物理同步导与练 九年级 全一册-专题1　热量的综合计算

第十章机械能、内能及其转化专题一热量的综合计算1.

菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在

150～180

℃。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2

kg的菜油从

20

℃加热到170

℃（未沸腾）。[c菜油＝2.0×103

J/

（kg·℃）]（1）求菜油吸收的热量。解：（1）菜油吸收的热量：Q吸＝c菜油mΔt＝2.0×103

J/（kg·℃）×2

kg×（170

℃－

20

℃）＝6×105

J。（2）若这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧

多少立方米的天然气？（假设天然气完全燃烧释放的热量

全部被菜油吸收，天然气的热值为3.6×107

J/m3，结果保

留两位有效数字）

2.

如图所示是一台便携式丁烷气炉。小明测出当地水的

沸点为96

℃，他把10

kg、温度为16

℃的水烧开需要完全

燃烧0.1

kg的丁烷。[c水＝4.2×103

J/（kg·℃），q丁烷＝

8.4×107

J/kg]求：第2题图解：（1）完全燃烧0.1

kg丁烷气体放出的热量：Q＝q丁烷m＝8.4×107

J/kg×0.1

kg＝8.4×106

J。（1）完全燃烧0.1

kg丁烷气体放出的热量。（2）烧开10

kg水吸收的热量。解：（2）烧开10

kg水吸收的热量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103

J/（kg·℃）×10kg×（96

℃－16

℃）＝3.36×106

J。（3）这个便携式丁烷气炉这次烧水的效率。

3.

小明想计算一下他家燃气灶烧水时的热效率。将1.5

kg

的水倒入烧水壶中，并测出水的初温为15

℃，刚开始加

热时燃气表的示数为365.339

m3，在标准大气压下，把水

刚加热到100

℃时，燃气表的示数为365.384

m3。已知水

的比热容c水＝4.2×103

J/（kg·℃），天然气热值约为q＝

3.6×107

J/m3。（1）这些水从加热到烧开吸收了多少热量？解：（1）在标准大气压下水的沸点为100

℃，烧开水吸

收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103

J/（kg·℃）×1.5

kg×（100

℃－

15

℃）＝5.355×105

J。（2）这一过程中燃气灶的加热效率是多少？

（3）请你说出两条影响燃气灶加热效率的因素。解：（3）燃料不能完全燃烧；燃料燃烧放出的热量不能

被水全部吸收。4.

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之一。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。下

表是一些燃料的热值。燃料热值/（J·kg－1）燃料热值/（J·kg－1）汽油约4.6×107煤油约4.6×107

柴油约4.3×107

氢约1.4×108

（1）使用氢作为燃料的主要优点是

热值高

和

无污

染

。热值高无污

染（2）某火箭发射时携带了3×104

kg液态氢燃料，这些

燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20

℃的水加热

至沸腾？[c水＝4.2×103

J/（kg·℃），当地大气压为标

准大气压]解：（2）3×104

kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104

kg×1.4×108

J/kg＝4.2×1012

J，

（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气

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0.5

h，消耗了2

kg燃料，求该发动机的效率。解：（3）氢能源车所做的功：W＝Pt＝70

000

W×0.5×3

600

s＝1.26×108

J，2

kg燃料完全燃烧释放的热量：Q'＝m″q＝2

kg×1.4×108

J/kg＝2.8×108

J，

5.

某新型混合动力汽车有多种提供动力的方式。内燃机不工作时，蓄电池向车轮输送能量；内燃机启动时，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中只由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度在水平面上匀速行驶0.5h，测试过程中共消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），同时蓄电池的电能增加了5.12×107J，假设所用燃料的热值为4.5×107J/kg。求：第5题图（1）测试过程中汽车行驶的距离。解：（1）由速度公式可得，汽车行驶的距离：s＝vt＝50km/h×0.5h＝25km＝2.5×104m。（2）测试过程中汽车的牵引力做的功。解：（2）因为汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，由图像可知，汽车的牵引力F＝f＝4000N，则汽车的牵引力做的功：W＝Fs＝4000N×2.5×104m＝1×108J。（3）内燃机的效率。解：（3）消耗8kg