九年级物理物热机效率计算专题训练

1、九年级物理物热机效率计算专题训练姓名:班级:口弓：、计算题(共10题)1、现有一壶水要烧开需要吸收1.38 X 108J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4.6X107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出了多少焦的热量？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 20c加热到100C,西气东输实现后, 可用天然气作为燃料来烧水，16m的天然气燃烧然后释放出1.26 X 109J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1.2X109J热量的同时也对

2、外散失了 1.92 X 108J热量。问在这个煮水过程中：(c水=4.2X103J/ (kg-C) , q天然气 =8.4X107J/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勺恒定功率匀速行驶300s消耗了 0.5kg的氢燃料。(%* =1.4X108J/kg ) 求：(1)完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量； 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 Sm, 一个冲程活塞在气缸中移

3、动的距离是Lm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为PkPq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pkg/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20c力口热到80c.已知水的比热容是4.2X103J/ (kg?C),天然气的热值是 3.6Xl07J/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

4、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1.5 X 10-3n3 (g=10N/kg, p汽油=0.7Xl03kg/m3,q 汽油=4.5Xl07J/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

5、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 q=4.9X107J/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5.0 X 103 kg,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 5.0 X 107 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

6、、 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=3.3X107J/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20c的自来水加热到50 C,消耗的天然气体积为1吊(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2X103J/(kg. C),天然气的热值为3.2X107J/m3.求：(1)天然

7、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出的热量为 2.3X108J；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4.6X107J/kg,根据Q放=mq可求出5kg煤油完全燃烧放出的热量；根据 q=Q-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：Qr： _ L38xl ft1! q 4.6x10 J kg Ol onnn-=3kg = 3000g;(2)5kg煤油

8、完全燃烧放出的热量：Q放=mq=5kgX4.6 乂 107J/kg =2.3 X108J,生100%=整祟该煤油炉的效率:n = Q把.4】。J X100限60%.2、(1)1.008 X 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 外散失了 1.92 X 108J热量，则这些水用于升温吸收的热量为。= 0_ 图=1.2x10;J-1.92x10kJ = 1.008x10(2)16m3的天然气完全燃烧产生的热量为= Vq =16m5xg.4xl07J, = 13441OJ1 OOExlOJL344x105J二-5%1.2 X109J热量的同时也

9、对则能量转化效率为在此过程中实际只有1.008X 109J量热量用于完成加热水的任务,答：(1)这些水要吸收1.008 X 109J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) 7其1。7，； 4 2x10； (3)60%【解析】(1)0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q= H=0j5kgxl_4xltflikg=7x 107J (2)公交车行驶300s所做的功JT= 140x10x3005=4J1x107J (3)公交车的热机效率xl00H=W%W 4x107 7=r-6 7xlO7J答：(1)完全燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量为7X 107J;(

10、2)公交车行驶300s所做的功为4.2X107J;_X10Q%(3)公交车的热机效率为60%4、(1) 500pSLN W; (2) 加斗【解析】(1)燃气对活塞的平均压力F=px 103PaX Sr2=pSX 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2次，所以1s内，燃气对活 塞做的总功W总=W< 2 = pSLX103x 2 j= 500pSLN J ,汽油机的功率I=500pSLN W(2)消耗VL汽油放出的热量Q放=41汽油q汽油=p汽油V汽油q汽油=p VqX 10 J,汽油机1h做的功

11、W总.1=PX 3600s=1.8 X 106pSLN J,汽油机的效率n =tx 1003工x 100%为"叼Ki。/答：(1)汽油机的功率是500pSLN WXlW%i汽油机的效率是两.5、(1)天然气完全燃烧放出的热量是 1.8X106J;(2)水吸收的热量是7.56 X 105J;(3)该天然气灶加热这些水的效率是 42%【分析】(1)根据Q； = 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

12、气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq= 0.05 m3X 3.6 乂 107J/m3= 1.8 X106J；(2)水吸收的热量：Q吸=cm (tt°) =4.2X103J/ (kg?C) x 3kg x (80C - 20 C) = 7.56 X 10 5J；(3)天然气灶加热这些水的效率：%7. 56X30叮4二Q9 X100唳10J X100限42%【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式QVq> QcniX t = cm (t -t。)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 X 107J【解析】(1)汽车与驾驶员的

13、总重力G=mg=2060kgX 10N/kg=20600N(2)测试过程中消耗汽油的质量m汽油=p 汽油 V=0.7 x 103kg/m3x 1.5 乂 10-3n3=1.05kg(3)汽油完全燃烧放出的热量Q放-m汽油 q 汽油=1.05kgX4.5 乂 107J/kg=4.725 乂 107J汽车在测试过程中做的有用功W=Q放4=4.725 X 107JX 40%=1.89X 107J答：(1)汽车与驾驶员的总重力是20600M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 1.89 X 107J.7、(1)烧水过程水吸

14、收的热量为 2.94 X 105J;(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Qcm'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；=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：QRMCmXt=4.2X103J/ (kg?C) X 3.5kg X (70C - 50C) =2.94 X 10 5J；(2) 0.02m3的液化气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq= 0.02m3乂 4.9 乂 107J/m3= 9.8 X

15、105J,该液化气炉具的效率：。吸 2.犯L Q拔=9卦 10吆 X 100限 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=0.05X5X 103 kgX 10 N/kg=2.5 X103 N。P 50xltfJF(2)因发动机的牵引功率为P=Fv,则货车匀速行驶的速度v=F U =20m/ =20 m/sW Fs ijSxltfxlOOxKfm = 货车发动机的效率7 = & =50 1Q国"ai。，看=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 2.4 x 104N车轮接地总面积s=800cm2=8x 10-2n2则当它空载静止于水平地面时，对地面的压强晓 24冥Iff4/(3)救护车受到的阻力 f=0.05G 总=0.05m 总g=0.05X2600kgX 10N/kg=1300N救护车沿水平地面匀速行驶时，F e=f=1300N路程s=100km=1X 105m牵引力做的功 W= F 牵 s=1300NX 1 X 105m=1.3X 108 J汽油放出的热量 Q 放=Vq=