苏科版物理九年级专题05 《比热容与机械能与内能的相互转化》压轴培优题型训练（十二大题型） （学生版）

专题05《比热容与机械能与内能的相互转化》压轴培优题型训练【十二大题型】TOC\o"1-3"\h\u一．比较不同物质吸热的情况（共6小题）二．物体吸热实验器材的选择（共2小题）三．物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少（共2小题）四．物体吸热实验中比较升温大小判断吸热强弱（共3小题）五．物体吸热实验的数据和图像分析（共2小题）六．水的比热容特点及实际应用（共2小题）七．比热容的计算公式（共2小题）八．利用比热容的公式计算热量（共6小题）九．热平衡方程及其应用（共6小题）十．内燃机工作循环的计算（共4小题）十一．热值的简单计算（共5小题）十二．热机的效率公式与计算（共3小题）一．比较不同物质吸热的情况（共6小题）1．两个同样的烧杯，内装温度、质量相同的水和某种液体，用同样的酒精灯加热，每隔1min记录一次它们的温度，测得如下数据：时间/min012345水的温度/℃202224262830某种液体的温度/℃202326293235回答下列问题：（1）在加热时间相同的条件下，升温快的是；（2）如果它们升高相同的温度，吸收的热量多；（3）由此可根据公式，推出c水c液（填“＞”“＜”或“＝”）（4）根据以上数据可算出c液＝。2．地沟油中含有大量对人体有毒、有害的物质。一些不法商人对其进行简单的脱水、脱杂、脱臭处理后，冒充色拉油在市场上销售，欺骗、伤害市民。小明想用测密度的方法来鉴别色拉油和地沟油。首先，他通过网络查得优质色拉油的密度在0.91g/cm3～0.93g/cm3之间，地沟油的密度在0.94g/cm3～0.95g/cm3之间。然后，他取来部分样品油，通过实验测算出样品油的密度为0.94g/cm3。（1）小明通过比对测算结果，发现还不能断定样品油是地沟油，原因是。小英认为：比热容也是物质的一种特性，比较不同物质的比热容，同样可以鉴别它们。于是，她量取质量相等的色拉油和样品油，分别装入A、B两个烧瓶内，将两根阻值相同的电阻丝分别浸入两个烧瓶内，串联后接入电路，如图所示。（2）实验中，她通过观察，就能比较出它们比热容的大小，并依此鉴别出样品油的品质。3．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量——比热容。于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。（1）为什么CD段没有AB段陡一些？。（2）CD段水吸收的热量是J。（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热λ。4．小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热油和水，因此，她对一些物理现象有了一定的感性认识，她猜想油的比热容比水小。（1）能够支持她这一猜想的事实有。A.相同条件下，加热时油比水热的快B.油能把食物炸的焦黄，而水不能C.油能漂在水面上D.油比水难蒸发（2）她设计了探究实验如图所示电路，三个规格（选填“相同”或“不相同”）锥形瓶内分别装有相同，初温同为16℃的煤油和水，①②③分别表示温度计序号。（3）为比较水与煤油的比热容大小，应闭合开关，观察两支温度计（填温度计序号）示数的变化。（4）结果支温度计（填温度计序号）示数的变化快，说明小华的猜想是（填“对”或“错”）。5．在探究“水吸收的热量与水的质量和水升高的温度的关系”实验中，记录的实验数据如表。实验次数质量m/kg初温t0/℃末温t/℃加热时间t/min吸收热量Q/J10.12030220.22030430.32030640.320401250.3205018（1）该实验中，记录加热时间有什么意义？。（2）第、、这三次实验，是探究水吸收的热量与水的质量的关系。（3）第3次实验数据的特殊作用是：。（4）探究结论是：a.；b.。6．小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。加热时间/min0.51.01.52.02.5升高的温度/℃水2.04.06.08.010.0沙子4.37.915.218.421.5（1）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子相同。（2）请利用表中数据在图中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。（3）沙子在1.0～1.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是。（4）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度Δt为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q﹣Δt图象。它们都是过原点的直线，即Q＝kΔt．进一步分析，发现这两条直线的k值之比与对应水的之比相等。二．物体吸热实验器材的选择（共2小题）7．同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图所示，他们说该实验有两种探究方法。（1）实验方法一的设计如图中所示：①在实验中，为了使水和沙子吸收热量相等采用的方法是；②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足。（2）请你设计出第二种实验方法：①写出该实验方法所需要的测量仪器除秒表以外还有；②请写出该方法的设计思路。8．夏天中午海边的沙子热，海水却很凉；傍晚海边的沙子凉，海水却较暖和。对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快，两探究小组都设计实验去验证。（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网，除此之外，还需要、；实验时使用搅棒的作用是。（2）两小组获得的实验结论分别是：①等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。你认为上述结论能验证实验猜想的是（选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”）。