14.2热机的效率随堂达标训练 2021-2022学年人教版物理九年级全一册（含答案）

2021-2022学年度人教版初中九年级物理随堂达标训练
——14.2热机的效率
【知识点提炼】
1、燃料的热值
①定义：某种燃料
放出的
与的其
之比，叫做这种燃料的热值。用符号“
”表示。
②定义式：q=
（q为热值）
（
若燃料是气体燃料
q=
）
③单位：
，读作：
；
读作：
④关于热值的理解：
热值反映的是某种物质的一种燃烧
，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的
有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2、热机的效率：
(1)热机的能量流图：
真正能转变为对外做的
功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
(2)定义：热机工作时,用来
，与燃料
之比叫做热机的效率。
(3)公式：η=
×100%。
式中，Q有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。
(4)提高热机效率的主要途径
①改善燃烧环境，使燃料尽可能
，提高燃料的燃烧效率。
②尽量减小各种
。
③减小各部件间的
以减小因克服
做功而消耗的能量。
④充分利用
带走的能量，从而提高燃料的利用率。
【达标训练】
1．（2021海口模拟）我国在航天工程中使用的长征系列运载火箭，大多选用液态氢作燃料，这是利用了氢燃料的（　　）
A．热值大
B．密度大
C．比热容大
D．以上说法都不正确
2.（2021甘孜州模拟）关于热值和热机效率的描述，下列说法正确的是(　　)
A．燃料燃烧越充分，燃料的热值就越大
B．热机里燃料燃烧越充分，热机效率越高
C．燃料燃烧放出的热量越多，其热值越大
D．热值和热机效率都只与燃料种类有关
3.（2021淮南模拟）如图，甲、乙、丙三图的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失，下列说法正确的是（　　）
A．对比甲、乙两图，如果燃料2的热值较高，最终图乙液体内能较小
B．对比乙、丙两图液体最终升高的温度，可以比较两种液体的比热容
C．对比甲、丙，如果液体b比热容比液体a大，那么要升高相同温度，图甲装置需要时间较短
D．对比乙、丙，如果燃料1的热值比燃料2大，那么要升高相同温度，图丙装置需要时间较短
4.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，这表明(　　)
A．
甲的功率比乙的大
B．
甲做的功比乙的多
C．
甲消耗的柴油比乙的少
D．
甲柴油机内能转化为机械能的百分比大
5.前不久，据河南南阳炒作很热的“水氢发动机”的宣传说，“水氢发动机”可以用水来制取氢气，从而为发动机提供高能燃料。中央电视台对此作了专题报道，认为目前的技术尚不成熟，所谓的“水氢发动机”要真正投入实用还有长的路要走。对此，下列分析不正确的是
A．氢气燃烧无污染是“水氢发动机”备受关注的原因之一
B．氢气是发动机的一种理想燃料，是因为氢气的热值大
C．“水氢发动机”是利用内能做功的机械
D．目前利用水制取氢气耗能高，因此“水氢发动机”的效率很高
6.如图是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法不正确的是（　　）
A．废气排放的能量所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B．冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率
C．该汽油机的热机效率为70%
D．该汽油机的能量利用率为30%
7.（2021攀枝花模拟）用天然气炉灶烧水是通过____________方式改变水的内能．若烧水的效率为25%，则完全燃烧0.04
m3天然气放出的热量可使常温下2.5
kg的水温度升高__________℃.[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×107
J/m3]
8.（2021雅安模拟）体积为0.28
m3、热值为3.6×107
J/m3的煤气完全燃烧放出的热量为________J；若这些热量的50%被温度为20
℃、质量为30
kg的水吸收，则水的末温是________℃.[水的比热容是4.2×103
J/(kg·℃)]
9.（2021眉山模拟）在标准大气压下，用一台热损失40%的天然气灶将2
kg初温为20
℃的水加热至沸腾，水要吸收________J的热量，需要消耗________m3的天然气．[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，q天然气＝3.5×107
J/m3]
10.如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃。此过程的能量转化方式与汽油机的______冲程相同。某效率为25%的汽油机在一次工作中消耗了4kg汽油，该汽油机对外做的机械功为______J。（汽油热值为4.6×107J/kg）
11.为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭，设天然气热值为4.2×107J/kg，完全燃烧0.2kg天然气放出的热量为______J；若这些热量的25%被12.5kg、30℃的水吸收，能使水的温度升高到______℃．（c水=4.2×103J/kg?℃）
12.（2021江苏模拟）可燃冰是一种新能源，它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质，主要成分是甲烷，我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平，用燃气锅炉烧水时，将500kg初温20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.1m3的可燃冰，这个过程中水吸收的热量为______J。完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J，燃气锅炉烧水时的效率为______。(c水=4.2×103J/（kg·℃），可燃冰热值q=6.0×109J/m3)
13.(2021泗洪模拟)如图所示，此时是汽油机的___________冲程，若该汽油机的转速是3000r/min，则1s内汽油机对外做功_______次.已知汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧5g汽油所释放的热量是_________J，若汽车获得的机械能是9.2×104J，则此汽油机效率为________%.
