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人教版物理九年级上第十四章第二节细化知识点同步练习——吸热、放热相关的热机的效率（2）
一、填空题
1．（2021九上·龙凤期末）如果用酒精炉烧水泡茶，将质量为5kg、温度为10℃的水加热（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，42g酒精完全燃烧放出的热量为 。若酒精炉效率为70%，水升高到的温度是 。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精=3.0×107J/kg]
2．（2021九上·揭西期末）汽油机吸气冲程吸入的是 （选填“空气”、“汽油气体”或“空气与汽油的混合物”）；甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，甲、乙在相同时间内所做功之比是 ；甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为 。
二、计算题
3．（2022九下·覃塘月考）用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2x107J/kg，求∶
（1）水吸收的热量；
（2）煤气完全燃烧放出的热量
（3）煤气灶烧水的效率。
4．（2021九上·中山期末）小明用天然气将质量为2kg的水从25℃加热到75℃，完全燃烧天然气放出的热量有20%被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为3.5×107J/m3J。求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）需要完全燃烧天然气的体积。
5．（2022九下·武功月考）如下图所示是乡镇道路两旁安装的“风光互补路灯”。其顶部装有发电机，中间有太阳能电池板。当无风有光时，可以通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者也可同时发电，日夜为蓄电池充电。1台“风光互补路灯”1年大约可发电3.6×109J，已知c水=4.2×103J/（kg·℃），煤炭的热值为3×107J/kg。问：
（1）若此路灯每年的发电量用燃烧煤炭来提供，则每台这样的路灯每年至少可节约多少千克煤炭？
（2）若每台路灯每年节约能量14%被水吸收，在标准大气压下，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？
6．（2021九上·崇左期末）小明为了估测天然气热水器的效率，让该热水器把40kg的水从20℃加热到50℃，测得消耗的天然气为0.09m3，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气热值q=7.0×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量；
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）该热水器的效率。
7．（2021九上·香洲期末）小珠想知道家用煤气的热值。于是，她用家用煤气将2.5kg水从20℃加热至100℃，观察到煤气表示数变化了0.105m2，上网查阅知家中煤气灶的效率约为20%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）这个过程中水吸收的热量；
（2）请你帮小珠算出煤气的热值。
8．（2022九上·乐昌期末）每到周末，小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家，帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次用炉子烧水时，燃烧了1kg的木材，刚好把初温为20℃，质量为20kg的水烧开（假设木材能够完全燃烧）。已知当地气压为1标准大气压，木材的热值为q=1.2×107J/kg，水的比热容为。
（1）完全燃烧1kg木材能放出多少焦耳的热量？
（2）20kg初温为20℃的水被烧开吸收了多少热量？
（3）此次炉子烧水的效率是多少？
9．（2021九上·麦积期末）某中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]．问：
（1）这些水要吸收多少热量？
