题目内容

9.如图所示是野营洗浴车,他的工作原理是用柴油发电机给水加热较好的解决了解放军战士在野外训练时的洗浴问题,他一次可供10名战士同时洗澡.若每名战士每次洗澡用水量为10kg,水温由20℃升高到40℃,柴油完全燃烧产生能量的20%转化为水的内能.
(1)10名战士每次洗澡用水一共吸收多少热量?
(2)10名战士每次洗澡要消耗多少柴油?[(计算结果精确到0.01kg),水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),柴油的热值为4.3×107J/kg].

分析 (1)知道水的质量、水温的升高值、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)这些热量由燃烧柴油提供,利用Q吸=mq×20%计算需要的柴油的质量.

解答 解:(1)10名战士每次洗澡用水的质量m=10×10kg=100kg,初温t0=20℃,终温t=40℃,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J;
(2)柴油完全燃烧产生能量的效率为20%,
柴油燃烧应放出的热量:Q放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{20%}$=4.2×107J,
由Q=mq得,需要柴油的质量:
m柴油=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{4.3×1{0}^{7}J/kg}$≈0.97kg.
答:(1)10名战士每次洗澡用水一共吸收8.4×106J热量;
(2)10名战士每次洗澡要消耗0.97kg柴油.

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式的掌握和运用,用好条件“效率为20%”是本题的关键.

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