物理竞赛专题训练（热学）(3)

6、泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10－3m3（假设燃油完全燃烧）。

若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求： （1）专用车牵引力所做的功。（2）燃油放出的热量 （3）该专用车的热机效率是多少？

（4）汽车的轮胎上有凹凸不平的花纹，这样做的好处是什么？

7、质量为0.5kg的铝壶里装着5kg温度为20℃的水。将铝壶放在煤炉上加热，炉子的效率为20%，问燃烧多少kg的无烟煤才能将水烧开？（外界气压为1个标准大气压，

c铝?0.88?103J/(kg?℃),q煤?3.4?107J/kg,)

8. 2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现“城市，让生活更美好”的主题。如图21所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：（1）一箱水需要吸收的热量是多少？（2）热水器上集热器的面积至少要多大？［水的比热容是：4.2×103J/(kg·℃)］

9. 如图为泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片。以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路（盘山公路近似处理为斜面）以36Km/h的速度匀速行驶，经过15min从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N。已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q=4.6×107J/Kg，求： （1）汽车上山时牵引力发挥的功率为多大。 （2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油。

10．如图所示，在青海玉树抗震救灾中，解放军部队某战士用150kW的铲车清理废墟。若铲车用5s匀速推进了3m，然后将1.5t的建筑废料举高3m装车运走，整个过程是连续的。若柴油发电机的热效率为34.5%。（

q柴?33.10kg/J?7）求：

（1）在推土过程，铲车受到的阻力。 （2）在举高过程，铲车所做的功。 （3）整个过程消耗柴油多少千克？

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11、图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm（面积近似取S＝3.0×10－3m2），活塞冲程长度为L＝0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p＝1.0×106Pa，活塞以n＝1380次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次。 （1）汽油机在此工作状态下的功率是多少？

（2）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（q汽＝4.6×107J/kg、不计摩擦）

12、如图，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小。以下说法正确的是( )

A 从外界吸热 B 内能增大 C 向外界放热 D 内能减小 参考答案：C

13、夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下受暴晒，车胎极易爆裂．关于这一现象有以下描述（暴晒过程中内胎容积几乎不变）

①车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果．

②在爆裂前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大． ③在爆裂前的过程中，气体吸热，内能增加． ④在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少． 描述正确的是（ ）

A．①②③④ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 参考答案：B

14、一密闭容器中，盛有高温的油，放在温度保持不变的环境中慢慢冷却。小明每隔30分钟记录一次容器内的油温，共记录七次，具体数据如下表：

冷却时间t（min） 0 油温T（?C） 148 内外温差?T（?C） 128 30 84 64 60 52 90 36 16 120 28 8 150 24 4 180 22 2 根据表中数据可知在冷却时间为60 min时，内外温度之差为__________?C，油温T与冷却

时间t的关系式为__________。 参考答案：32；T=20+128/(2*(t/30))

15、大刚家自制了一个太阳能热水器，其主要装置是一个晒水箱．经多次观察和实验知道，该晒水箱的效率在夏天可达到50%．查表可知，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/（m2·s）．如果晒水箱内有45kg的水，晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是2.0m2，试问：要使水温从25℃升高到55℃需要多长时间？

参考答案：1.25h

16、家用电热淋浴器分储水式和无水箱式两种。无水箱式淋浴器是使冷水流过电热器就达到需要的温度，立即从喷头喷出热水供淋浴。现在自来水的温度为16℃，淋浴需要热水的温度为38℃左右，淋浴所需热水流量为1×10-3米3/分，水的比热容c为4.2×103焦/(千克·℃)。则该淋浴器的电热器电功率为________瓦；它的工作电流大小为________安(不计加热过程中的能量损失及水的密度变化)。

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