九年级物理物热机效率计算专题训练.pdf

九年级物理物热机效率计算专题训练姓名： _ 班级： _考号：_一、计算题（共10 题）1、 现有一壶水要烧开需要吸收1.38108J 的热量，若不计热量损失（即：Q吸Q放），需要完全燃烧多少克煤油？ （煤油的燃烧值是 4.6107焦/ 千克）； 若实际燃烧了 5 千克的煤油，则这 5 千克的煤油完全燃烧放岀了多少焦的热量？该煤油炉的效率是多少？2、 如图是某中学锅炉房使用的锅炉，它每天要将水从20加热到 100，西气东输实现后，可用天然气作为燃料来烧水，16m3的天然气燃烧然后释放出1.26109J 的热量用于完成上述钢炉房的任务，水在升温过程中也在不断散热，此过程中水吸收1.2109J 热量的同时也对外散失了 1.92108J 热量问在这个煮水过程中（c水=4.2103J/ （kg）， q天然气=8.4107J/m3）(1) 这些水要吸收多少热量用于升温？(2) 此过程中用天然气作为燃料来烧水的能量转化效率为多少？3、 为保护环境，我国多个城市采用了氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车若某氢能源公交车以 140kW 的恒定功率匀速行驶300s 消耗了 0.5kg 的氢燃料1.4108J/kg ）求：(1) 完全燃烧 0.5kg 的氢燃料放出的热量；(2) 公交车行驶 300s 所做的功；(3) 公交车的热机效率。

4、 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Sm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是Lm ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为PkPa ， 飞轮 1s 转动 N周， 当汽油机满负荷工作时 ( 不计摩擦与机器散热 ) ，1h 消耗汽油 VL(汽油密度为 kg/m3，汽油热值为 qJ/kg) 求：(1) 汽油机的功率；(2) 汽油机的效率5、 近几年来，大连市民陆续使用上了安全、清洁的天然气某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了 0.05m3的天然气，将 3kg 的水从 20加热到 80已知水的比热容是4.2103J/ （kg?），天然气的热值是3.6107J/m3试求：（1）天然气完全燃烧放出的热量是多少？（2）水吸收的热量是多少？（3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？6、 某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg，驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试，测试过程中消耗汽油的体积为1.510-3m3（g=10N/kg，汽油=0.7103kg/m3，q汽油=4.5107J/kg ，）求：(1) 汽车与驾驶员的总重力；(2) 测试过程中消耗汽油的质量；(3) 假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40% ，汽车在测试过程中做的有用功是多少。

7、 2020 年 5 月 13 日，备受大家关注的“悬崖村”的村民们逐渐搬进位于凉山州昭觉县城的易地扶贫搬迁安置点，实现了“拎包入住”易地扶贫搬迁安置户小强同学家里有一个容积为 5L的水壶，水壶里装有 3.5kg 初温为 50的水，他用家里的液化气炉具把水加热到70使用已知液化气的热值q4.9107J/m3）求：（1）烧水过程水吸收了多少热量？（2）若实际使用了 0.02m3的液化气，则该液化气炉具的效率是多少？8、 (2019孝感 ) 一辆厢式小货车某次运货 , 满载后总质量是 5.0103kg, 在平直的公路上匀速行驶 100 km,耗油 10 kg, 货车受到的阻力是总重力的0.05 倍, 发动机的牵引功率是50 kW求:( 油的热值是 5.0107 J/kg,g取 10 N/kg) (1) 货车受到的牵引力2) 货车匀速行驶的速度3) 货车发动机的效率9、 下表是某救护车的部分参数在一次救援中，该救护车车体总质量为 2600kg ，以某一功率沿水平地面匀速行驶 100km，受到的阻力为车体总重的0.05 倍，汽油的实际消耗量为8.8L，汽油热值q=3.3107J/L ，g=10N/kg。

请你计算：（1）当它空载静止于水平地面时，对地面的压强；（2）在本次救援过程中，牵引力做的功及汽油的利用效率10、 （2018江西）某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为 20的自来水加热到50，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧）已知水的比热容为4.2103J/(kg. )，天然气的热值为 3.2107J/m3. 求：（ 1）天然气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）该热水器工作的效率 参考答案 =一、计算题1、 需要完全燃烧 3000克煤油； 5 千克的煤油完全燃烧放岀的热量为2.3108J；该煤油炉的效率是 60% 【分析】（1）已知热量和热值，根据Q放mq可求需要完全燃烧多少克煤油；（2）已知煤油质量 5kg，煤油的热值为 4.6107J/kg ，根据 Q放mq可求出 5kg 煤油完全燃烧放出的热量；根据可求出煤油炉的效率【详解】(1) 由 Q放mq可得需要完全燃烧煤油的质量：m 3kg3000g；(2)5kg 煤油完全燃烧放出的热量：Q放m1q5kg4.6107J/kg 2.3108J，该煤油炉的效率 : 100% 60%. 2、 (1)1.008 109J；(2)75% 【详解】(1) 由题意可知，水在升温过程中也在不断散热，此过程中水吸收1.2109J 热量的同时也对外散失了 1.92108J 热量，则这些水用于升温吸收的热量为(2)16m3的天然气完全燃烧产生的热量为在此过程中实际只有1.0 08109J 的热量用于完成加热水的任务，则能量转化效率为答：(1) 这些水要吸收 1.008109J 的热量用于升温；(2) 此过程中用天然气作为燃料来烧水的能量转化效率为75% 。

