体使物体的温度升高
典例4.小明家买了一台太阳能热水器，其铭牌如下：
容积
集热面积
效率
使用年限 年
查阅资料后，小明得知，黄石地区当太阳光照射地面时地面上在内平均得到的太阳辐射能。
若小明家每天要用热水，用这个热水器把这些水从加热到需要吸收多少热量？
在太阳光照射的情况下，提供这些热量，需要多长时间？
【答案】解：水吸收的热量：
；
由题知，，
。
答：水需要吸收的热量；
在太阳光照射的情况下，提供这些热量，需要。
【解析】知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式可求出水吸收的热量；
知道太阳能热水器地面上在内平均得到的太阳辐射能约为，太阳能热水器的效率，据此求出加热时间。
本题考查了热量的计算，要注意审题，从题干和说明书中得出相关信息并利用好是本题的关键。
练1.太阳能是世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图是某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为，若面积上接收到的太阳能平均为，阳光照射该热水器，可以使质量为的水温度升高，请完成以下问题：
太阳能是______选填“可再生”或“不可再生”能源，它是太阳内部发生的核______选填“聚变”或“裂变”而释放出来的；
这些水吸收的热量；
该太阳能热水器的效率；
若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，理论上至少需要完全燃烧多少千克干木柴？
【答案】可再生 聚变
【解析】解：太阳能是可再生能源，它是太阳内部发生的核聚变而释放出来的；
水吸收的热量：
；
每天获得的太阳能为，
太阳能热水器的效率：
；
已知
由得需要完全燃烧的干木柴的质量：
。
故答案为：可再生；聚变；
这些水吸收的热量是；
该太阳能热水器的效率是；
这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，理论上至少需要完全燃烧干木柴。
可再生能源是能在短时间内形成的能源，可再生资源的特点是取之不尽用之不竭；太阳内部进行着核聚变，由氢原子核聚变成氦原子核，释放出核能。
已知水的比热容、质量和升高的温度，利用求出水吸收的热量；
已知太阳能热水器的受热面积、光照时间和每小时获得的热量，可以得到太阳能热水器每天获得的太阳能，水吸收的热量与太阳能之比是热水器的效率。
已知水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供和干木柴的热值，利用求出需要完全燃烧的干木柴的质量；
此题是一道关于热量、热值及效率的综合题，关键是公式及变形公式的灵活应用，体现了物理知识与现实生活的密切联系。
练2.如图是小聪家安装的太阳能热水器，如表是太阳能热水器的部分相关信息。在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度用表示为，它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是当贮水箱装满水时，太阳照射水所吸收的热量为，水的比热容。试计算：
热水器的容量
太阳能转换为水的内能的效率
贮水箱中的水温升高了多少？
太阳能转换为水的内能的效率为多少？
若贮水箱的水吸收的热量由热值为的焦炭完全燃烧放出的热量所提供，则需要完全燃烧多少千克的焦炭？
【答案】解：根据可得：
水升高的温度；
；
则效率；
若贮水箱的水吸收的热量由焦炭完全燃烧放出的热量所提供时，则；
由可得，；
答：贮水箱中的水温升高了；
太阳能转换为水的内能的效率为；
若贮水箱的水吸收的热量由热值为的焦炭完全燃烧放出的热量所提供，则需要完全燃烧的焦炭。
【解析】根据计算水温升高的度数；
根据太阳能平均辐射强度求出该太阳能热水器集热管接收的太阳能，利用求出效率；
当焦炭完全燃烧放出的热量和水吸收的热量相等时，根据求出其质量。
本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用。
针对训练
1.某同学家使用天然气热水器，平均每天需将的水从加热到某温度，吸收的热量为；求：
热水器中水升高到的温度是多少？
若天然气完全燃烧放出热量的被水吸收，热水器放出的热量是多少？平均每天消耗天然气是多少？
【答案】解：水升高的温度为：，
水的末温为；
由题知，天然气完全燃烧放出热量的被水吸收，
即，
则天然气完全燃烧放出的热量：
，
由可得热水器平均每天消耗天然气的体积：
。
答：热水器中水升高到的温度是；