（2）“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少立方米？（天然气的热值q＝8.4×107 J/m3）
10．（2021九上·宣城月考）为保障全校师生的饮水安全，学校安装了热效率达的现代化高效节能锅炉。该锅炉采用优质煤燃料，每天可以提供开水。已知水的比热容为，优质煤的热值为，求：
（1）的水温度从升高到，需要吸收的热量；
（2）若（1）中热量由该高效节能锅炉提供，需要燃烧优质煤的质量。
11．（2021九上·蓬安期中）习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山”，为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500kg温度从20℃升高到100℃的水，需要用煤20kg，请计算回答：[q煤=3×107J/kg，q天然气=3.6×107J/m3、c水=4.2×103J/(kg ℃)]
（1）水吸收的热量是多少？
（2）改造前，锅炉的效率；
（3）改造后，要放出和煤同样多的热量，需要用多少m3天然气？
12．（2021九上·兴平期中）某同学做“探究水沸腾特点”的实验，用酒精灯给质量为200g、初温度为49℃的水加热，酒精灯加热的效率为35%，从开始加热到水刚好沸腾，消耗了4g的酒精（酒精完全燃烧），已知酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）完全燃烧4g酒精放出的热量是多少？
（2）水从开始加热到刚好沸腾吸收的热量是多少？
（3）实验中水的沸点是多少？
13．（2021九上·罗山期中）为节约能源、保护环境，罗山县建成理昂生态发电厂，通过焚烧秸秆把水加热至沸腾来推动汽轮机发电，已知焚烧秸秆释放出的热量有40%被水吸收；[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），秸秆热值为2.4×107J/kg，液氢的热值为1.4×108J/kg]试问：
（1）现把质量5t、温度20℃的水加热到100℃需要吸收多少热量？
（2）需要完全燃烧多少秸秆？
（3）相当于完全燃烧多少液氢？
14．（2021九上·海口期中）天然气是一种热值高、污染小的清洁能源；完全燃烧0.35m3的天然气放出多少焦的热量？若这些热量只有60%被水吸收，能使多少千克的水温度升高50℃？[水的比热容c＝4.2×103J/(kg ℃)，天然气的热值q＝4×107J/m3]
三、综合题
15．（2021九上·滦南期中）如图，某新型SUV汽车在一平直公路上进行驾驶测试，以某一速度做匀速直线运动。在这段行驶中汽车共消耗汽油10L，发动机的效率为30%，（ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃））求：
（1）10L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）若发动机用于做有用功的那部分能量全部被水吸收，可使质量为250kg、初温20℃的水温度升高到多少摄氏度？（气压为1个标准大气压）
（3）请你说出一种提高热机效率的方法。
答案解析部分
1．【答案】1.26×106；52℃
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】酒精的质量是
42g酒精完全燃烧放出的热量为
由可得水吸收的热量为
由Q吸=c水m水(t-t0)得，水升高到的温度为
【分析】根据Q放=qm可得酒精完全燃烧放出的热量；利用求得水吸收的热量，根据Q吸=cm（t-t0）可得水升高到的温度。
2．【答案】空气与汽油的混合物；2∶1；4∶3
【知识点】燃料的热值；热机的效率；内燃机的四个冲程；功的计算及应用
【解析】【解答】由于汽油机没有喷油嘴，汽油和空气一起在吸气冲程被吸入气缸，所以汽油机吸气冲程吸入的是空气与汽油的混合物。
甲、乙在相同时间内所做功之比是
由热机效率的计算公式得
甲、乙在相同时间内放出的热量之比为
甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为
【分析】汽油机的吸气冲程吸入空气和汽油的混合物；根据功率和时间的乘积，计算做功多少；根据热机做功和热机效率的比值， 计算总热量，根据燃料的热值，计算燃料的质量。
3．【答案】（1）水吸收的热量；
（2）煤气完全燃烧放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率
【知识点】热量的计算；热机的效率
【解析】【分析】（1） 水吸收的热量由计算；
（2）煤气完全燃烧放出的热量由计算；
（3）煤气灶烧水的效率由计算.