15.截至2019年4月14日，泸州云龙机场已开通31条航线。从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑道上加速的初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为9.2×104N，经过的路程为1000m，则牵引力所做的功为______J；若飞机发动机的效率为25%，在此过程中，消耗的汽油为______kg，这些汽油的体积为______m3．（取汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，汽油的热值q=4.6×107J/kg）
16.（2021济宁模拟）济宁市某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值（如图）。甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同。通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点）t甲＜t乙＝t丙，可以粗略知道它们的热值q的大小关系为q甲______q乙______q丙（选填“＞”“＝”或“＜”）。
17.比较不同燃料的热值实验：
(1)为保证实验结论的可靠，小王同学在实验中应保持水的质量、________、以及两个烧杯等都应相同．
(2)实验数据记录如下表，根据表中数据，估算出燃料2的热值是________
J/kg.
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏________(大/小)，出现这样情况的主要原因是______________________________________________________．(写出一点)
18.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量和烧杯内液体的质量也相同．
(1)比较不同燃料的热值，则应选________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验．
(2)有同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关．要研究物体温度升高吸收热量的多少与质量的关系，需要选取质量________(选填“相同”或“不同”)的________(选填“同种”或“不同种”)物质进行研究．
(3)若要研究物体温度升高吸收热量的多少与物质种类的关系，需要选用质量相同的________(选填“同种”或“不同种”)物质进行研究，这种研究物理问题的方法叫________________________________________．
19.如表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg.
为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，某同学设计了一个探究方案如下：
(1)实验时所选用燃料种类应________，质量应________．(选填“相同”或“不同”)
(2)若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了盛水容器相同，水的质量要相等外，你认为还应保持________相同．
(3)通过比较________，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．
20.(2021广西模拟)某太阳能热水器中装有40
kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10
℃升高到60
℃，已知c水＝4.2×103
J/(kg·℃)。求：
(1)热水器中的水所吸收的热量；
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？(天然气的热值为8.4×107
J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
21.（2021淮南模拟）随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以75km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的距离为300km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%．求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；
（2）发动机所做的功为多少焦耳；
（3）消耗汽油的质量。
22.（2021芜湖模拟）小明家新买了一辆使用汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时，耗油量不同。当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油，此时发动机的有用功率为25kW．若小汽车以最省油的速度行驶135km，求在这过程中
（1）汽车运动的时间；
（2）汽车消耗汽油的质量（汽油的热值q＝4.5×107J/kg，小汽车发动机的效率为30%）。
23.某学习小组想研究酒精灯烧水时的热效率．他们用酒精灯给100
g初温为20
℃的水加热，经过一段时间测得水温升高了60
℃、消耗了4.2
g酒精．已知：水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3×107J/kg.求：
(1)此过程中水吸收的热量；
(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量；
(3)酒精灯烧水时的热效率．
24．（2021乐东模拟）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从30℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），无烟煤的热值是3.5×107J/kg。求
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？写出一种提高锅炉效率的方法。
25．（2021河北模拟）冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[c水＝4.2×103J/（kg?℃），煤的热值为3×107J/kg]，则：
（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少？
