小聪的体重是500N,家住19楼(楼的层高为3m),家里用燃气灶烧水、做饭。如果他从1楼步行上楼到家里(走了1...
问题详情:
小聪的体重是500N,家住19楼(楼的层高为3m),家里用燃气灶烧水、做饭。如果他从1楼步行上楼到家里(走了18层楼),用时3min。已知天然气的热值3.0×107J/m3,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)。问:
(1)他上楼克服重力做的功是多少?做功的功率是多少?
(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等?如果这些热量有35%被水吸收,能使0.5kg水的温度升高多少?
【回答】
解:(1)他上楼克服重力做的功是:
W=Gh=500N×18×3m=27000J;
时间t=3min=180s,
则做功的功率为:
P===150W;
(2)由题意可知,天然气完全燃烧放出的热量Q=W=27000J;
由Q=Vq可得,天然气的体积为:
V===0.0009m3;
水吸收的热量为:
Q'=Qη=27000J×35%=9450J,
由Q=cm△t可得,水升高的温度为:
△t===4.5℃。
答:(1)他上楼克服重力做的功是27000J;做功的功率是150W;
(2)完全燃烧0.0009m3天然气放出的热量与小聪做的功相等;如果这些热量有35%被水吸收,能使0.5kg水的温度升高4.5℃。
【分析】(1)根据W=Gh求出克服重力所做的功;根据P=求出做功的功率;
(2)由题意可知,天然气完全燃烧放出的热量,根据Q=Vq求出天然气的体积;
结合题意求出水吸收的热量,根据Q=cm△t求出水升高的温度。
【点评】本题考查了功、功率、吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及效率公式的应用,利用好相关公式是解题的关键,难度不大,要熟记这些公式。
知识点:热机单元测试
题型:计算题
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