三．物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少（共2小题）9．小华用如图所示的实验装置“探究水和煤油比热容的大小”。在两个相同的烧杯中加入初温相同、相等的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时进行加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如表所示：加热时间/min01234温度/℃煤油2022242628水2021222324（1）实验中用玻璃棒不断搅拌，目的是让液体。（2）分析实验数据可知，水的比热容煤油的比热容。（3）本实验中，煤油和水吸热的多少是通过（选填“升高温度”或“加热时间”）来反映的。若使煤油和水升高相同的温度，则吸收的热量较多。（4）下列现象可用比热容知识来解释的是。A．夏天在教室洒水，感到凉爽B．金属勺装有塑料手柄C．沙漠地区昼夜温差较大。10．为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热。下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：烧杯号液体质量/g初温/℃末温/℃加热时间/min1水3002030122水150203063煤油300203064煤油30020253（1）由于用同样加热器加热，所以可以通过比较来比较吸收热量的多少。（2）分析比较（填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同。（3）分析比较1、2两烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：物体温度升高时吸收热量的多少与有关。四．物体吸热实验中比较升温大小判断吸热强弱（共3小题）11．在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图所示，实验数据记录在下表中。物质质量/g初始温度/℃加热时间/min末温/℃水20020645色拉油20020675（1）试管中加入的水和色拉油除初温相同外，还应保证（选填“体积”或“质量”）相同。（2）实验中物质吸热的多少是通过来反映的。（3）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较来研究水和色拉油吸热能力的差异。（4）在此实验中，如果要使水和色拉油的最后温度相同，就要给加热更长的时间，此时水吸收的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）色拉油吸收的热量；由实验可以得出的吸热能力更弱。（5）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用，这个物理量来描述。12．某实验小组的同学为了研究物质的温度升高时，吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯里分别盛入水和煤油，用同样的电热器给它们加热，得到如下实验数据：实验次数液体质量/g初温/℃末温/℃加热时间/min1水200202882水100202843煤油200202844煤油20020242（1）比较1、3次实验可得结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量（填“相同”或“不同”）（2）比较、次实验可得结论：同种物质，升高相同的温度，质量越大，吸收的热量越多。（3）比较3、4次实验可得结论：（4）综上所述，可以得出：物质温度升高时，吸收热量的多少与、、有关。（5）该实验小组获得探究成功，主要得益于采用了法。13．在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，将a、b两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热，如图甲所示。在加热过程中，记录相关数据，并绘制出a、b两种液体温度与时间关系的图象，如图乙所示。（1）实验时，选用初温和均相等的a、b两种液体。（2）在实验过程中，控制加热时间相同，通过比较来研究两种液体吸热能力的差异。如果要使两种液体最后的温度相同，需要给加热更长的时间。（3）加热3min，a液体吸收的热量（填“大于”、“小于”或“等于”）b液体吸收的热量，的吸热能力强。（4）若a液体的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则b液体的比热容为J/（kg•℃）。五．物体吸热实验的数据和图像分析（共2小题）14．在探究“比较不同物质吸热多少”的实验中，明明设计了如图甲所示的实验装置。在烧杯中装入0.5kg的煤油和水，待到二者均和室温相同后，再用相同的酒精灯加热，并记录实验过程中的数据。时间（min）0123煤油温度（℃）20243441水的温度（℃）20253035时间（min）4567煤油温度（℃）48556269水的温度（℃）40455055（1）除了图甲中所示装置之外，还需要的测量仪器是秒表和。（2）安装装置时，应按照的顺序安装（填“从上到下”或“从下到上”）。实验中用来比较吸热多少，这种实验方法是法。（3）明明记录的数据表格，第一分钟内，水的升温比煤油快，之后水的升温比煤油慢，原因是煤油的粘稠度高，热传递比水（填“快”或“慢”）。（4）根据表格中的数据可知，相同时，等质量的煤油升温比水快。由此可以推导出，等质量的水和煤油，升高相同的温度，吸收的热量更多。（5）君君对明明的实验过程十分认可，但是她利用水的比热容，根据表格中的数据（1min时的数据不作为参考），可以计算出煤油的比热容为J/（kg•℃）。查阅资料后，发现计算值偏大。河山老师提醒道：过程中煤油温度比水高，热损失大，导致温度升高量偏（填“大”或者“小”）（6）飞飞觉得水在液态和固态时的吸热升温情况应该相同。于是将一块冰放入密封电加热的杯子里，并插入电子测温元件，利用电子温度计读取示数，绘制出冰熔化成水的全过程的温度﹣时间图像，如图乙所示。冰（填“具有”或者“不具有”）内能，熔化过程中，温度不变，其内能。