(共16张PPT)
第2节 热机的效率
第十四章 内能的利用
知识点1：燃料的热值
1．．关于燃料的热值，以下说法中正确的是( )
A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关
B．燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
A
2．煤气的热值约为1.7×107 J/m3，它的物理意义是__________________________
_________。完全燃烧0.5 m3的煤气可放出___________J的热量；若一罐煤气用去了一半，则剩余煤气的热值__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
1m3煤气完全燃烧放出热量
1.7×107J
8.5×106
不变
知识点2：热机的效率
3．甲、乙两台汽油机，甲的热机效率比乙高，则下列说法中正确的是( )
A．做相同的功，甲用的时间少
B．在相同时间内，乙消耗的汽油多
C．消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙少
D．做同样多的有用功，甲消耗的汽油少
D
4．为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是( )
A．尽量减少热机部件间的摩擦
B．尽量增加热机的工作时间
C．尽量减少废气带走的能量
D．尽量使燃料充分燃烧
B
5．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为汽缸散热损失占20%，废气带走的能量占35%，摩擦等机械损耗占15%，则它的机械效率为_______。若它在一个工作循环中消耗了10 g汽油(热值为4.6×107 J/kg)，则这些汽油完全燃烧产生的热量是___________J，输出的有用机械能为______________J。
30%
4.6×105
1.38×105
6．如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出的热量的关系图象，由图象可知，A、B两种燃料的热值大小关系是( )
A．qAB．qA＝qB
C．qA>qB
D．无法比较
C
7．(2023 随州)汽车是现代生活中常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某台汽油机的某冲程示意图及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A．甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的汽油味越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
A
8．(物理学与日常生活)有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是( )
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能
B
9．(2024·合肥月考)小丽家每天做饭、烧水需要消耗0.8 m3的天然气，这些天然气完全燃烧产生的热量如果全部被水吸收，可以使质量为_______kg的水温度升高40 ℃。[已知q气＝4.2×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
10．(易错题)在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热，实验中完全燃烧了5.6 g酒精，则放出了_____________J的热量；若这些热量的30%被150 g、25 ℃的水吸收，则水升高的温度是____℃。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107 J/kg，环境为一个标准大气压]
200
1.68×105
75
11．小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把初温为20 ℃的1 kg水加热到100 ℃，燃烧了0.025 m3天然气。则水吸收的热量为____________J，假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为_________。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值取4×107 J/m3]
12．汽油机是工农业生产中常用的热机，某型号汽油机的效率是20%，汽油的热值为4.6×107 J/kg，则在汽油机内完全燃烧3 kg汽油能放出____________J的热量，对外做的有用功是____________J。
3.36×105
33.6%
1.38×108
2.76×107
13．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图甲、乙所示的装置进行实验，记录结果如下表：
(1)为了保证实验结论可靠，小明选择了两套相同装置，在实验中除了要控制甲、乙装置中两烧杯内水的质量相等，还要控制煤油和菜籽油的________相同。
质量
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 100
菜籽油 20 100
(2)实验测得的数据如表(无读数错误)，根据数据_______(选填“能”或“不能”)得出煤油与菜籽油热值的大小关系。
(3)实验中不足之处可能是_____________________________造成的。
(4)小明同学纠正实验中不足之处后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知，于是他想利用这种实验测算出煤油的热值，除了图中装置外，那么小明还要使用的测量仪器是_______。利用此实验方法计算出的热值将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
不能
燃油质量太大(或水质量太少)
