我国南海海底存储着丰富的“可燃冰”资源。可燃冰被视为21世纪新型绿色能源,可燃冰的主要成分是甲烷,1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水。已知甲烷气体的热值是3.6×107J/m3,我市公交车以天然液化气为燃料,其主要成分就是甲烷。如果一辆公交车满载乘客时总质量是,那么1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以的速度匀速行驶1640min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍。求:
(1)这段时间内公交车牵引力所做功的功率;
(2)1m3的可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧所产生的能量能将多少千克的水从20℃加热到沸腾。(标准大气压,c水=4.2×103J/(kg·℃)
(3)这段时间内公交车发动机的效率是多大?
(1)这段时间内公交车牵引力所做功的功率;
(2)1m3的可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧所产生的能量能将多少千克的水从20℃加热到沸腾。(标准大气压,c水=4.2×103J/(kg·℃)
(3)这段时间内公交车发动机的效率是多大?
更新时间:2022-02-06 20:31:19
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【推荐1】如图是四冲程汽油机的剖面图。表中所示的是某品牌轿车汽油发动机的部分参数。其中“额定功率”是发动机工作时的最大机械能功率。 “额定转速”是对应额定功率下发动机曲轴的转速。“排气量”是发动机汽缸的工作容积,是指所有气虹内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。“压缩比”即汽缸总容积(燃烧室容积与排气量之和)与燃烧室容积的比值。“空燃比”即混合气体中空气和汽油的质量比。已知此发动机在额定功率时汽油和空气混合物的密度为1.41kg/、93#汽油的热值为 J/kg。请你根据提供的数据计算这台发动机以额定功率行驶时:(设在排气冲程中将所有废气排出汽缸)
(1)1min内发动机做的有用功;
(2)一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积;
(3)1min吸入汽油的质量;
(4)热机的效率(保留2位小数)。
(1)1min内发动机做的有用功;
(2)一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积;
(3)1min吸入汽油的质量;
(4)热机的效率(保留2位小数)。
额定功率 | 100kW |
额定转速 | 5000r/min |
排气量 | 1.8L |
压缩比 | 10:1 |
空燃比 | 14:1 |
无铅汽油 | 93# |
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【推荐2】体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组,能够提起最重物体为A,此时绳子达到最大承受力(若物体再增重绳子将断裂),滑轮组的机械效率为80%,该同学脚与地面的总接触面积为4×10-2m2。
(1)如甲图所示,将物体A匀速提高2m,对物体做的有用功为800J,则物体A的重力是多少?
(2)在(1)中提升物体A时,人对地面的压强是多少?
(3)该同学仍用这根绳子和滑轮,组成如乙图所示的滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起一个边长为0.5m的正方体B(不计水的阻力),当提到如图位置时,绳子达到最大承受力,从B开始露出水面到图示位置,用时2s,此时该同学拉力的功率为75W,正方体B受到的浮力是多少?
(1)如甲图所示,将物体A匀速提高2m,对物体做的有用功为800J,则物体A的重力是多少?
(2)在(1)中提升物体A时,人对地面的压强是多少?
(3)该同学仍用这根绳子和滑轮,组成如乙图所示的滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起一个边长为0.5m的正方体B(不计水的阻力),当提到如图位置时,绳子达到最大承受力,从B开始露出水面到图示位置,用时2s,此时该同学拉力的功率为75W,正方体B受到的浮力是多少?
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【推荐3】目前,汽车的“节能减排”和战斗机的研制已引起全球的关注,如何减少能耗,提高汽车发动机的效率和战斗机的效率越来越受到各个国家的重视。
我国自主研制的新一代战斗机,它最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,该飞机发动机的热效率和推进效率都较高,所谓热效率是指发动机获得的机械能W机械与燃料完全燃烧产生的内能Q放之比,而推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功W推力)与其获得的机械能之比,飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg。若该飞机的推力做功为3.375×1010J消耗了燃油2.5t。求:
(1)消耗燃油2.5t放出多少热量?
(2)如该发动机此时的热效率为50%,则此过程中发动机的推进效率为多大?