（2）此锅炉的效率是多少？
（3）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？
26．（2021岫岩模拟）如图所示，是一款新型汽车，该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段路程，消耗汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：
（1）汽车匀速行驶8min通过的路程是多少m？
（2）汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）该汽车发动机做的有用功是多少？（汽油的热值q＝4.5×107J/kg）
2021-2022学年度人教版初中九年级物理随堂达标训练
——14.2热机的效率参考答案
【知识点提炼】
1、燃料的热值
①定义：某种燃料
放出的
与的其
之比，叫做这种燃料的热值。用符号“
”表示。
②定义式：q=
（q为热值）
（
若燃料是气体燃料
q=
）
③单位：
，读作：
；
读作：
④关于热值的理解：
热值反映的是某种物质的一种燃烧
，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的
有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
【答案】完全燃烧；热量；质量；q；；；J/kg；焦耳每千克；J/m3；焦耳每立方米；特性；种类。
2、热机的效率：
(1)热机的能量流图：
真正能转变为对外做的
功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
(2)定义：热机工作时,用来
，与燃料
之比叫做热机的效率。
(3)公式：η=
×100%。
式中，Q有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。
(4)提高热机效率的主要途径
①改善燃烧环境，使燃料尽可能
，提高燃料的燃烧效率。
②尽量减小各种
。
③减小各部件间的
以减小因克服
做功而消耗的能量。
④充分利用
带走的能量，从而提高燃料的利用率。
【答案】有用；做有用功的那部分能量；完全燃烧放出的能量；Q有/Q总；完全燃烧；热散失；摩擦；摩擦；废气。
【达标训练】
1．（2021海口模拟）我国在航天工程中使用的长征系列运载火箭，大多选用液态氢作燃料，这是利用了氢燃料的（　　）
A．热值大
B．密度大
C．比热容大
D．以上说法都不正确
【答案】A。
2.（2021甘孜州模拟）关于热值和热机效率的描述，下列说法正确的是(　　)
A．燃料燃烧越充分，燃料的热值就越大
B．热机里燃料燃烧越充分，热机效率越高
C．燃料燃烧放出的热量越多，其热值越大
D．热值和热机效率都只与燃料种类有关
【答案】B　
3.（2021淮南模拟）如图，甲、乙、丙三图的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失，下列说法正确的是（　　）
A．对比甲、乙两图，如果燃料2的热值较高，最终图乙液体内能较小
B．对比乙、丙两图液体最终升高的温度，可以比较两种液体的比热容
C．对比甲、丙，如果液体b比热容比液体a大，那么要升高相同温度，图甲装置需要时间较短
D．对比乙、丙，如果燃料1的热值比燃料2大，那么要升高相同温度，图丙装置需要时间较短
【答案】C。
4.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，这表明(　　)
A．
甲的功率比乙的大
B．
甲做的功比乙的多
C．
甲消耗的柴油比乙的少
D．
甲柴油机内能转化为机械能的百分比大
【答案】D
5.前不久，据河南南阳炒作很热的“水氢发动机”的宣传说，“水氢发动机”可以用水来制取氢气，从而为发动机提供高能燃料。中央电视台对此作了专题报道，认为目前的技术尚不成熟，所谓的“水氢发动机”要真正投入实用还有长的路要走。对此，下列分析不正确的是
A．氢气燃烧无污染是“水氢发动机”备受关注的原因之一
B．氢气是发动机的一种理想燃料，是因为氢气的热值大
C．“水氢发动机”是利用内能做功的机械
D．目前利用水制取氢气耗能高，因此“水氢发动机”的效率很高
【答案】D
6.如图是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法不正确的是（　　）
A．废气排放的能量所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B．冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率
C．该汽油机的热机效率为70%
D．该汽油机的能量利用率为30%
【答案】C。
7.（2021攀枝花模拟）用天然气炉灶烧水是通过____________方式改变水的内能．若烧水的效率为25%，则完全燃烧0.04
m3天然气放出的热量可使常温下2.5
kg的水温度升高__________℃.[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×107
J/m3]
【答案】热传递　40　
8.（2021雅安模拟）体积为0.28
m3、热值为3.6×107
J/m3的煤气完全燃烧放出的热量为________J；若这些热量的50%被温度为20
℃、质量为30
kg的水吸收，则水的末温是________℃.[水的比热容是4.2×103
J/(kg·℃)]
【答案】1.008×107　60　
9.（2021眉山模拟）在标准大气压下，用一台热损失40%的天然气灶将2
kg初温为20
℃的水加热至沸腾，水要吸收________J的热量，需要消耗________m3的天然气．[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，q天然气＝3.5×107
J/m3]
【答案】6.72×105　0.032　
10.如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃。此过程的能量转化方式与汽油机的______冲程相同。某效率为25%的汽油机在一次工作中消耗了4kg汽油，该汽油机对外做的机械功为______J。（汽油热值为4.6×107J/kg）
【答案】压缩；4.6×107。
11.为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭，设天然气热值为4.2×107J/kg，完全燃烧0.2kg天然气放出的热量为______J；若这些热量的25%被12.5kg、30℃的水吸收，能使水的温度升高到______℃．（c水=4.2×103J/kg?℃）
【答案】8.4×106
?