4．【答案】（1）解：根据吸热公式可知，水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃) ×2kg×(75℃-25℃)=4.2×105J
答：这些水吸收的热量为4.2×105J；
（2）解：由Q放×20%＝Q吸得
由热值计算公式可知，需要的天然气体积为
答：需要完全燃烧天然气的体积为0.06m3。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm(t-t0)求得水吸收的热量。
（2）利用机械效率计算公式求得放出的热量，进一步由热值计算公式可知需要的天然气体积。
5．【答案】（1）解：由Q放=mq可得，每台这样的路灯每年至少可节约煤炭的质量
答：若此路灯每年的发电量用燃烧煤炭来提供，则每台这样的路灯每年至少可节约120千克煤炭；
（2）解：由题意可知，水吸收的热量Q吸=3.6×109J×14%=5.04×108J
可加热到沸腾水的质量
答：若每台路灯每年节约能量14%被水吸收，在标准大气压下，可将1500千克的水由20℃加热到沸腾。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据Q放=mq求出每台这样的路灯每年至少可节约煤炭的质量。
（2）根据题意求出水吸收的热量，在标准大气压下水的沸点为100℃，根据Q吸=cm（t-t0）求出可加热到沸腾水的质量。
6．【答案】（1）解：水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(50℃-20℃)=5.04×106J
答：水吸收的热量是5.04×106J；
（2）解：天然气完全燃烧放出的热量Q放=qV=7.0×107J/m3×0.09m3=6.3×106J
答：消耗的天然气完全燃烧放出的热量是6.3×106J；
（3）解：该热水器的热效率
答：该热水器的效率是80%。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量。
（2）利用Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量。
（3）该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
7．【答案】（1）解：这个过程中水吸收的热量
答：这个过程中水吸收的热量8.4×105J；
（2）解：由知道，煤气完全燃烧放出的热量
由知道，煤气的热值
答：煤气的热值是4×107J/m3。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量。
（2）由
计算出天然气放出的热量，然后再利用
计算出天然气的热值。
8．【答案】（1）解：1kg木材完全燃烧放出的热量Q放=m木材q=1kg×1.2×107J/kg=1.2×107J
答：完全燃烧1kg木材能放出1.2×107J的热量；
（2）解：一标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量
答：20kg初温为20℃的水被烧开吸收了6.72×106J的热量；
（3）解：炉子烧水的效率
答：此次炉子烧水的效率是56%。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q放=mq求出木材完全燃烧放出的热量。
（2）利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量。
（3）炉子烧水的效率等于水吸收的热量与木材完全燃烧放出的热量之比。
9．【答案】（1）解：将3t水从20℃加热到100℃要吸收的热量：=cmt=3kg×4.2J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=1.008J
答：这些水要吸收热量；
（2）解：要消耗天然气的体积是：V====16
答：学校每天因烧水要消耗天然气．
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用公式Q吸=Cm△t计算水吸收的热量。
（2）利用公式V==计算烧水要消耗多少体积的天然气。
10．【答案】（1）解：水需要吸收的热量
答：的水温度从升高到，需要吸收的热量为；
（2）解：由可知，优质煤放出的热量
由可知，需要燃烧优质煤的质量
答：需要燃烧优质煤的质量为。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm（t-t0）计算出水需要吸收的热量。
（2） 由可知优质煤放出的热量，利用Q放=mq计算出需要燃烧优质煤的质量。
11．【答案】（1）解：水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×500kg×(100℃-20℃)=1.68×108J
答：水吸收的热量是1.68×108J；
（2）解：燃烧20kg煤放出的热量Q放=m煤q煤=20kg×3×107J/kg=6×108J
锅炉的效率η==×100%=28%
答：改造前，锅炉的效率是28%；
（3）解：改造后，与燃烧20kg煤放出的热量相同，需要燃烧的天然气V==≈16.67m3
答：需要用16.67m3的天然气。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据 Q吸=c水m水(t-t0) 求出水吸收的热量。
（2）先根据Q=mq求出20kg煤完全燃烧放出的热量，然后根据η=×100%求出锅炉的效率。
（3）由于锅炉的热效率不变，水吸收的热量不变，所以燃料燃烧放出的热量不变，据此可得天然气完全燃烧放出的热量，然后利用Q=Vq求出烧开同样的水需要天然气的体积。
12．【答案】（1）解：完全燃烧4g酒精放出的热量Q放=m酒精q=4×10﹣3kg×3.0×107J/kg=1.2×105J
答：完全燃烧4g酒精放出的热量是1.2×105J