(3)汽车发动机的效率也是汽车的经济性能指标之一。厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下:
①测试数据:汽车在平直公路上以v的速度匀速行驶时,100km耗油量为m,发动机输出功率为P;
②使用燃料:93#汽油热值为q。
请用以上参数推算出在测试条件下,该汽车发动机的效率(以上各量均为国际单位)。
我国自主研制的新一代战斗机,它最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,该飞机发动机的热效率和推进效率都较高,所谓热效率是指发动机获得的机械能W机械与燃料完全燃烧产生的内能Q放之比,而推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功W推力)与其获得的机械能之比,飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg。若该飞机的推力做功为3.375×1010J消耗了燃油2.5t。求:
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【推荐1】如图所示,质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动,OA=0.4m,OB=1.6m。地面上质量为15kg、横截面积为0.2m²的圆柱体通过绳子与A端相连。现有大小不计、重为50N的物体在水平拉力F=10N的作用下,以速度v=0.2m/s从O点沿板面向右做匀速直线运动。g=10N/kg。求:
(1)物体在板面上运动的时间是______ s;
(2)物体在板面上运动过程中,拉力F的功率是______ W,拉力F的功______ J;
(3)物体在板面上运动5s此时圆柱体对地面的压强是______ ?
(1)物体在板面上运动的时间是
(2)物体在板面上运动过程中,拉力F的功率是
(3)物体在板面上运动5s此时圆柱体对地面的压强是
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【推荐2】如图甲所示,是一小型起重机吊起货物的图片,货物挂在动滑轮的下端,绳子的自由端通过安装在起重机上的卷扬机竖直向上拉动,最右端是为了防止吊起货物时起重机向左倾倒而挂的配重,起重机吊起重物时主要结构可简化成如图乙所示。已知AB、CD、DE水平且长度为1m,BC段的水平距离CF也为1m,前轮与地的接触点在B点的正下方,后轮与地的接触点在D点的正下方,起重机的自重(含配重)为3×104N,重心在CD中点。起重机的钢丝绳重和滑轮与轴之间的摩擦不计,g取10N/kg。
(1)为使起重机吊起货物时不发生倾倒,求起重机最多能吊起货物的质量m;
(2)当起重机吊起质量m1=2×102kg的物体以v=0.5m/s的速度匀速上升时,卷扬机的输出功率P1=1.1kW,求此时滑轮组的机械效率η;
(3)当起重机吊起质量m2=3×102kg的物体仍以v=0.5m/s的速度匀速上升时,求卷扬机的输出功率P2。
(1)为使起重机吊起货物时不发生倾倒,求起重机最多能吊起货物的质量m;
(2)当起重机吊起质量m1=2×102kg的物体以v=0.5m/s的速度匀速上升时,卷扬机的输出功率P1=1.1kW,求此时滑轮组的机械效率η;
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【推荐1】小青看到妈妈新买回了一台电热水壶(如图甲)。刚学了电学知识的小青很快取出了产品说明书,找到相关的数据(如图乙)。研究完后她想测量烧水时的实际功率,就进行了如下实验:将20℃的水加至电水壶最大容积刻度线,关掉家里所有用电器,接入家庭电路中,闭合壶的开关,测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间恰好是6min。同时观察到家中电能表(如图丙)转过的圈数正好为300圈。水的密度,水的比热容。求:
(1)电水壶正常工作时电热丝的电阻;
(2)电水壶中水吸收的热量;
(3)电水壶烧水的实际电功率。
(1)电水壶正常工作时电热丝的电阻;
(2)电水壶中水吸收的热量;
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【推荐2】如图甲是某品牌家用电热水壶,R1和R2均为电热丝。R2=435.6Ω,该电热水壶具有加热和保温两种功能,其中保温功率为100W,额定容量为1L,图乙是其简化电路图。求:[c水=4.2×103J/(kg·℃) ρ水=1.0×103kg/m3]
(1)电热水壶的加热功率。
(2)保温状态下通电5min,R1消耗电能是多少?
(3)1标准大气压下,电热水壶的加热效率为80%,将额定容量初温为20℃的水烧开,需要多长时间?
(1)电热水壶的加热功率。
(2)保温状态下通电5min,R1消耗电能是多少?