70
12.（2021江苏模拟）可燃冰是一种新能源，它是水和天然气在高压低温下形成的类似冰状结晶物质，主要成分是甲烷，我国可燃冰的开采技术处于世界领先水平，用燃气锅炉烧水时，将500kg初温20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.1m3的可燃冰，这个过程中水吸收的热量为______J。完全燃烧0.1m3可燃冰放出的热量为______J，燃气锅炉烧水时的效率为______。(c水=4.2×103J/（kg·℃），可燃冰热值q=6.0×109J/m3)
【答案】（1）1.68×108；(2)6.0×108；(3)28%。
13.(2021泗洪模拟)如图所示，此时是汽油机的___________冲程，若该汽油机的转速是3000r/min，则1s内汽油机对外做功_______次.已知汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧5g汽油所释放的热量是_________J，若汽车获得的机械能是9.2×104J，则此汽油机效率为________%.
【答案】做功
25
2.3105
40
15.截至2019年4月14日，泸州云龙机场已开通31条航线。从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑道上加速的初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为9.2×104N，经过的路程为1000m，则牵引力所做的功为______J；若飞机发动机的效率为25%，在此过程中，消耗的汽油为______kg，这些汽油的体积为______m3．（取汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，汽油的热值q=4.6×107J/kg）
【答案】9.2×107
；?
8
?；
11.42
16.（2021济宁模拟）济宁市某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值（如图）。甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同。通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点）t甲＜t乙＝t丙，可以粗略知道它们的热值q的大小关系为q甲______q乙______q丙（选填“＞”“＝”或“＜”）。
【答案】＜
＝
17.比较不同燃料的热值实验：
(1)为保证实验结论的可靠，小王同学在实验中应保持水的质量、________、以及两个烧杯等都应相同．
(2)实验数据记录如下表，根据表中数据，估算出燃料2的热值是________
J/kg.
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏________(大/小)，出现这样情况的主要原因是______________________________________________________．(写出一点)
【答案】(1)燃料的质量　(2)1.2×
107　(3)小　燃料燃烧放出的热不能被水全部吸收
18.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量和烧杯内液体的质量也相同．
(1)比较不同燃料的热值，则应选________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验．
(2)有同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关．要研究物体温度升高吸收热量的多少与质量的关系，需要选取质量________(选填“相同”或“不同”)的________(选填“同种”或“不同种”)物质进行研究．
(3)若要研究物体温度升高吸收热量的多少与物质种类的关系，需要选用质量相同的________(选填“同种”或“不同种”)物质进行研究，这种研究物理问题的方法叫________________________________________．
.【答案】(1)甲、乙　甲、丙　(2)不同，同种　(3)不同种，控制变量法．
19.如表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg.
为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，某同学设计了一个探究方案如下：
(1)实验时所选用燃料种类应________，质量应________．(选填“相同”或“不同”)
(2)若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了盛水容器相同，水的质量要相等外，你认为还应保持________相同．
(3)通过比较________，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．
【答案】(1)不同　相同　(2)燃料的燃烧装置　(3)水升高的温度
20.(2021广西模拟)某太阳能热水器中装有40
kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10
℃升高到60
℃，已知c水＝4.2×103
J/(kg·℃)。求：
(1)热水器中的水所吸收的热量；
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？(天然气的热值为8.4×107
J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
【答案】
解：(1)热水器中水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)
＝4.2×103
J/(kg·℃)×40
kg×(60
℃－10
℃)
＝8.4×106
J
(3分)
(2)天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Q吸＝8.4×106
J，
由Q放＝qV得，天然气的体积：
V＝＝＝0.1
m3(3分)
21.（2021淮南模拟）随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以75km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的距离为300km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%．求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；