（2）解：酒精灯加热的效率为35%，从开始加热到水刚好沸腾，消耗了4g的酒精，则水吸收的热量Q吸=ηQ放=35%×1.2×105J=4.2×104J
答：水从开始加热到刚好沸腾吸收的热量是4.2×104J；
（3）解：根据有
水的末温
此时水刚好沸腾，所以水的沸点是99℃。
答：实验中水的沸点是99℃。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q放=mq酒精燃烧放出的热量；
（2）利用η=计算出水吸收的热量；
（1）利用Q吸=cmΔt可以计算出水升高的温度，然后利用Δt=t-t0计算出水末温，水的末温就是水的沸点。
13．【答案】（1）解：水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×5000kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×109J
答：现把质量5t、温度20℃的水加热到100℃需要吸收1.68×109J的热量；
（2）根据
完全燃烧秸秆的质量
答：需要完全燃烧175kg秸秆；
（3）由题知，液氢完全燃烧放出的热量Q液氢＝Q放＝1.68×109J
由Q放＝mq得需要液氢的质量
答：相当于完全燃烧30kg液氢。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求水吸收的热量。
（2）利用 求需要秸秆的质量。
（3）由题知，液氢完全燃烧放出的热量Q液氢=Q放，再利用Q放=mq求需要液氢的质量。
14．【答案】解：（1）天然气完全燃烧放热
（2）由题知水吸收的热量
由 得，水的质量为
答：完全燃烧0.3m3的天然气放出的热量是1.4×107J；若这些热量的25%全部被水吸收，能使40kg的水温度升高50℃。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q=Vq求得天然气完全燃烧放热多少。
（2）利用求得水吸收的热量，再由 得水的质量。
15．【答案】（1）解：10L汽油的质量为
完全燃烧放出的热量为
答：10L汽油完全燃烧放出的热量为 ；
（2）解：发动机的效率为30%，若发动机用于做有用功的那部分能量全部被水吸收，则吸热的热量为
根据吸热公式可知
由于1个标准大气压下水的沸腾温度为100℃，计算的末温为
计算结果不满足实际，则水温度实际升高到100℃。
答：可使质量为250kg、初温20℃的水温度升高到100摄氏度；
（3）答：要提高热机的效率，就要让燃料充分燃烧，减少热量的损失，即减少机械摩擦损失、减少机械散热和废气带走热量。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据物体的密度和体积的乘积计算质量；结合热值的乘积计算热量；
（2）根据总热和热效率的乘积计算吸收的热量，结合比热容和质量的比值计算温度差；结合大气压判断液体的末温；
（3）让燃料充分燃烧，减少热量的损可以提高热机效率。
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人教版物理九年级上第十四章第二节细化知识点同步练习——吸热、放热相关的热机的效率（2）
一、填空题
1．（2021九上·龙凤期末）如果用酒精炉烧水泡茶，将质量为5kg、温度为10℃的水加热（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，42g酒精完全燃烧放出的热量为 。若酒精炉效率为70%，水升高到的温度是 。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q酒精=3.0×107J/kg]
【答案】1.26×106；52℃
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【解答】酒精的质量是
42g酒精完全燃烧放出的热量为
由可得水吸收的热量为
由Q吸=c水m水(t-t0)得，水升高到的温度为
【分析】根据Q放=qm可得酒精完全燃烧放出的热量；利用求得水吸收的热量，根据Q吸=cm（t-t0）可得水升高到的温度。
2．（2021九上·揭西期末）汽油机吸气冲程吸入的是 （选填“空气”、“汽油气体”或“空气与汽油的混合物”）；甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，甲、乙在相同时间内所做功之比是 ；甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为 。
【答案】空气与汽油的混合物；2∶1；4∶3
【知识点】燃料的热值；热机的效率；内燃机的四个冲程；功的计算及应用
【解析】【解答】由于汽油机没有喷油嘴，汽油和空气一起在吸气冲程被吸入气缸，所以汽油机吸气冲程吸入的是空气与汽油的混合物。
甲、乙在相同时间内所做功之比是
由热机效率的计算公式得
甲、乙在相同时间内放出的热量之比为
甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为
【分析】汽油机的吸气冲程吸入空气和汽油的混合物；根据功率和时间的乘积，计算做功多少；根据热机做功和热机效率的比值， 计算总热量，根据燃料的热值，计算燃料的质量。
二、计算题
3．（2022九下·覃塘月考）用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2x107J/kg，求∶
（1）水吸收的热量；
（2）煤气完全燃烧放出的热量
（3）煤气灶烧水的效率。
【答案】（1）水吸收的热量；
（2）煤气完全燃烧放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率
【知识点】热量的计算；热机的效率
【解析】【分析】（1） 水吸收的热量由计算；
（2）煤气完全燃烧放出的热量由计算；
（3）煤气灶烧水的效率由计算.
