第十四章 内能的利用 第2节热机的效率 (无答案)2024-2025学年人教版九年级物理全一册

第2 节 热机的效率
过基础
知识点1 燃料的热值
1 为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲、乙所示的两套完全相同的装置进行实验.
(1)如图甲所示，在安装、调整实验器材时，合理的顺序是应先调整固定 (填“A”或“B”)的位置.
(2)为了保证实验结论的可靠性，还应控制两种燃料的 相同，水的质量和 相同.
(3)燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 (填“温度计上升的示数”或“加热时间”)来反映的.实验中，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻甲、乙两烧杯中水的温度，绘制了图丙所示的图像，由此可初步判断燃料 (填“a”或“b”)的热值大.
(4)若甲图烧杯中水的质量为500g，燃料a完全燃烧使水中温度计示数升高了20 ℃，已知水的比热容为 此过程中水吸收了 J的热量.
(5)小明通过计算得到水吸收的热量，进一步计算得出燃料a或b的热值.你认为通过这种方法算出来的燃料热值比标准值 (填“偏大”“偏小”或“一样”)，理由是 (写出一个即可).
2我们每天都会产生大量的垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题.某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200 kg燃料油，燃料油的热值为4.0×10 J/ kg,其物理意义是 .将这些燃料油的一半完全燃烧，放出的热量为 J，燃料油燃烧时将化学能转化为 能，剩余燃料油的热值为 J/ kg.
3自热火锅是一种速食品，很受年轻人喜爱.它里面的发热包在将600g水从10℃加热至沸腾(标准气压下)的过程中，提供给水的热量至少为 J.如果用酒精灯给600 g水加热升高同样温度，至少需要完全燃烧 g酒精.
知识点2热机的效率
4关于热机的效率，下列说法正确的是 ( )
A.热机做的有用功越多，效率一定越高
B.热机消耗的燃料越少，效率一定越高
C.热机做一定的有用功，消耗的同种燃料越少，效率一定越高
D.热机做功越快，效率一定越高
5某家庭需要将50 kg、20℃的水加热到60℃作为生活用水，利用煤气灶烧水，需燃烧 0.8kg煤气.已知煤气的热值 水的比热容 求：
(1)50 kg、20℃的水升温到60 ℃需吸收的热量.
(2)完全燃烧0.8 kg煤气放出的热量.
(3)煤气灶烧水的效率.
过能力
1 新导向长征五号 B 运载火箭是我国低轨运载能力最强的火箭.它的体重接近 900 吨，而其中90%以上的重量为深低温液氢液氧燃料.它周身冰冷，由此得名“冰箭”.长征五号 B运载火箭使用液氢作为燃料，是因为液氢有 ( )
A.较多的热量 B.较大的密度
C.较大的比热容 D.较大的热值
2下列关于热值和热机效率的描述，正确的是 ( )
A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
D.热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
3干木柴、焦炭、无烟煤的热值如图所示，以下说法不正确的是 ( )
A.都是完全燃烧的情况下，无烟煤放出的热量最多
B.都完全燃烧l kg，干木柴放出的热量最少
C.焦炭的热值是 完全燃烧2 kg焦炭放出的热量是(
D.焦炭的热值是3×10 J/ kg,0.5kg焦炭的热值也为
4某种国产汽车，当它在某平直公路上以20 m/s的速度匀速行驶时，每百公里的油耗为6 L.当汽车行驶500s，则汽车消耗的汽油是 L. 假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495 N.则汽油机的效率是 %.(已知汽油的热值是3.3×10 J/L)
变式某人为了测试汽车发动机的效率，开车以60 km/h的平均速度行驶了120 km，用去汽油25 L，已知汽油的密度为 热值为4.6×10 J/ kg,发动机的功率为32.2kW，则该汽车发动机的效率为
专项 热量、效率的综合计算
过专项
类型1 “太阳能热水器”类
1 我校科技社团做调查时发现某型号太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8℃、100 L水加热到38 ℃.则:[水的比热容为 水的密度为
(1)热水器中水的质量是多少
(2)在此过程中，水吸收了多少热量
(3)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×10 J，则该热水器的效率是多少
2安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用.如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120 L，热水器上集热器的面积 在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1 400 W.如果将整箱水的温度从 20 ℃加热到70 ℃，需要阳光照射5 h，已知水的密度 水的比热容 那么：
(1)一箱水需要吸收的热量是多少
(2)热水器上的集热器对太阳能的利用效率为多少
(3)一箱水吸收的这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量 (q干木柴 =1.2×10 J/ kg)
类型 2 “灶具”类
3某同学随家人户外露营时用酒精炉给 10 kg的水加热，同时他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6m in 内完全燃烧了 2 kg的酒精，水的比热容为 酒精的热值约为 求：
(1)酒精完全燃烧产生的热量.
(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量.
(3)酒精炉烧水时的热效率.
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气 (煤气的热值为 假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
4为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭.某钢瓶内装有10 kg液化气，已知液化气的热值为4.2×10 J/ kg,水的比热容为 则：
(1)这瓶液化气完全燃烧放出的热量是多少
(2)若(1)中放出的热量只有40%被饭菜吸收，则饭菜吸收的热量是多少
(3)若(1)中放出的热量的40%被初温为20℃的水吸收，则在标准大气压下可将多少千克的水烧开
类型3 “发动机”类
5我国自主品牌汽车通过技术革新和品质提升，越来越受到消费者的青睐.某国产品牌汽车在平直公路上以25 m/s的速度匀速行驶200 s，消耗了汽油l kg，若汽车发动机的输出功率为92 kW,汽油的热值 求：
(1)该汽车匀速行驶的距离.
(2)该汽车牵引力所做的功.
(3)发动机的效率.
6如图所示是我国新装配的水陆两用坦克，配备的是柴油发动机，在水中的最大行驶速度为5m /s，其效率为40%,输出功率为430 kW.则:
(1)该坦克在水中以最大速度匀速行驶10 min的路程是多少
(2)该坦克在水中以最大速度匀速行驶10 min，发动机所做的功是多少
(3)该坦克发动机的牵引力为多大
(4)该坦克在水中以最大速度匀速行驶 10 min消耗多少千克柴油 (柴油的热值q=4.3×10 J/ kg)