（2）发动机所做的功为多少焦耳；
（3）消耗汽油的质量。
【答案】解：
（1）以75km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，小汽车行驶的距离为300km，
则车运动的时间；
t＝＝＝4h；
（2）发动机的实际功率为20kW，运动的时间为4h，
则发动机所做的功为：
W＝Pt＝20×103W×4×3600s＝2.88×108J；
（3）根据η＝＝可得，消耗汽油的质量：
m＝＝≈25kg。
答：（1）运动的时间为4h；
（2）发动机所做的功为2.88×108J；
（3）消耗汽油的质量为25kg。
22.（2021芜湖模拟）小明家新买了一辆使用汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时，耗油量不同。当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油，此时发动机的有用功率为25kW．若小汽车以最省油的速度行驶135km，求在这过程中
（1）汽车运动的时间；
（2）汽车消耗汽油的质量（汽油的热值q＝4.5×107J/kg，小汽车发动机的效率为30%）。
【答案】解：（1）由v＝得运动的时间为：
t＝＝＝1.5h；
（2）汽车所做的功为：
W＝Pt＝25000W×1.5×3600s＝1.35×108J；
根据η＝得汽油放出的热量为：
Q＝＝＝4.5×108J；
消耗汽油的质量为：
m＝＝＝10kg。
答：（1）运动的时间为1.5h；
（2）消耗汽油的质量为10kg。
23.某学习小组想研究酒精灯烧水时的热效率．他们用酒精灯给100
g初温为20
℃的水加热，经过一段时间测得水温升高了60
℃、消耗了4.2
g酒精．已知：水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3×107J/kg.求：
(1)此过程中水吸收的热量；
(2)4.2g酒精完全燃烧放出的热量；
(3)酒精灯烧水时的热效率．
【答案】解：(1)水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×0.1
kg×60
℃＝2.52×104J；
(2)酒精完全燃烧产生的热量：
Q放＝mq＝0.0042
kg×3×107J/kg＝1.26×105J；
(3)酒精灯烧水时的热效率：.
η＝×100%＝×100%＝20%.
答：(1)水吸收的热量是2.52×104J；
(2)4.2
g酒精完全燃烧放出的热量是1.26×105J；
(3)酒精灯烧水时的热效率是20%.
24．（2021乐东模拟）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从30℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），无烟煤的热值是3.5×107J/kg。求
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？写出一种提高锅炉效率的方法。
【答案】解：（1）锅炉内的水吸收的热量：
Q吸＝cm1（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×200kg×（100℃﹣30℃）＝5.88×107J；
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量：
Q放＝m2q＝6kg×3.5×107J/kg＝2.1×108J；
（3）锅炉的效率η＝×100%＝×100%＝28%。
为了提高锅炉的效率，可以把块状燃料粉碎成粉末状，并加大送风量，这样可以使燃料燃烧得更充分，增大有效利用的能量，以提高炉子的效率。
答：（1）锅炉内的水吸收的热量为5.88×107J；
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量为2.1×108J；
（3）此锅炉的效率是28%。提高锅炉效率的方法把块状燃料粉碎成粉末状，并加大送风量。
25．（2021河北模拟）冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[c水＝4.2×103J/（kg?℃），煤的热值为3×107J/kg]，则：
（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少？
（2）此锅炉的效率是多少？
（3）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？
【答案】解：（1）锅炉内300kg的水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×300kg×（100℃﹣20℃）＝1.008×108J；
（2）煤完全燃烧放出的热量：Q放＝qm煤＝3×107J/kg×11.2kg＝3.36×108J；
此锅炉的效率：η＝×100%＝×100%＝30%。
（3）不计热损失，Q吸＝Q放，
即：cm1（t﹣t01）＝cm2（t02﹣t），
即：4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（t﹣20℃）＝4.2×103J/（kg?℃）×3kg×（100℃﹣t）
解得：t＝50℃。
答：（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是1.008×108J；
（2）此锅炉的效率是30%；
（3）混合后温水的温度为50℃。
26．（2021岫岩模拟）如图所示，是一款新型汽车，该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段路程，消耗汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：
（1）汽车匀速行驶8min通过的路程是多少m？
（2）汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）该汽车发动机做的有用功是多少？（汽油的热值q＝4.5×107J/kg）
【答案】解：（1）v＝72km/h＝20m/s；
根据v＝可知，汽车匀速行驶8min通过的路程是：s＝vt＝20m/s×8×60s＝9600m；
（2）汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝1.2kg×4.5×107J/kg＝5.4×107J；
（3）由η＝得，汽车发动机做的有用功：W＝ηQ放＝30%×5.4×107J＝1.62×107J。
答：（1）汽车匀速行驶8min通过的路程是9600m；
（2）汽油完全燃烧放出的热量是5.4×107J；
（3）该汽车发动机做的有用功是1.62×107J。