天平
偏小
14．某品牌国产汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶100 km，消耗了汽油6 L，汽车发动机功率为12 kW，已知汽油的热值为q＝4.6×107 J/kg，汽油的密度为ρ＝0.7×103 kg/m3。求该汽车匀速行驶100 km过程中：
(1)消耗汽油的质量。
(2)发动机所做的功。
(3)发动机的效率(百分号前保留整数)。(共19张PPT)
第十四章 内能的利用
一、选择题(每小题5分，共30分)
1．我国搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射取得圆满成功。关于该火箭在大气层中上升的过程，下列描述正确的是( )
A．火箭使用液氢作为燃料，是利用了液氢的比热容大的特性
B．由于火箭使用的燃料不是汽油或柴油，所以火箭不属于热机
C．火箭表面的保护材料蒸发吸热可防止火箭温度过高
D．火箭与空气摩擦生热，这是利用做功的方式改变火箭的内能
D
2．(核心素养 物理观念)礼花喷射器结构如图所示，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。下列分析正确的是( )
A.罐内气体的内能增加
B．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
C．气罐内壁温度升高
D．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
B
3．下列说法中正确的是( )
A．选择水作为发动机的冷却剂是因为水的比热容较小
B．火箭发射升空的过程中，火箭中剩余燃料的热值变小
C．内燃机在做功冲程中将内能转化为机械能
D．使用热值更大的燃料一定能提高内燃机的热机效率
C
4．小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是( )
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气
B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式
D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
D
5．(物理学与社会发展)光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。四冲程汽油机的冲程的能量转化情况与活塞右移过程中的能量转化情况相同的是( )
A．做功冲程 B．吸气冲程
C．排气冲程 D．压缩冲程
A
6．(2024 安庆期中)上世纪，人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么( )
A.当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启
C．当海水下降时，类似汽油机做功冲程
D．当海水上升时，类似汽油机压缩冲程
D
二、填空题(每空2分，共32分)
7．(物理学与日常生活)如图所示，小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这一现象与汽油机工作循环中的______冲程原理相同，在此冲程中燃气的内能_______(选填“增加”“减小”或“不变”)。
做功
减小
8．压缩空气储能是一项全新的储能技术，它利用压缩机把空气压缩到密闭容器中，该过程是通过______方式将能量转化为气体的内能并储存。需要时，使压缩空气膨胀推动机器转动，又将内能转化成_______能，这一过程类似于四冲程汽油机的_______冲程。
做功
机械
做功
9．(2024·武汉期中)如图是一款自热装置的使用过程。甲图，把自动加热包放到盒里，倒入凉水；乙图，把盛食物的另一个容器放入盒中；丙图，盖上盖子，装置自动加热，水放出的热量_______(选填“大于”“等于”或“小于”)食物吸收的热量。若倒入盒子中100 g初温是5 ℃的水，则这些水升温到100 ℃，吸收的热量是______________J，若这些热量由固体酒精提供，则需要消耗的酒精是______g。[水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，固体酒精的热值是2.1×107 J/kg]
大于
3.99×104
1.9
10．道路维修时常用的路面钻机(俗称“啄木鸟”)中用到了柴油机，若其机械效率是40%，则完全燃烧50 kg柴油对外做的有用功是____________J。(柴油的热值是4.3×107 J/kg)
11．完全燃烧0.28 m3的天然气可放出____________J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让________kg的水温度升高20 ℃。[已知天然气的热值q＝3.0×107 J/m3，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]
8.6×108
8.4×106
100
12．(2024·安顺模拟)一台单缸汽油机的某一个工作冲程示意图如图所示，为________冲程。该汽油机完全燃烧0.1 kg汽油可释放的能量为___________J，若这些能量中的42%被质量为20 kg、初温为10 ℃的水吸收，水的温度将升高____℃。[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
压缩
4.6×106
23
13．(2024·安徽模拟)一辆汽车在高速公路上以72 km/h的速度匀速行驶。行驶过程中汽车发动机的输出功率始终为23 kW，发动机的效率为25%。则在汽车行驶20 km的过程中，消耗的汽油为____kg。(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
14．如果有两台四冲程汽油机，在相同时间内甲做的有用功是乙的2倍，甲机的效率是20%，乙机的效率是25%，则甲、乙两汽油机在相同时间内消耗汽油的质量之比是________。
2
5∶2
三、实验探究题(16分)
