第十四章内能的利用专题训练热量、热值、效率综合计算2021—2022学年人教版九年级物理全一册（有答案）

第十四章专题训练热量、热值、效率综合计算
1．现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；如果小芳洗一次澡用热水0.05m3，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）小芳洗澡所用热水的质量为多少？
（2）这些水10℃升高到40℃需要吸收多少热量？
（3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？（天然气的热值q=4×107J/m3）
2．对生活垃圾进行分类既是一种时尚，更是生态环保的需要。将生活垃圾进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，其余垃圾在一定条件下，1t垃圾能榨出150kg燃料油。若将1t垃圾榨出的燃料油给供暖系统的锅炉燃烧，可以将质量为1.5×104kg、初温为20℃的水恰好加热到100℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q燃料油=4.0×107J/kg]求：
（1）1t垃圾榨出的燃料油完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）锅炉加热水的效率。
3．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）
4．飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h。
（1）1h内飞机发动机所做的功是多少？
（2）已知发动机的热机效率为60%，航空煤油的热值为4×107J/kg，需要燃烧的航空煤油的质量是多少？
5．一台单缸四冲程柴油机，每分钟转1800r，每一个工作循环燃气做的功为500J，柴油的热值为4.3×107J/kg。问：
（1）此柴油机在1h内做了多少功？
（2）如果此柴油机的效率为30%，做这些功需要完全燃烧多少柴油？
6．港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车，港珠澳大桥全长55km，其中珠海口岸至香港口岸约40km，设计速度100km/h，一辆家用轿车按设计时速从珠海口岸匀速行驶到香港口岸消耗汽油2.1kg，汽油热值q=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)求
(1)家用轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，若完全燃烧能放出多少热量?
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量如果都被水吸收，可使常温下多少质量的水温度升高46℃?
(3)轿车在行驶过程中克服阻力做功为4×107J，则轿车克服阻力做功的效率是多少?
7．随着国家对环境保护的投入，氢燃料新能源公交车逐渐在各地投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c水＝4.2×103J/（kg?℃）；q氢＝1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
（2）若这些热量全部被质量为400kg，25℃的水吸收，则水温度会升高到多少摄氏度。
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.6kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
8．如图为某型号的房车，该房车在一段平直公路上匀速行驶了56km，用时半小时，车的总质量为3t，受到的阻力为车重的0.1倍。求：
（1）该房车的行驶速度是多少？
（2）该房车牵引力所做的功是多少？
（3）若这一过程消耗燃油12kg，求燃油机在这一过程中消耗的总能量是多少？（假设燃油完全燃烧，燃油热值q=4.5×107J/kg）
（4）若将该房车改装成纯电动汽车则可使二氧化碳排放量降为零。已知改装后的房车每行驶N公里能耗为EkW·h（其它参数与改装前相同），请推导出房车的效率表达式。
9．液化石油气的热值q高达，一些不法商贩常将液化石油气与价格低廉、热值仅为的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户?近期我县质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测，将质量为50kg、初始温度为20°C的水装入容器内，加热容器中的水直至100℃时，瓶内燃气消耗了0.5kg。通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的80%。已知水的比热容为。求：
(1)水吸收的热量；
(2)瓶内燃气的热值；判断该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚。
10．一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为360r/min，在做功冲程中活塞受到燃气的平均压强为1.5×106Pa，活塞的横截面积是S=1.2×10-2m2，行程是L=0.3m。
(1)该柴油机在一次做功冲程中能做多少功？
(2)该柴油机的功率为多大？
(3)若该柴油机将内能转化为机械能的效率为30%，已知柴油的燃烧值是4.3×107J/kg，则该柴油机每工作10min须燃烧柴油多少kg？（结果保留两位小数）
11．小王家用燃气灶烧水，燃烧一定质量的煤气，能使50kg时水从20℃升高到70℃，煤气的热值为4×107J/m3，此时燃气灶的效率为20%求：
(1)水吸收的热量；
(2)完全燃烧这些煤气放出的热量；
(3)小王发现，目前城市居民使用的燃料大多为煤气或者天然气，他想对比这两种燃料，他在实验过程中发现使用热值为4×107J/m3的煤气，让质量为m的水升高t℃时，燃气灶的效率为20%，燃烧的煤气为V1m3。若改用热值为8.4×107J/m3的天然气，加热相同质量为m的水升高t℃时，燃气灶此时的效率为25%，此时燃烧的天然气为V2m3，求V1与V2的比值。
12．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在4min内完全燃烧了1.4kg的煤，水的比热容为（），煤的热值约为求：
（1）经过4min时间加热，水所吸收的热量。
（2）在4min内煤完全燃烧放出的热量。
（3）煤炉烧水时的热效率。
参考答案
1．（1）50kg；（2）6.3×106J；（3）
2．(1)6109J；(2)5.04109J；(3)
3．（1）9600m；（2）5.4×107J；（3）1.62×107J
4．（1）9.6×1010J；（2）4×103kg
5．（1）2.7×107J；（2）2.1kg
6．(1)9.66×107
J；(2)500
kg；(3)41.4%
7．（1）8.4×107；（2）75；（3）600s
8．（1）112km/h；（2）1.68×108J；（3）5.4×108J；（4）
9．(1)；(2)4.2×107J/kg，该瓶液化石油掺了二甲醚
10．(1)
(2)
1.62
(3)
0.75kg
11．(1)1.05×107J；(2)5.25×107J；(3)218
12．（1）；（2）；（3）