4．（2021九上·中山期末）小明用天然气将质量为2kg的水从25℃加热到75℃，完全燃烧天然气放出的热量有20%被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为3.5×107J/m3J。求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）需要完全燃烧天然气的体积。
【答案】（1）解：根据吸热公式可知，水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃) ×2kg×(75℃-25℃)=4.2×105J
答：这些水吸收的热量为4.2×105J；
（2）解：由Q放×20%＝Q吸得
由热值计算公式可知，需要的天然气体积为
答：需要完全燃烧天然气的体积为0.06m3。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm(t-t0)求得水吸收的热量。
（2）利用机械效率计算公式求得放出的热量，进一步由热值计算公式可知需要的天然气体积。
5．（2022九下·武功月考）如下图所示是乡镇道路两旁安装的“风光互补路灯”。其顶部装有发电机，中间有太阳能电池板。当无风有光时，可以通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者也可同时发电，日夜为蓄电池充电。1台“风光互补路灯”1年大约可发电3.6×109J，已知c水=4.2×103J/（kg·℃），煤炭的热值为3×107J/kg。问：
（1）若此路灯每年的发电量用燃烧煤炭来提供，则每台这样的路灯每年至少可节约多少千克煤炭？
（2）若每台路灯每年节约能量14%被水吸收，在标准大气压下，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？
【答案】（1）解：由Q放=mq可得，每台这样的路灯每年至少可节约煤炭的质量
答：若此路灯每年的发电量用燃烧煤炭来提供，则每台这样的路灯每年至少可节约120千克煤炭；
（2）解：由题意可知，水吸收的热量Q吸=3.6×109J×14%=5.04×108J
可加热到沸腾水的质量
答：若每台路灯每年节约能量14%被水吸收，在标准大气压下，可将1500千克的水由20℃加热到沸腾。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据Q放=mq求出每台这样的路灯每年至少可节约煤炭的质量。
（2）根据题意求出水吸收的热量，在标准大气压下水的沸点为100℃，根据Q吸=cm（t-t0）求出可加热到沸腾水的质量。
6．（2021九上·崇左期末）小明为了估测天然气热水器的效率，让该热水器把40kg的水从20℃加热到50℃，测得消耗的天然气为0.09m3，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气热值q=7.0×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量；
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）该热水器的效率。
【答案】（1）解：水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(50℃-20℃)=5.04×106J
答：水吸收的热量是5.04×106J；
（2）解：天然气完全燃烧放出的热量Q放=qV=7.0×107J/m3×0.09m3=6.3×106J
答：消耗的天然气完全燃烧放出的热量是6.3×106J；
（3）解：该热水器的热效率
答：该热水器的效率是80%。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量。
（2）利用Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量。
（3）该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
7．（2021九上·香洲期末）小珠想知道家用煤气的热值。于是，她用家用煤气将2.5kg水从20℃加热至100℃，观察到煤气表示数变化了0.105m2，上网查阅知家中煤气灶的效率约为20%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）这个过程中水吸收的热量；
（2）请你帮小珠算出煤气的热值。
【答案】（1）解：这个过程中水吸收的热量
答：这个过程中水吸收的热量8.4×105J；
（2）解：由知道，煤气完全燃烧放出的热量
由知道，煤气的热值
答：煤气的热值是4×107J/m3。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量。
（2）由
计算出天然气放出的热量，然后再利用
计算出天然气的热值。