根据所测数据，飞飞计算出冰的比热容为2100J/（kg•℃），那么飞飞在图中忘记标记的冰的初温应该为℃。15．小华学习做饭的过程中，经常加热油和水，她猜想油的比热容比水小。（1）能够支持她这一猜想的事实是A．同样情况下，油升温比水快B．油能把食物炸黄，而水不能C．油能漂在水面上D．油比水难蒸发（2）为了验证猜想，小华想通过具体数据说明这个问题。她组装了如图1所示的实验装置。因此根据实验的目的除了图中的实验器材以外，还需要的器材有、。此外小华需要向两个同样的烧杯里分别倒入相同和初温也相同的水和油，然后记录加热过程中它们的温度变化，才能得到结果。（3）实验中小华是利用来表示物质吸收热量的多少。（4）实验结束后，小华描出了水和油的“温度﹣时间”图线（如图2）．由此可得油的比热容为J/（kg•℃）[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。六．水的比热容特点及实际应用（共2小题）16．（多选）下列事例中是利用水的比热容大这一特性的是（）A．让流动的热水流过散热器给房间取暖 B．汽车发动机用水做循环液进行冷却 C．早春晚上向田里放入水来防止冻坏秧苗 D．在较大河流上修建水电站用来发电17．如图是加热固体碘的实验。在加热过程中，会看见杯内产生紫色的气体，这是因为固体碘吸热发生了（填物态变化）。停止加热待冷却后，在干净的玻璃片上出现了紫黑色颗粒，这是因为气态碘又发生了（填物态变化）的原因，生活中（选填“露”、“冰”、“霜”）的形成与这一物态变化相同。我国沿海地区水面大，冬暖夏凉是因为，在同种吸、放热条件下，温度变化小。七．比热容的计算公式（共2小题）18．如图所示是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中b、c的质量相同。下列对图象的分析中正确的是（）A．t1﹣t2时间内物质a的温度不变，内能不变 B．如果a、b是同种物质，b的质量小于a的质量 C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b物质少 D．b物质的比热容大于c物质的比热容19．（多选）甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水，另有A、B两个金属球，其质量和初温也都相同，且都比水的温度高。现将A、B两球分别放入甲、乙两杯水中，热平衡后，甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，则（）A．A球比热大于B球比热 B．A球比热小于B球比热 C．A球降低的温度更多些 D．A球放出的热量更多些八．利用比热容的公式计算热量（共6小题）20．王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有5kg水，把水从18℃加热至98℃，已知木炭的热值为3.4×107J/kg，它燃烧放出的热有10%被水吸收，求：（1）在这个过程中水吸收的热量？（2）在这个过程中用掉多少木炭？21．重庆八中的物理兴趣小组的同学在研究“沙石和某种液体谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是100g的砂石和液体加热。他们绘制出砂石与液体的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知酒精的热值是3×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，已知沙子的比热容是0.92×103J/（kg•℃）那么请问：（1）加热2min时，砂石吸收了多少热量？（2）试求出该液体的比热容。（3）酒精完全燃烧过程中热量的利用率（效率）是多少？22．小华家使用的是天然热水器，热水器的铭牌标识了它的热效率。表明该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确，他把家里自动洗衣机的“水量”设置为10kg，用热水器输出的热水注入到洗衣机，当注入水的质量达到40kg时洗衣机会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3．注水后变为2366.05m3，天然气的热值为3.2×107J/m3．（水的比热容为c＝4.2×103J/（kg•℃）（1）此过程中10kg的水吸收的热量？（2）加热水的过程中，天然气燃烧放出的热量？（3）请你估计该热水器的热效率？23．阅读短文，回答问题。风寒温度人们都有这样的体验：走在街上，穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应。风寒效应会影响人们对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来，人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时，在人体皮肤和周围空气之间，有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用；当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走。风速越大，人体散失的热量越快、越多，人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度。并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系，下表是在气温为5℃时，风寒温度和风速的关系。风速（km/h）010203040风寒温度（℃）531﹣1﹣3（1）风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式A．辐射B．传导C．对流D．汗液蒸发（2）一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J，如果人体没有产生相应的热量，则体温将下降℃．[人体的比热容取4.2×103J/（kg•℃）]（3）利用表格给出的数据作出风寒温度﹣﹣风速图象。（4）当气温为5℃，风速为35km/h时，地面的水会结冰吗？答：。（5）根据所给数据，用T表示风寒温度，t表示气温，v表示风速，请你写出三者关系的表达式：T＝。24．