若天然气完全燃烧放出热量的被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气。
【解析】知道水的质量、比热容、初温和吸收的热量，利用计算水的末温；
若天然气完全燃烧放出热量的被水吸收，即，据此求天然气完全燃烧放出的热量，再利用求出热水器平均每天消耗天然气的体积。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，属于基础题目。
2.太阳能热水器是把太阳能转换成内能的设备，太阳能热水器每小时接收的太阳能，在小时的有效照射时间内，将热水器中质量为、初温为的水加热到求：
热水器中水吸收热量。
热水器小时接收到的太阳能。
热水器的热机效率。
【答案】解：热水器中的水吸收的热量：
；
热水器小时内接收的太阳能：
；
热水器的效率：
。
故答案为：
热水器中水吸收了热量；
热水器小时内接收的太阳能是；
热水器的效率是。
【解析】根据求出水吸收的热量；
太阳能热水器每小时平均接受的太阳能，求出在小时的有效照射时间内热水器吸收的太阳能；
根据求出热水器的效率；
本题主要考查的是学生对热量计算公式、效率计算公式的理解和掌握。
3.菜油最适宜的烹饪温度在至之间。用天然气将质量为的菜油从室温加热到，若天然气完全燃烧释放出的热量有被菜油吸收。，天然气的热值为
求：
菜油吸收了多少热量？
此过程中燃烧了多少的天然气？
【答案】解：菜油吸收的热量为； ；
天然气燃烧释放出的热量有被菜油吸收，由可得，天然气放出的热量为：；
由得天然气的体积为：。
答：菜油吸收了热量？
此过程中燃烧了的天然气。
【解析】知道菜油的质量、比热容和菜油的初温和末温，利用吸热公式求菜油吸收的热量；
知道效率，利用效率公式可以求出天然气放出的热量，根据公式求出体积。
本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式等知识的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
4.某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为米表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是米，太阳能热水器内的水的质量为千克，水的初温为，经时间后上升到【】请计算：
在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？
太阳能热水器在这段时间内吸收太阳的能量是多少？
垂直于太阳光的米表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？
【答案】解：水吸收的热量：
；
太阳能热水器吸收的太阳能总能量：
；
垂直于太阳光的表面上，每秒钟接受到的太阳能：；
答：太阳能热水器内的水吸收热量是；
太阳能热水器在这段时间内吸收太阳的能量是；
垂直于太阳光的表面上，每秒钟接受到的太阳能是。
【解析】已知水的质量与初末温度，由热量公式可以求出水所吸收的热量。
根据水吸收的热量和吸收效率求出吸收太阳的能量。
已知总面积、吸热时间和吸收的太阳能，直接计算出表面上，每秒钟接受到的太阳能。
本题考查了求水吸收的热量、单位时间单位面积上的太阳能，应用热量公式即可正确解题。
5.汽车的发动机工作时，吸入汽缸的汽油和空气的比例，决定了汽车的动力性能和经济性能．某汽车四冲程汽油发动机的汽缸总排量为发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为汽缸排量，发动机工作时，吸入汽缸的是由汽油和空气所形成的混合物，混合物的密度，汽油和空气的质量比为，汽油的热值如果发动机曲轴转动，发动机的效率为，那么，在这种情况下：
汽车做的有用功是多少？
汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力，汽车行驶的速度是多少？
【答案】解：根据可得，一次吸入混合物的质量 ，
因为曲轴每转动两周，完成一个工作循环，吸气一次，也做一次功，所以，发动机曲轴在转动 ，吸气和做功均为次，汽油和空气的质量比为，可见汽油占混合物总质量的，
则发动机在内吸入汽油的总质量，
这些汽油完全燃烧放出的热量 ，
根据可得汽车做的有用功 ．
汽车做的有用功的功率为，
因为汽车匀速行驶，所以汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，即 ，
根据可得，汽车行驶的速度：
【解析】本题为力学和热学综合题，考查了密度公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式、功率公式的应用，要求灵活应用相关公式．