3、 (1)；(2)；(3)60% 【解析】(1)0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量(2) 公交车行驶 300s 所做的功(3) 公交车的热机效率答：(1) 完全燃烧 0.5kg 的氢燃料放出的热量为7107J；(2) 公交车行驶 300s 所做的功为 4.2107J；(3) 公交车的热机效率为60% 4、 (1) 500pSLN W ；(2)【解析】(1) 燃气对活塞的平均压力F=p103PaSm2=pS 103 N，一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=FL=pSL 103 J ，飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s 内飞轮转 N周，对外做功次，所以 1s 内，燃气对活塞做的总功W总=W = pSL103J= 500pSLN J，汽油机的功率=500pSLN W ；(2) 消耗 VL汽油放出的热量Q放=m汽油q汽油=汽油V汽油q汽油=Vq10-3J，汽油机 1h 做的功W总 1=P3600s=1.8106pSLN J，汽油机的效率答：(1) 汽油机的功率是500pSLN W ；(2) 汽油机的效率是5、 （1）天然气完全燃烧放出的热量是1.8106J；（2）水吸收的热量是7.56105J；（3）该天然气灶加热这些水的效率是42% 。

分析】（ 1）根据 Q放Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量；（2）知道水的比热容、水的质量、初温和末温，利用吸热公式Q吸cm （t t0）求出水吸收的热量；（3）水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率解答】解：（ 1）天然气完全燃烧放出的热量：Q放Vq0.05 m33.6107J/m31.8106J；（2）水吸收的热量：Q吸cm （t t0）4.2103J/ （kg?）3kg（8020）7.56105J；（3）天然气灶加热这些水的效率：100% 100% 42% 点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式Q放Vq、Q吸cm t cm （t t0）和效率公式的应用，属热学的常见题型6、 (1)20600N ；(2)1.05kg ；(3)1.89 107J 【解析】 (1) 汽车与驾驶员的总重力G =mg =2060kg10N/kg=20600N(2) 测试过程中消耗汽油的质量m汽油=汽油V=0.7103kg/m31.510-3m3=1.05kg (3) 汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=105kg4.5107J/kg=4.725 107J 汽车在测试过程中做的有用功W有=Q放=4.725107J40%=1.89 107J 答：(1) 汽车与驾驶员的总重力是20600N ；(2) 测试过程中消耗汽油的质量是1.05kg ；(3) 假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40% ，汽车在测试过程中做的有用功是1.89107J。

7、 （1）烧水过程水吸收的热量为2.94105J；（2）液化气炉具的效率是30% 分析】（ 1）已知水的质量、比热容、初温和末温，利用吸热公式Q吸cm t求出水吸收的热量；（2）已知实际使用液化气的体积及其热值，根据公式Q放Vq可以求出液化气完全燃烧放出的热量；知道水吸收的热量和液化气完全燃烧释放的热量，两者之比就是该液化气炉具的效率解答】（ 1）水吸收的热量：Q吸cm t 4.2103J/ （kg?）3.5kg （7050）2.94105J；（2）0.02m3的液化气完全燃烧放出的热量：Q放Vq0.02m34.9107J/m39.8105J，该液化气炉具的效率：100% 30% 点评】此题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和热效率计算公式的应用，属于基本规律的考查，难度不大8、 解:(1) 因为货车做匀速直线运动, 故所受牵引力与阻力大小相等, 则牵引力 F=F阻=0.05G=0.055103kg10 N/kg=2.5 103 N2) 因发动机的牵引功率为P=Fv,则货车匀速行驶的速度v=20 m/s3) 货车发动机的效率= =50% 9、 见解析【考点】压强与效率计算【解析】（1）当救护车空载静止于水平地面时，对地面压力 F压= G = mg=2400kg 10N/kg 2.4104N车轮接地总面积 s=800cm2=810-2m2则当它空载静止于水平地面时，对地面的压强（3）救护车受到的阻力f=0.05G总 =0.05m总g=0.052600kg10N/kg=1300N 救护车沿水平地面匀速行驶时，F牵=f=1300N 路程 s=100km=1 105m 牵引力做的功 W= F牵s=1300N 1105m=1.3108 J 汽油放出的热量 Q放=Vq=8.8L3.3107J/L=2.904 108J 汽油的利用效率10、 （1）3.2107J；（2）1.26107J；（3）39.38%. 【解析】（ 1）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=qv=3.2107J/m31m3=3.2107J；（2）水吸收的热量：Q吸=cm t=4.2103J/(kg. )100kg（50 - 20）=1.26107J；则热水器工作效率：=Q吸/ Q放100%=1.26 107J/3.2 107J100% 39.38%。