有一大块平整的冰，温度为0℃，在上面挖一个容积为V0＝1000cm3的洞，并用不导热的泡沫塑料板覆盖，上面挖一个小孔（如图所示）。现在从小孔向洞里缓慢倒入温度为100℃的水，至多能倒入多少千克的水而不溢出？已知水的密度ρ0＝1.0×103kg/m3，冰的密度ρ冰＝0.90×103kg/m3，水的比热容c0＝4.2×103J/（kg•℃），冰的熔化热（即1千克冰熔化成同温度的水所需吸收的热量）λ＝3.3×105J/kg。25．如图所示是现在一些城市的道路两边安装的一种“风光互补路灯”，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，风扇在风中不停的转动，俨然一道亮丽的风景。它不需要挖路面埋管铺设输电线路，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并可日夜为蓄电池充电。以一杆传统的路灯和该新颖路灯对比，“风光互补路灯”1年大约可以节省电能3.6×109J，减少碳粉尘排放300kg。请回答下列问题：（1）若煤炭的热值为3×107J/kg，一盏这样的路灯每年可节约煤炭多少千克？（2）若每年节约的能量有14%被水吸收，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）、大气压强为标准大气压）九．热平衡方程及其应用（共6小题）26．将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.8℃．不计热量的损失，则可判断（）A．热水和冷水的温度差为87℃，m0：m＝1：28 B．热水和冷水的温度差为69℃，m0：m＝1：32 C．热水和冷水的温度差为54℃，m0：m＝1：24 D．热水和冷水的温度差为48℃，m0：m＝1：2027．把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，混合温度为40℃；把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中，混合温度为60℃；如果把同样加热到100℃的该铁块投入（m1+m2）克40℃的水中，混合温度为（）A．50℃ B．52℃ C．48℃ D．62℃28．将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器中倒入同样一杯热水，冷水温度升高7℃，若在向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将会升高（不计热损失）（）A．10℃ B．4℃ C．6℃以上 D．6℃以下29．现代社会，“变废为宝”已成为节约能源的重要途径，例如将垃圾“焚烧”可以发电，这样既处理了垃圾，又起到了节能减排的效果。经研究表明每焚烧1t垃圾可放出热量8.4×108J．请同学们计算一下1t垃圾焚烧产生的这些能量（1）相当于完全燃烧多少kg的汽油放出的热量？（汽油的热值q＝3×107J/kg）（2）可使效率为30%的汽车匀速前进多少km？（汽车匀速前进受到的摩擦力f＝1680N）（3）如果这些能量全部被水吸收，可将多少kg20℃的水在一个标准大气压下烧开？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。30．在野外施工中，需要把质量为4.2千克的铝合金构件温度从10℃升高到63℃或以上。现只有保温瓶中1.2千克温度为90℃的热水可以利用，不计热损失，请设计一个加热构件的方案。同学甲设计的方案和运算如下：将铝合金构件直接放入90℃热水中，在不考虑热损失的前提下，热水放出的热量等于构件吸收的热量。根据热量计算公式：Q放＝cm1（tl﹣t）、Q吸＝cm2（t﹣t2），将数值代入计算，得出构件与热水在达到热平衡时的温度t＝56.2℃．显然，这种方案不能使构件达到规定的温度。同学乙设计的方案是把90℃的热水分成等质量的两份，让构件先放入第一份90℃的热水中，达到热平衡后取出，再放入第二份90℃的热水中，再使构件与热水达到热平衡。通过计算表明，这一方案可使构件的最后温度达到61.7℃．问：（1）怎样才能让构件达到63℃呢？请写出你的设计方案。（2）若采用最佳加热方案，构件最后的温度可达69.5℃．这一结果启示我们，工业上也可以用这一方法用冷水来冷却某些构件，请简要说明这种最佳冷却方案。31．小华尝试估测家里使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。已知当时自来水温度是15℃，热水器输出热水的温度是40℃，观察天然气表发现注水前后消耗了0.16m3天然气。（C水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝3.2×107J/m3）求：（1）洗衣机里的水吸收的热量。（2）国家出台的《家用燃气快速热水器能效限定值及能效等级》把燃气热水器的能效等级分成了三等：能效最低的为3级，热效率值不低于84%；2级热效率值不低于88%；1级能效最高，热效率值不低于96%．请通过计算，说明他家热水器的热效率值是否达到国家标准。十．内燃机工作循环的计算（共4小题）32．图1为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将能转化为能。（2）有一台四缸发动机，其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（既冲程长）．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。排量2.0L输出功率120kW转速6000r/min①该发动机在1s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．（1L＝10﹣3m3）（4）图2为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W＝pV的证明，请将推导过程补充完整（要求各表达式均用S、l或p表示）：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F＝，燃气对活塞所做的功W＝，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V＝，故W＝pV。