8．（2022九上·乐昌期末）每到周末，小晶都去邻居孤寡老人刘奶奶家，帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次用炉子烧水时，燃烧了1kg的木材，刚好把初温为20℃，质量为20kg的水烧开（假设木材能够完全燃烧）。已知当地气压为1标准大气压，木材的热值为q=1.2×107J/kg，水的比热容为。
（1）完全燃烧1kg木材能放出多少焦耳的热量？
（2）20kg初温为20℃的水被烧开吸收了多少热量？
（3）此次炉子烧水的效率是多少？
【答案】（1）解：1kg木材完全燃烧放出的热量Q放=m木材q=1kg×1.2×107J/kg=1.2×107J
答：完全燃烧1kg木材能放出1.2×107J的热量；
（2）解：一标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，即水的末温为100℃，水吸收的热量
答：20kg初温为20℃的水被烧开吸收了6.72×106J的热量；
（3）解：炉子烧水的效率
答：此次炉子烧水的效率是56%。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q放=mq求出木材完全燃烧放出的热量。
（2）利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量。
（3）炉子烧水的效率等于水吸收的热量与木材完全燃烧放出的热量之比。
9．（2021九上·麦积期末）某中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]．问：
（1）这些水要吸收多少热量？
（2）“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少立方米？（天然气的热值q＝8.4×107 J/m3）
【答案】（1）解：将3t水从20℃加热到100℃要吸收的热量：=cmt=3kg×4.2J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=1.008J
答：这些水要吸收热量；
（2）解：要消耗天然气的体积是：V====16
答：学校每天因烧水要消耗天然气．
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用公式Q吸=Cm△t计算水吸收的热量。
（2）利用公式V==计算烧水要消耗多少体积的天然气。
10．（2021九上·宣城月考）为保障全校师生的饮水安全，学校安装了热效率达的现代化高效节能锅炉。该锅炉采用优质煤燃料，每天可以提供开水。已知水的比热容为，优质煤的热值为，求：
（1）的水温度从升高到，需要吸收的热量；
（2）若（1）中热量由该高效节能锅炉提供，需要燃烧优质煤的质量。
【答案】（1）解：水需要吸收的热量
答：的水温度从升高到，需要吸收的热量为；
（2）解：由可知，优质煤放出的热量
由可知，需要燃烧优质煤的质量
答：需要燃烧优质煤的质量为。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm（t-t0）计算出水需要吸收的热量。
（2） 由可知优质煤放出的热量，利用Q放=mq计算出需要燃烧优质煤的质量。
11．（2021九上·蓬安期中）习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山”，为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500kg温度从20℃升高到100℃的水，需要用煤20kg，请计算回答：[q煤=3×107J/kg，q天然气=3.6×107J/m3、c水=4.2×103J/(kg ℃)]
（1）水吸收的热量是多少？
（2）改造前，锅炉的效率；
（3）改造后，要放出和煤同样多的热量，需要用多少m3天然气？
【答案】（1）解：水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×500kg×(100℃-20℃)=1.68×108J
答：水吸收的热量是1.68×108J；
（2）解：燃烧20kg煤放出的热量Q放=m煤q煤=20kg×3×107J/kg=6×108J
锅炉的效率η==×100%=28%
答：改造前，锅炉的效率是28%；
（3）解：改造后，与燃烧20kg煤放出的热量相同，需要燃烧的天然气V==≈16.67m3
答：需要用16.67m3的天然气。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据 Q吸=c水m水(t-t0) 求出水吸收的热量。
（2）先根据Q=mq求出20kg煤完全燃烧放出的热量，然后根据η=×100%求出锅炉的效率。
（3）由于锅炉的热效率不变，水吸收的热量不变，所以燃料燃烧放出的热量不变，据此可得天然气完全燃烧放出的热量，然后利用Q=Vq求出烧开同样的水需要天然气的体积。
12．（2021九上·兴平期中）某同学做“探究水沸腾特点”的实验，用酒精灯给质量为200g、初温度为49℃的水加热，酒精灯加热的效率为35%，从开始加热到水刚好沸腾，消耗了4g的酒精（酒精完全燃烧），已知酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）完全燃烧4g酒精放出的热量是多少？