15．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值，应选择_________两图进行实验，实验时要观察__________________比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择___________两图进行实验，实验通过________________反映物体吸热的多少。
甲、乙
液体升高的温度
甲、丙
加热时间的长短
(2)比较不同物质的比热容，选用如图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量________(选填“大于”或“小于”)液体b吸收的热量。
(3)若甲图烧杯中为50 mL的水，10 g酒精完全燃烧后温度计示数升高了20 ℃，水吸收了_____________J热量，若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是____________J/kg，算出的热值与标准值相比________(选填“偏大”“偏小”或“一样”)。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3]
小于
4.2×103
4.2×105
偏小
四、综合应用题(共22分)
16．(10分)(2024·西安模拟)煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖，县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90 ℃，出水流量为100 t/h(表示每小时流出水的质量为100吨)。[ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为4×107 J/m3]
(1)地热水从井口喷出的最大压强为1.2×106 Pa，则井口0.03 m2的面积上受到的压力为多大？
(2)求每小时流出的地热水温度降低到40 ℃所放出的热量。
(3)第(2)问中热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为70%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？
17．(12分)(物理学与社会发展)中国首次火星探索任务——天问一号探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为1.4×108 J/kg。
(1)若火箭发射时携带6×104 kg液态氢燃料，求这些燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若第(1)问放出的热量只有20%被水吸收，能将5×106 kg、初温为30 ℃的水加热至多少摄氏度？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，已知当地大气压为1标准大气压]
(3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧，某次测试中，一辆氢能源车以70 kW的功率匀速行驶20 min，消耗了1.5 kg燃料，求该发动机的效率。(共17张PPT)
第3节 能量的转化和守恒
第十四章 内能的利用
知识点1：能量的转化和转移
1．下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是( )
A．冬天，用手触摸户外的金属杆时感觉很冷
B．烧水时，水蒸气顶起壶盖
C．给电动自行车的蓄电池充电
D．燃烧汽油，汽油机工作
A
2．近年来，安宁河谷地区大力发展风力发电(如图)，下列关于风力发电的过程中涉及能量转化的说法正确的是( )
A.太阳能转化为电能
B．电能转化为风能
C．水能转化为电能
D．风能转化为电能
D
3．神舟十四号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，飞船安全降落在东风着陆场预定区域，如图所示为飞船返回过程模拟示意图。下列有关说法正确的是( )
A.火箭的燃料燃烧的过程是将内能转化为化学能
B．飞船反推发动机点火后，发动机工作是将机械能转化为内能
C．飞船在大气层内降落的过程中，与空气摩擦将机械能转化成内能
D．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容
C
4．长征五号B遥二运载火箭搭载空间站“天和”核心舱，在海南文昌航天发射场成功发射升空。火箭升空时获得的机械能是由______能转化而来的。空间站工作时所需要的电能可由______能转化而来。
内
太阳
知识点2：能量守恒定律
5．下列说法中错误的是( )
A．在一定条件下，能量是可以相互转化和转移的
B．只要有能量的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律
C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律
D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量保持不变
C
6．如图所示为一种人们设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，这种永动机_______(选填“能够”或“不能”)永远工作下去，因为在这一过程中会有一部分_______能转化为____能，能量的总量_______(选填“增加”“减少”或“不变”)。
不能
机械
内
不变
7．下列各种现象中，既发生能量的转化又发生能量转移的是( )
A．将热水和冷水混合在一起，变成温水
B．冬天用嘴呵气，使冰凉的手变暖
C．用打气筒给轮胎打气时，气筒壁会发热
D．一杯热茶慢慢变凉
8．下列对能量转化的描述不正确的是( )
A．蓄电池充电：电能——化学能
B．萤火虫发光：生物质能——光能
C．发电机工作：电能——机械能
D．内燃机工作：化学能——内能——机械能
C
C
9．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是( )