33．若某型号单缸四冲程汽油机的活塞面积取S＝3.0×10﹣3m2，活塞冲程长度为L＝0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p＝1.0×106Pa，活塞以n＝1500r/min做往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次。（1）汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压力是多少？（2）汽油机在此工作状态下燃气每分钟对活塞做的功是多少？（3）汽油机在此工作状态下做功的平均功率是多少？（4）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么可放出多少热量？（5）汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（q汽＝4.6×107J/kg、不计摩擦）34．如图是单缸四冲程汽油机的剖面图。表中所示的是某品牌轿车汽油发动机的部分参数。其中“额定功率”是发动机工作时的最大机械能功率。“额定转速”是对应额定功率下发动机曲轴的转速。“排气量”是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。“压缩比”即气缸总容积，（燃烧室容积与排气量之和）与燃烧室容积的比值。“空燃比”即混合气体中空气和汽油的质量比。已知此发动机在额定功率时汽油和空气混合物的密度为1.35kg/m3、93#汽油的热值为4.6×107J/kg，1L＝10﹣3m3。请你根据提供的数据计算这台发动机以额定功率行驶时：（设在排气冲程中将所有废气排出气缸）①1min内发动机做的有用功；②一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积；③1min吸入汽油的质量；④热机的效率（保留2位有效数字）额定功率100kW额定转速5000r/min排气量1.8L压缩比10：1空燃比14：1无铅汽油93#35．国产某种型单缸四冲程汽油机满负荷工作时一个做功冲程对外做功120J，飞轮的转速是1500r/min，每分钟消耗10g汽油。（1）满负荷工作时该汽油机的功率是多少？（2）满负荷工作时这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的热值为4.5×107J/kg）十一．热值的简单计算（共5小题）36．你听说过“乙醇汽油”吗？有这样一则报道：一个美国农民面对自己家里堆积如山的玉米愁容满面：玉米售价既低廉又销路不好。他梦想着将这些有着黄金一样颜色的东西变成真正的黄金！他不顾大家都讥笑他异想天开，专程为他的“异想天开”去请教了一位科学家。这位科学家既同情他也对他的“异想天开”很感兴趣，经过一段时间的研究和考察，这位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用。石油被称为“液体黄金”，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类。所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径。请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题：（1）乙醇燃烧的过程是能转化为能的过程。（2）理论上，完全燃烧28g乙醇可以产生8.4×105J的热量，则乙醇的热值是J/kg，如果这些热量完全被水吸收，可以将4kg的20℃的水加热到℃．（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））。（3）使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点：。37．已知煤油的比热容是2.1×103J/（kg•℃），当煤油吸收了4.2×105J的热量，煤油温度升高了20℃。（1）煤油的质量为多少？（2）若这些热量被10kg的铜块吸收，则铜块升高的温度是多少？（取c铜＝0.4×103J/（kg•℃）38．质量为3t的载重汽车，额定功率为100kW，车上装有6t的砂石。汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了10min，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场。g取10N/kg。试问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？39．高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷。放假期间，铭铭与家人乘坐高铁从佳木斯到哈尔滨游玩。如图所示是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，如表是它的部分参数。满载时总质量1000t车轮与铁轨接触总面积0.8m2最高时速200km/h（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？（2）若佳木斯至哈尔滨的路程为360km，列车从佳木斯到哈尔滨实际运行2.5h，设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时总重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？（3）“和谐号”运行1km耗电1.075×108J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶1km至少需要消耗多少千克柴油？（q柴油＝4.3×107J/kg）40．阅读短文，回答问题：从火车到火箭生产的发展需要强大的动力17世纪，人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用……交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生，内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要