曲轴转动两周，完成一个工作循环，吸气一次，根据计算出燃料混合物的质量，根据空燃比计算出汽油的质量，从而可以计算出吸入的汽油量，根据算出燃料燃烧时放出的热量；根据热机效率算出有用功；
根据算出功率，根据算出汽车行驶的速度
6.如图所示是一台手扶双轮压路机，质量为，水箱容积为。在一次压路作业中，以的速度在水平路面上匀速行驶，行驶过程中受到的平均阻力是总重的倍。求：取，柴油的热值取
压路机在这次压路作业中运动的距离是多少？
压路机静止在水平路面上时，与地面的接触面积为，该压路机对路面的压强是多少？
压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
若发动机效率为，这次作业要消耗多少千克柴油？
水箱装满水是为了降低发动机的温度，确保发动机正常工作，当满水箱的水从上升到可以吸收多少热量？水的比热容为。
【答案】解：根据速度公式得，压路机在这次压路作业中运动的距离是：；
根据密度公式得，水箱中水的质量，，
压路机的重力为：，
压路机静止时对水平地面的压力等于自身的重力加上水的重力，，
该压路机对水平地面的压强：；
压路机匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即，
压路机做的功：；
由得，柴油完全燃烧释放的热量：，
由可得，消耗柴油的质量：；
水吸收的热量：。
答：压路机在这次压路作业中运动的距离是；
该压路机对路面的压强是；
压路机在这次压路作业中牵引力做的功是；
若发动机效率为，这次作业要消耗千克柴油；
当满水箱的水从上升到可以吸收的热量是。
【解析】已知速度和时间，根据速度公式的变形式可求出运动的距离；
压路机静止时对水平地面的压力等于自身的重力加上水的重力，根据求出该压路机对水平地面的压强；
压路机匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即；根据求出压路机做的功；
根据求出柴油完全燃烧释放的热量，利用求出消耗柴油的质量；
根据求解。
本题考查了重力公式、速度公式、压强公式、做功公式、效率公式、燃料完全燃烧释放热公式和吸热公式的应用，涉及到的知识点较多，有一定的难度。
7.某单缸四冲程汽油的气缸活塞面积为，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，飞轮转动周，当汽油机满负荷工作时不计摩擦，汽油的热值为，求：
做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
汽油机的功率。
若内消耗汽油，该汽油机的效率。
【答案】解：
根据可知燃气对活塞的平均压力为：
；
因为，
所以一个做功冲程中燃气对活塞做的功：；
飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动周，要对外做功次，
所以燃气对活塞做的总功为：
，
汽油机的功率为：
；
这些汽油完全燃烧放出的热量：
，
汽油机的效率：
。
答：做功冲程中燃气对活塞的平均压力为；
一个做功冲程中燃气对活塞做的功为；
汽油机的功率为；
该汽油机的效率为。
【解析】知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式计算出平均压力的大小。
知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功。
飞轮曲轴每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式计算出汽油机的功率；
已知汽油的质量和热值，可以得到汽油完全燃烧释放出的热量；根据燃气对活塞做的功和汽油完全燃烧释放的热量计算出汽油机的效率。
此题考查热机中压力、功、功率的计算，关键是对公式和公式变形的理解和应用，在计算过程中要注意单位的换算。
8.现有一辆小轿车发动机排气量为，最大功率为，当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为。汽油机工作时的最佳空燃比即空气和燃油的质量比为：，若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为，汽油的热值为。请计算：这台发动机在最大功率时的热机效率。
【答案】解：这台发动机在最大功率时内发动机做的有用功：
，
热机每个工作循环曲轴转两圈，在内转动，吸入汽油和空气的混合气次
汽油机工作时的最佳空燃比即空气和燃油的质量比为：：，
汽油占其中的，内发动机消耗汽油的质量为：
；
