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氢能被视为未来的理想清洁能源.如果汽车发动机使用氢能源来工作,效率可以达到60%.若一辆氢能源小轿车在从泰州行驶到上海大约260km的路程上获得的平均牵引力为840N,则它从泰-物理

[db:作者]  2020-05-30 00:00:00  零零社区

题文

氢能被视为未来的理想清洁能源.如果汽车发动机使用氢能源来工作,效率可以达到60%.若一辆氢能源小轿车在从泰州行驶到上海大约260km的路程上获得的平均牵引力为840N,则它从泰州行驶到上海:(q=1.4×l08J/kg;)
(1)牵引力做的功是多少?
(2)汽车需要的总能量是多少?
(3)需要消耗的氢的质量是多少?
题型:问答题  难度:中档

答案

由题知:s=260km=2.6×105m;F=840N;q=1.4×l08J/kg;η=60%;
(1)W=Fs=840N×2.6×105m=2.184×108J;
(2)根据η=
W
Q
得:Q=
W
η
=
2.184×108J
0.6
=3.64×108J;
(3)由Q=mq得:m=
Q
q
=
3.64×108J
1.4×108J/kg
=2.6kg.
答:
(1)牵引力做的功是2.184×108J;
(2)汽车需要的总能量是3.64×108J;
(3)需要消耗的氢的质量是2.6㎏.

据专家权威分析,试题“氢能被视为未来的理想清洁能源.如果汽车发动机使用氢能源来工作,..”主要考查你对  功的计算,热值,热量的计算,热机的效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

功的计算热值热量的计算热机的效率

考点名称:功的计算

  • 功的计算公式:
    功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离),W=FS。

    单位:
    国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m。

  • 在利用该公式进行计算时的注意点:
    (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

    (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

    (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

考点名称:热值

  • 燃料的热值:
    定义 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
    物理意义 反映燃料燃烧放热本领的物理量
    单位 J/kg或J/m3(气体)
    单位意义 例:干木柴热值1.2×107J/kg表示1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J
    性质 热值是燃料的一种特性
    燃料燃烧放热公式 Q=mq 或Q=v·q
    m代表质量,单位kg
    q代表热值,单位J/kg
    V代表体积,单位m3
    Q代表放出的热量,单位J

  • 热值概念的理解:
    (1)燃料的热值与燃料的种类有关,热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质,也就是说它是燃料的一种特性,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。

    (2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽,1kg的某种燃料,只有在完全燃烧的情况下,放出的热量才等于这种燃料的热值,若该燃料在燃烧时没有完全燃烧,放出的热量就比对应的热值小。

  • 燃料及其燃烧
     能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质,叫做燃料。
     燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧的过程中,燃料的化学能转化为内能,这就是我们常说的释放能量,然后,转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用.
     说明:按照状态,燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。

考点名称:热量的计算

  • 计算公式:
    ①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量.Q表示热量(J),
    Q=c×m×△t.
    Q吸=c×m×(t-t0)
    Q放=c×m×(t0-t)
    (t0是初温;t是末温)
    其中c是与这个过程相关的比热容

    ②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=mq 
    气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq 
    Q表示热量(J),q表示热值(J/kg),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m3)。
    q=Q/m(固体);q=Q/v(气体) 
    Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳J
    m———表示某种燃料的质量———千克kg
    q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克J/kg

    单位:
    热量的单位与功、能量的单位相同.在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J).历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦.
    注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦

  • 例题详解:
    例1 将100g水从20℃加热至90℃,要供给多少热量?一根铁钉的质量约10g,从1000℃的红热状态冷却至25℃,会放出多少热量?[c=4.2× 103J/(kg·℃);c=0.46×103J/(kg·℃)]

    解析:水吸收的热量Q=cm1(t1-t01)=4.2 ×103J/(kg·℃)×0.1kg×(90℃一20℃)=2.94× 104J,铁钉放出的热量Q=cm2(t02一t2)=0.46× 103J/(kg·℃)×0.01kg×(1000℃一25℃)=4.485 ×103J。

    答案:见解析

  • 水果热量:
    1、苹果100克/52大卡
    苹果是最多人会选的瘦身水果,因为它有丰富的果胶,可以帮助肠胃蠕动和排除体内毒素,最棒的是还可以降低热量吸收,再加上苹果的钾质很多,可以防止腿部水肿。当然啰,苹果的卡路里也不高,所以才有专吃苹果的苹果减肥餐产生。

    2、香蕉100克/125大卡
    很多水果减肥餐都少不了香蕉,因为香蕉含有丰富纤维质、维他命A、钾质和果胶等,所以可以有效地整肠,这样就能帮助排便。香蕉也有排除水分的效果,不但是最佳瘦身水果,也是吃了会让肌肤水当当的美颜圣品,不过香蕉的热量较高,吃多了,会有变胖的疑虑。

    3、葡萄柚100克/28大卡
    欧美人都爱吃葡萄柚等酸性水果来塑身,因为酸酸的水果可以促进肠道消化功能,葡萄柚含有丰富的维他命C,可以消除疲劳,还能让肌肤美美的呢!加上葡萄柚的热量和含糖量少,是最佳的明星减肥水果。

    4、凤梨100克/32大卡
    凤梨也是属于酸性水果,可以整肠和助消化,加上凤梨富含酵素能有益毒素分解,促进排水,所以也是想要瘦的人可以适量食用的水果,不过吃凤梨最好不要在餐前吃哦,因为它会伤胃,所以一定要先吃点东西垫垫胃才能食用,所以啰,虽然好吃,也不能吃过量。

    5、奇异果100克/50大卡
    奇异果甜美多汁,又含有丰富维生素C的特色,成为最受欢迎的美容和塑身水果。带点酸甜好滋味的奇异果,能防止便秘、帮助消化和美化肌肤,即使拿来当减肥餐,也会让人吃得津津有味,而它也一样是属于低热量高营养成分的优质水果。

考点名称:热机的效率

  • 热机的效率:
    η=W有用/Q×100%,其中W有用指用来做有用功的能量,Q指完全燃烧释放的能量。

  •  提高热机效率的途径:
    (1)燃料尽可能燃烧
    (2)尽量减少各类热量的损失
    (3)在热机的设计和制造上,采取先进技术
    (4)使用时,注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。

  • 机械效率、热效率、热机的效率的计算方法:
    效率问题是中考的热点问题,例如前面我们学习简单机械时的机械效率、太阳能热水器的吸热效率、炉子的放热效率等。
    1.机械效率:,其中W有用指有用功,即对人们有用的功;W指利用机械做的总功。
    2.热效率:,其中Q有用指有效利用的热量, E指总能量。如果是炉子,则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q=mq);如果是太阳能热水器,则E为太阳射入的总能量;如果是电热器,则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。
    3.热机的效率:,其中W有用指用来做有用功的那部分能量,Q指燃料完全燃烧释放的能量。

  • 温室效应和热岛效应
    1.温室效应:温室效应指的是地球表面一些气体 (如二氧化碳、氟氯烃、甲烷、氮氧化物、低空臭氧等)吸收部分的太阳辐射能量后,转化成内能释放到地球表面而不能散去.于是造成地表温度升高的效应。

    2.热岛效应:起城市“热岛效应”的主要原因有:
    ①工厂、交通工具等散发出大量的热量;
    ②城市的建筑物、马路上的砂石的比热容小,相同日照条件下升温快;
    ③城市中水少,使热量不能被充分吸收;
    ④楼群林立.难以形成空气对流,主要的改进措施有:植树造林、建绿地和人工湖等。



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