A．用热水袋取暖，说明内能是可以发生转移的
B．永动机的设想符合能量守恒定律
C．柴油机比汽油机的效率高，是因为柴油比汽油的热值高
D．因为能量是守恒的，所以人类社会不存在能源危机
A
10．如图所示是风光互补景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法中正确的是( )
A．光电池板将电能转化为光能
B．照明灯将内能转化为电能
C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
C
11．有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是( )
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
B
12．电动自行车骑行过程中将_____能转化为机械能；而在刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的_____能。转化后，这些能将无法再自动转化为使电动车行驶所需要的能量，这种现象说明能量的转化具有________性，但在能量的转化或转移过程中，能量的总量保持_______。
13．“发热纸”是一种利用玻璃纤维和碳纤维制成的末端连上电池后不久会发热的“特种纸”，可用它包装面包、香肠等小食品，通电后能使食品香热可口，这种纸很受市民的青睐。“发热纸”的利用中发生的能量的转化是_____能转化成_____能。在能量转化的过程中服从____________定律。
电
内
方向
不变
电
内
能量守恒
14．如图所示，是一个小球从高处落下，碰到地面后又被反弹回去的频闪照片。
(1)你从照片中可获得的信息有(要求从不同角度考虑)：
①___________________________________________；
②___________________________________________；
③___________________________________________。
(2)在整个不断反弹的过程中，小球的机械能是________(选填“守恒”或“不守恒”)的，其原因是_________________________________。
小球在下落过程中速度逐渐增大
小球与地面每碰撞一次后，机械能有所减小
动能和重力势能之间是可以相互转化的
不守恒
有一部分机械能转化为内能
15．把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是( )
A.是由水的内能转化来的
B．是由乒乓球的内能转化来的
C．是由乒乓球的化学能转化来的
D．是由水的重力势能转化来的
D(共17张PPT)
第1节 热 机
第十四章 内能的利用
知识点1：热机
1．下列交通工具中，不用热机作为动力机械的是( )
A．自行车 B．轮船 C．卡车 D．飞机
A
2．如图所示，在试管内装一些水并用橡皮塞塞住管口，加热至水沸腾，将会看到的现象是橡皮塞__________。此实验中能量的转化过程：燃料燃烧产生的热量传递给水和水蒸气，水蒸气的____能转化为橡皮塞的______能。_______就是根据这个原理制成的。
被弹出
内
机械
热机
知识点2：汽油机
3．(多选)如图所示是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是( )
A．该冲程靠飞轮惯性完成
B．该冲程汽缸内的物质只有空气
C．该冲程中内能转化为机械能
D．该冲程汽缸内物质的内能增大
AD
4．(易错题)如图所示是四冲程汽油机的_______冲程；该汽油机的飞轮转速是1800 r/min，则其每秒钟对外做功____次。
做功
15
知识点3：柴油机
5．下列关于汽油机与柴油机的说法中不正确的是( )
A．汽油机与柴油机使用的燃料不同
B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C．柴油机汽缸顶部有个火花塞，汽油机汽缸顶部有个喷油嘴
D．汽油机吸入汽缸里的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入汽缸里的是空气
C
6．(2024 武汉模拟)为使舰载机在短时间内达到起飞速度，航母上安装了蒸汽弹射装置，如图所示为其简化原理图。汽缸内蒸汽体积膨胀对外做功，同时推动活塞，从而使舰载机获得巨大的牵引力，弹射出去。从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置原理与汽油机工作的四个冲程中相似的是( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
C
7．(2024 毕节月考)如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，可以观察到硝化棉燃烧起来；如图乙是四冲程汽油机某冲程的示意图。下列说法中正确的是( )
A．图甲中玻璃筒内气体内能增大，主要是由于活塞克服筒壁摩擦
B．图乙所示冲程中主要是机械能转化为内能
C．图乙中汽油燃烧是由于活塞压缩气体使温度达到汽油的燃点
D．图甲中玻璃筒内气体内能增大与图乙中汽缸内气体内能减少都是通过做功的方式改变的
D
8．大多数汽车的内燃机采用的都是汽油机，如图所示是某单缸汽油机的四个冲程，下列说法正确的是( )
A．依靠飞轮惯性完成的冲程是乙、丙、丁
B．四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、乙、甲
C．为汽车提供动力的冲程是甲
D．乙图中汽缸内气体温度会下降
D
9．一台单缸四冲程汽油机，它的转速是800 r/min，做功冲程中燃气推动活塞一次做功1500 J，那么这台汽油机的功率为( )
A．10 kW B．15 kW
C．20 kW D．1200 kW
A
11．(2024 咸宁模拟)如图为“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为_______________________，这与四冲程汽油机的_______冲程相同。