内汽油完全燃烧放出的热量：
；
这台发动机在最大功率时的热机效率：
。
答：这台发动机在最大功率时的热机效率为。
【解析】已知功率和时间的大小，根据公式可求这台发动机在最大功率时内做的有用功；在内转动，吸入汽油和空气的混合气次；知道混合气的密度和体积，根据公式可求吸入混合气的质量；知道汽油的热值，内汽油完全燃烧放出的热量；再利用效率公式求这台发动机在最大功率时的热机效率。
本题考查热机工作时有用能量、总能量、热机效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据。
/专题（二）常见的热学计算
类型一、直接用热量计算公式求解相关物理量
典例1.在一标准大气压下，一质量为的金属块，被加热到后，立即投入质量为，温度为的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高到求：
水吸收的热量．
金属块的比热容．
取出金属块后，给的水继续加热，水又吸收了的热量，求水的末温．
2.某同学使用酒精灯加热水，整个过程中用了酒精，将水从加热到，已知酒精的热值，通过计算回答：
水吸收了多少热量？
酒精燃烧最多释放出多少热量？
3.为了测定铅的比热容，把质量为的铅块加热到，再投入到的的水中，混合后水的温度为。若不计热损失，水的比热容为。求：
水吸收的热量；
铅的比热容。
类型二、燃料燃烧放热使水升温的效率问题
典例2.小宁同学学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，于是，他在家里将装有水的水壶放到天然气灶上去烧，如图所示，用温度计测量水从加热至的过程中，观察到天然气表的数字变化了。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为。求：
求水壶里水的质量；
在这个过程中水吸收的热量；
天然气的热值是多少。
练1.小华家里用的是燃气灶，他尝试估测该燃气灶的加热效率。小华在水壶中装入水，水的初温是，然后用燃气灶将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了天然气，已知，，，当地气压为标准大气压。求：
壶中水吸收的热量；
天然气完全燃烧放出的热量；
该燃气灶的加热效率。
练2.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有、质量为的水，在一个标准大气压下加热至，假如完全燃烧酒精。水的比热容为，酒精的热值为求：
水吸收的热量是多少？
此过程中酒精灯的酒精完全燃烧放出的热量是多少？
此过程中酒精灯烧水的效率是多少？
类型三、燃料燃烧放热将内能转化为机械能的效率问题
典例3.某型号轿车百公里耗油以的速度匀速行驶，汽油的热值约为，密度约为问：
该轿车以的速度匀速行驶，汽油放出的热量为多少设汽油充分燃烧？
若轿车发动机的效率是，当轿车以的速度匀速行驶时，发动机的牵引力多大？
练1.新冠肺炎肆虐，武汉封城，全国各地纷纷伸出援助之手．年月日，盐城市捐赠的首批优质大蒜由辆货车运往武汉．该货车在某段平直高速公路上以的速度匀速行驶时，受到的阻力为，内消耗柴油，已知柴油的密度，热值求：
柴油完全燃烧放出的热量．
内该货车牵引力所做的功．
该发动机在这段时间内的效率保留一位小数．
练2.参加年国庆阅兵的运是我国自主发展的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力．若运在高空中飞行时在恒定的水平推力作用下，以的速度沿水平方向匀速航行，需要燃烧的航空煤油已知飞机发动机提供的机械功率是，航空煤油的热值为试求在这内：
航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？
发动机获得水平推力是多大？
该飞机发动机的热机效率是多大？
类型四、利用太阳能通过热传递使太阳光照物体使物体的温度升高
典例4.小明家买了一台太阳能热水器，其铭牌如下：
容积
集热面积
效率
使用年限 年
查阅资料后，小明得知，黄石地区当太阳光照射地面时地面上在内平均得到的太阳辐射能。
若小明家每天要用热水，用这个热水器把这些水从加热到需要吸收多少热量？
在太阳光照射的情况下，提供这些热量，需要多长时间？
练1.太阳能是世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图是某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为，若面积上接收到的太阳能平均为，阳光照射该热水器，可以使质量为的水温度升高，请完成以下问题：