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(0.4)
真题
【推荐3】如图甲是某科技兴趣小组设计的一种电压力锅(铭牌如表所示),图乙是简易原理图,A为密闭锅体,锅的内部直径为20cm,R1是加热电阻,R2是保温电阻,L为指示灯,其阻值为12Ω,S1为电源开关,S2为压力开关.闭合S1后,R1通电给压力锅内的水加热,锅内气体压强增大,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,此时压力开关S2与触点a分开,与触点b接通,R2通电给压力锅内的水保温,电流表的示数比加热状态时减少了4.9A,水的沸点与气体压强p的关系如图丙,π取3.14.求
(1)当锅内气体压强达到设定值时,锅内气体对锅盖的压力
(2)电压力锅内装有初温为20℃,质量为5kg的水,从开始加热到锅内气压达到设定值时,水吸收的热量相当于多少焦炭完全燃烧时产生的热量(不计热量损失,焦炭的热值为3×107J/kg)
(3)R2的阻值
(1)当锅内气体压强达到设定值时,锅内气体对锅盖的压力
(2)电压力锅内装有初温为20℃,质量为5kg的水,从开始加热到锅内气压达到设定值时,水吸收的热量相当于多少焦炭完全燃烧时产生的热量(不计热量损失,焦炭的热值为3×107J/kg)
(3)R2的阻值
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【推荐1】氢燃料被公认为是21世纪最理想的能源。某氢燃料新能源公交车满载时的重力为2×105N,某次满载后匀速直线运行1200m从A站到B站,用时2分钟,汽车所受阻力是总重力的0.07倍,汽车消耗氢燃料0.25kg(氢的热值是1.4×108J/kg)。求此过程中:
(1)牵引力所做的功;
(2)牵引力的功率;
(3)汽车发动机的效率。
(1)牵引力所做的功;
(2)牵引力的功率;
(3)汽车发动机的效率。
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【推荐2】如图甲是某科技兴趣小组设计的一种电压力锅(铭牌如表所示),图乙是简易原理图,A为密闭锅体,锅的内部直径为20cm,R1是加热电阻,R2是保温电阻,L为指示灯,其阻值为12Ω,S1为电源开关,S2为压力开关.闭合S1后,R1通电给压力锅内的水加热,锅内气体压强增大,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,此时压力开关S2与触点a分开,与触点b接通,R2通电给压力锅内的水保温,电流表的示数比加热状态时减少了4.9A,水的沸点与气体压强p的关系如图丙,π取3.14.求
(1)当锅内气体压强达到设定值时,锅内气体对锅盖的压力
(2)电压力锅内装有初温为20℃,质量为5kg的水,从开始加热到锅内气压达到设定值时,水吸收的热量相当于多少焦炭完全燃烧时产生的热量(不计热量损失,焦炭的热值为3×107J/kg)
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(1)当锅内气体压强达到设定值时,锅内气体对锅盖的压力
(2)电压力锅内装有初温为20℃,质量为5kg的水,从开始加热到锅内气压达到设定值时,水吸收的热量相当于多少焦炭完全燃烧时产生的热量(不计热量损失,焦炭的热值为3×107J/kg)
(3)R2的阻值
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(0.4)
解题方法
【推荐3】如图是一种新型四座环保氢燃料汽车,其发动机把氢燃烧产生的内能转化为机械能,再通过传动机械驱动汽车行驶,发动机内氢燃烧后,排出物是纯净的水和一点点热量,因此非常环保,若轮子的着地总面积为0.4m2,车自身质量1200kg,车子最大时速为180km/h,加注一次燃料最多可以行驶1000km,汽车行驶时受到的阻力为其重力的0.08倍(每人的质量为50kg,g=10N/kg)求:
(1)载四人后车静止时对地面的压强多大?
(2)载四人以最快速度行驶,牵引力的功率为多少?
(3)若该行驶过程中发动机的效率是50%,最多一次可加注氢气的质量为多少千克?(氢气的热值1.4×108J/kg)
(1)载四人后车静止时对地面的压强多大?
(2)载四人以最快速度行驶,牵引力的功率为多少?
(3)若该行驶过程中发动机的效率是50%,最多一次可加注氢气的质量为多少千克?(氢气的热值1.4×108J/kg)
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