内能转化为机械能
做功
12．如图所示是四冲程内燃机的_______冲程，该冲程是通过_______的方式改变了汽缸内气体的内能。若一台单缸四冲程汽油机1 s内对外做功10次，则其曲轴的转速为_______r/min。
压缩
做功
1200
13．(2024 芜湖期中)科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度______(选填“升高”“降低”或“不变”)，这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_______冲程。
降低
排气
14．一台四缸发动机的主要技术指标如表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
(1)该发动机在1 s内做功 ____________J，单缸排量V＝_______L。
(2)在每个做功冲程里，发动机做功W＝________J。
(3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中 p表示燃气对活塞的压强，则 p＝_____________Pa。(1 L＝10－3 m3)
1.2×105
0.5
600
1.2×106(共14张PPT)
专题一 热量的综合计算
第十四章 内能的利用
类型一 与比热容有关的热量计算
1．在一个标准大气压下，一质量为2 kg的金属块被加热到500 ℃后，立即投入质量为1 kg、温度为20 ℃的冷水中，不计热量损失及水的质量变化，最终水的温度升高到80 ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：
(1)水吸收的热量。
(2)金属块的比热容。
(3)取出金属块后，给80 ℃的水继续加热，水又吸收了1.05×105 J的热量，求水的末温。
2．(2024·信阳月考)冬季，学校积极创造条件为学生供应开水。若用锅炉将300 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，燃烧了11.2 kg的煤，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，则：
(1)锅炉内300 kg的水吸收的热量是多少？
(2)某同学从开水房打了3 kg的100 ℃的开水，为了便于使用，他将这100 ℃的开水和质量为5 kg的20 ℃的冷水混合，若不计混合过程中的热量损失及质量变化，则混合后温水的温度为多少？
解：(1)锅炉内300 kg的水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×300 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.008×108 J
(2)不计热量损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸＝Q放，则cm冷(t′－t0冷)＝cm热(t0热－t′)，即4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(t′－20 ℃)＝4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃－t′)，解得t′＝50 ℃，即混合后温水的温度为50 ℃
类型二 热值和比热容结合的热量计算
3．小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把50 kg的水从20 ℃加热到54 ℃，天然气表的示数由1365.05 m3变为1365.17 m3。已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝7.0×107 J/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。
4．(物理学与社会发展)我国已经从餐饮废油中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油(以下简称生物航煤)，其热值与传统的航空煤油热值相当，是一种绿色环保的能源。某兴趣小组想知道生物航煤热值的大小，于是完全燃烧了0.7 kg的生物航煤给水加热，将40 kg的水从20 ℃加热到70 ℃。已知该加热装置的热效率为30%，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，求：
(1)此过程中水吸收的热量。
(2)此过程中生物航煤完全燃烧放出的热量。
(3)生物航煤的热值。
类型三 热学与力学综合计算
5．小明家购买的某型号的四轮汽车的质量为1.8 t，每个轮子与地面的接触面积为200 cm2，假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表得知汽车行驶225 km，并且所用时间是2.5 h，消耗汽油20 L(假设汽油完全燃烧)，汽车发动机在这段时间内的功率为20 kW。
(1)汽车车身采用流线型设计，从力学的角度看，这种设计的好处是____________。同时，这种设计使得汽车在高速行驶时对路面的压力______(选填“大于”“小于”或“等于”)汽车静止时对路面的压力。
(2)汽车静止时对水平路面的压强是多少？
(3)汽车发动机的效率是多少？(已知汽油的密度ρ＝0.8×103 kg/m3，热值q＝4.5×107 J/kg，g取10 N/kg)
减小空气阻力
小于
6．(2024 南阳期中)如图所示是我国自主研制的第一代实用型地效飞机，地效飞机是一种可以低空飞行的飞机，它能停在水面或地面上，在客运、货运、旅游救护、海上缉私、海洋监测等方面具有广阔的应用前景。地效飞机某次执行任务，以180 km/h的速度匀速直线飞行了90 km，消耗燃油的质量为40 kg，发动机的效率为40%，已知燃油的热值为4.5×107 J/kg，求地效飞机这次执行任务的过程中：
(1)地效飞机飞行的时间。
(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量。
(3)地效飞机飞行过程中受到的阻力。