太阳能是______选填“可再生”或“不可再生”能源，它是太阳内部发生的核______选填“聚变”或“裂变”而释放出来的；
这些水吸收的热量；
该太阳能热水器的效率；
若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，理论上至少需要完全燃烧多少千克干木柴？
练2.如图是小聪家安装的太阳能热水器，如表是太阳能热水器的部分相关信息。在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度用表示为，它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是当贮水箱装满水时，太阳照射水所吸收的热量为，水的比热容。试计算：
热水器的容量
太阳能转换为水的内能的效率
贮水箱中的水温升高了多少？
太阳能转换为水的内能的效率为多少？
若贮水箱的水吸收的热量由热值为的焦炭完全燃烧放出的热量所提供，则需要完全燃烧多少千克的焦炭？
针对训练
1.某同学家使用天然气热水器，平均每天需将的水从加热到某温度，吸收的热量为；求：
热水器中水升高到的温度是多少？
若天然气完全燃烧放出热量的被水吸收，热水器放出的热量是多少？平均每天消耗天然气是多少？
2.太阳能热水器是把太阳能转换成内能的设备，太阳能热水器每小时接收的太阳能，在小时的有效照射时间内，将热水器中质量为、初温为的水加热到求：
热水器中水吸收热量。
热水器小时接收到的太阳能。
热水器的热机效率。
3.菜油最适宜的烹饪温度在至之间。用天然气将质量为的菜油从室温加热到，若天然气完全燃烧释放出的热量有被菜油吸收。，天然气的热值为
求：
菜油吸收了多少热量？
此过程中燃烧了多少的天然气？
4.某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为米表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是米，太阳能热水器内的水的质量为千克，水的初温为，经时间后上升到【】请计算：
在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？
太阳能热水器在这段时间内吸收太阳的能量是多少？
垂直于太阳光的米表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？
5.汽车的发动机工作时，吸入汽缸的汽油和空气的比例，决定了汽车的动力性能和经济性能．某汽车四冲程汽油发动机的汽缸总排量为发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为汽缸排量，发动机工作时，吸入汽缸的是由汽油和空气所形成的混合物，混合物的密度，汽油和空气的质量比为，汽油的热值如果发动机曲轴转动，发动机的效率为，那么，在这种情况下：
汽车做的有用功是多少？
汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力，汽车行驶的速度是多少？
6.如图所示是一台手扶双轮压路机，质量为，水箱容积为。在一次压路作业中，以的速度在水平路面上匀速行驶，行驶过程中受到的平均阻力是总重的倍。求：取，柴油的热值取
压路机在这次压路作业中运动的距离是多少？
压路机静止在水平路面上时，与地面的接触面积为，该压路机对路面的压强是多少？
压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
若发动机效率为，这次作业要消耗多少千克柴油？
水箱装满水是为了降低发动机的温度，确保发动机正常工作，当满水箱的水从上升到可以吸收多少热量？水的比热容为。
7.某单缸四冲程汽油的气缸活塞面积为，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，飞轮转动周，当汽油机满负荷工作时不计摩擦，汽油的热值为，求：
做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
汽油机的功率。
若内消耗汽油，该汽油机的效率。
8.现有一辆小轿车发动机排气量为，最大功率为，当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为。汽油机工作时的最佳空燃比即空气和燃油的质量比为：，若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为，汽油的热值为。请计算：这台发动机在最大功率时的热机效率。
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