（2）水从开始加热到刚好沸腾吸收的热量是多少？
（3）实验中水的沸点是多少？
【答案】（1）解：完全燃烧4g酒精放出的热量Q放=m酒精q=4×10﹣3kg×3.0×107J/kg=1.2×105J
答：完全燃烧4g酒精放出的热量是1.2×105J
（2）解：酒精灯加热的效率为35%，从开始加热到水刚好沸腾，消耗了4g的酒精，则水吸收的热量Q吸=ηQ放=35%×1.2×105J=4.2×104J
答：水从开始加热到刚好沸腾吸收的热量是4.2×104J；
（3）解：根据有
水的末温
此时水刚好沸腾，所以水的沸点是99℃。
答：实验中水的沸点是99℃。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q放=mq酒精燃烧放出的热量；
（2）利用η=计算出水吸收的热量；
（1）利用Q吸=cmΔt可以计算出水升高的温度，然后利用Δt=t-t0计算出水末温，水的末温就是水的沸点。
13．（2021九上·罗山期中）为节约能源、保护环境，罗山县建成理昂生态发电厂，通过焚烧秸秆把水加热至沸腾来推动汽轮机发电，已知焚烧秸秆释放出的热量有40%被水吸收；[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），秸秆热值为2.4×107J/kg，液氢的热值为1.4×108J/kg]试问：
（1）现把质量5t、温度20℃的水加热到100℃需要吸收多少热量？
（2）需要完全燃烧多少秸秆？
（3）相当于完全燃烧多少液氢？
【答案】（1）解：水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×5000kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×109J
答：现把质量5t、温度20℃的水加热到100℃需要吸收1.68×109J的热量；
（2）根据
完全燃烧秸秆的质量
答：需要完全燃烧175kg秸秆；
（3）由题知，液氢完全燃烧放出的热量Q液氢＝Q放＝1.68×109J
由Q放＝mq得需要液氢的质量
答：相当于完全燃烧30kg液氢。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求水吸收的热量。
（2）利用 求需要秸秆的质量。
（3）由题知，液氢完全燃烧放出的热量Q液氢=Q放，再利用Q放=mq求需要液氢的质量。
14．（2021九上·海口期中）天然气是一种热值高、污染小的清洁能源；完全燃烧0.35m3的天然气放出多少焦的热量？若这些热量只有60%被水吸收，能使多少千克的水温度升高50℃？[水的比热容c＝4.2×103J/(kg ℃)，天然气的热值q＝4×107J/m3]
【答案】解：（1）天然气完全燃烧放热
（2）由题知水吸收的热量
由 得，水的质量为
答：完全燃烧0.3m3的天然气放出的热量是1.4×107J；若这些热量的25%全部被水吸收，能使40kg的水温度升高50℃。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q=Vq求得天然气完全燃烧放热多少。
（2）利用求得水吸收的热量，再由 得水的质量。
三、综合题
15．（2021九上·滦南期中）如图，某新型SUV汽车在一平直公路上进行驾驶测试，以某一速度做匀速直线运动。在这段行驶中汽车共消耗汽油10L，发动机的效率为30%，（ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃））求：
（1）10L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）若发动机用于做有用功的那部分能量全部被水吸收，可使质量为250kg、初温20℃的水温度升高到多少摄氏度？（气压为1个标准大气压）
（3）请你说出一种提高热机效率的方法。
【答案】（1）解：10L汽油的质量为
完全燃烧放出的热量为
答：10L汽油完全燃烧放出的热量为 ；
（2）解：发动机的效率为30%，若发动机用于做有用功的那部分能量全部被水吸收，则吸热的热量为
根据吸热公式可知
由于1个标准大气压下水的沸腾温度为100℃，计算的末温为
计算结果不满足实际，则水温度实际升高到100℃。
答：可使质量为250kg、初温20℃的水温度升高到100摄氏度；
（3）答：要提高热机的效率，就要让燃料充分燃烧，减少热量的损失，即减少机械摩擦损失、减少机械散热和废气带走热量。
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率
【解析】【分析】（1）根据物体的密度和体积的乘积计算质量；结合热值的乘积计算热量；
（2）根据总热和热效率的乘积计算吸收的热量，结合比热容和质量的比值计算温度差；结合大气压判断液体的末温；
（3）让燃料充分燃烧，减少热量的损可以提高热机效率。
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