九上物理月考必考“热机效率计算”6大常见题型

班级：姓名：分数：.一、内燃机工作循环的计算某台单缸四冲程内燃机的活塞面积是120cm2，一个冲程是0.3m，做功冲程中燃气对活塞的平均压强是5×105Pa，曲轴的转速是300r/min．求：（1）内燃机每分钟做的功？解：燃气对活塞的平均压力：F＝pS＝5×l05Pa×120×10﹣4m2＝6000N；一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝6000N×0.3m＝1800J；曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动300周，要做功150次，所以内燃机每分钟做的功：W总＝150×1800J＝2.7×105J答：内燃机每分钟做的功是2.7×105J。（2）其功率是多少？解：内燃机的功率：P=W答：其功率是4500W。二、做功次数的计算一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速1200r/min，它的气缸内燃气每秒钟对外做功次数？解：飞轮转速1200r/min，则气缸内燃气每秒钟飞轮转的圈数为：1200r1min一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功1次，故它的气缸内燃气每秒钟完成10个工作循环，对外做功10次三、冲程个数的计算某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求汽油机的功率。解：汽油机的汽缸活塞面积为：S＝30cm2＝3×10﹣3m2，燃气对活塞的平均压力为：F＝pS＝9.0×105Pa×3×10﹣3m2＝2700N，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离为：s＝50mm＝0.05m，一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝2700N×0.05m＝135J，飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功900次，燃气对活塞做的总功为：W总＝900×W＝900×135J＝121500J，汽油机的功率为：P=四、固体和液体的热值计算为保障今年夏粮丰收增产，我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业。某品牌植保无人机，加满农药和汽油后总质量为20kg，底部支架与水平地面的接触面积为50cm2。在某次喷洒作业中，该无人机以5m/s的水平速度匀速喷洒3min，消耗汽油71g。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，g取10N/kg。求无人机：（1）起飞前对水平地面的压强；解：飞机对地面的压力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，对水平地面的压强：p=FS=答：起飞前对水平地面的压强是4×104Pa。（2）3min内飞行的水平路程；解：3min内飞行的水平路程：s＝vt＝5m/s×3×60s＝900m答：3min内飞行的水平路程是900m。（3）3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量。解：消耗的汽油的质量为：m＝71g＝0.071kg；3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.071kg＝3.266×106J答：3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量是3.266×106J。五、气体的热值计算李华家新装的燃气热水器铭牌上标注能效等级为2级。国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在40℃（即水从热水器流出的温度），某次洗澡用了水90kg，用了天然气0.2m3。已知进入热水器的冷水温度为5℃，求：[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3]（1）0.2m3天然气完全燃烧放出的热量；解：这些天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝qV＝7.0×107J/m3×0.2m3＝1.4×107J答：消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.4×107J。（2）水吸收的热量；解：水吸收的热量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×90kg×（40℃﹣5℃）＝1.323×107J答：水吸收的热量为1.323×107J。（3）通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。解：热水器的热效率：η=Q吸Q因此该款热水器能效等级达标六、热机的效率公式与计算诗句“锄禾日当午，汗滴禾下土。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦”描述了农民辛勤劳作的情景，勉励我们日常生活中要节约粮食。随着科技的发展，利用无人机技术监测农作物生长、喷洒农药，大大减轻了农民的工作负担，提高了农业生产的效率。机械迷小华对无人机进行了项目化研究。（1）喷洒农药功能如图所示，喷洒作业时，以无人机为参照物，田里的小麦是运动（选填“运动”或“静止”）的；沿水平直线匀速喷洒农药的过程中，无人机的动能减小（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）对地面的压强喷洒完农药后，无人机静止在水平地面时对地面的压强为2.5×104Pa，与地面的总接触面积为80cm2，则无人机的质量是多少？（g取10N/kg）解：喷洒完农药后，无人机静止在水平地面时对地面的压强为2.5×104Pa，与地面的总接触面积为80cm2，则无人机的重力G＝F压＝pS＝2.5×104Pa×80×10﹣4m2＝200N，质量m=G答：无人机的质量是20kg。（3）汽油机的效率在某次喷洒农药作业时，无人机以2m/s的速度和9kW的恒定功率沿水平方向匀速直线飞行，为了覆盖一片面积为1000m2的小麦田，无人机消耗汽油0.1kg，则无人机的汽油机的效率是多少？（假设无人机的喷洒宽度为5m，q汽油＝4.5×107J/kg）解：无人机飞行的路程s=1000飞行时间t=s有用功W＝Pt＝9000W×100s＝900000J，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝q汽油m＝4.5×107J/kg×0.1kg＝4.5×106J，该车发动机的效率为η=W答：无人机的汽油机的效率是20%。班级：姓名：分数：.一、内燃机工作循环的计算某台单缸四冲程内燃机的活塞面积是120cm2，一个冲程是0.3m，做功冲程中燃气对活塞的平均压强是5×105Pa，曲轴的转速是300r/min．求：（1）内燃机每分钟做的功？解：燃气对活塞的平均压力：F＝pS＝5×l05Pa×120×10﹣4m2＝6000N；一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝6000N×0.3m＝1800J；曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动300周，要做功150次，所以内燃机每分钟做的功：W总＝150×1800J＝2.7×105J答：内燃机每分钟做的功是2.7×105J。（2）其功率是多少？解：内燃机的功率：P=W答：其功率是4500W。二、做功次数的计算一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速1200r/min，它的气缸内燃气每秒钟对外做功次数？解：飞轮转速1200r/min，则气缸内燃气每秒钟飞轮转的圈数为：1200r1min一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功1次，故它的气缸内燃气每秒钟完成10个工作循环，对外做功10次三、冲程个数的计算某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求汽油机的功率。解：汽油机的汽缸活塞面积为：S＝30cm2＝3×10﹣3m2，燃气对活塞的平均压力为：F＝pS＝9.0×105Pa×3×10﹣3m2＝2700N，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离为：s＝50mm＝0.05m，一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝2700N×0.05m＝135J，飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功900次，燃气对活塞做的总功为：W总＝900×W＝900×135J＝121500J，汽油机的功率为：P=四、固体和液体的热值计算为保障今年夏粮丰收增产，我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业。某品牌植保无人机，加满农药和汽油后总质量为20kg，底部支架与水平地面的接触面积为50cm2。在某次喷洒作业中，该无人机以5m/s的水平速度匀速喷洒3min，消耗汽油71g。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，g取10N/kg。求无人机：（1）起飞前对水平地面的压强；解：飞机对地面的压力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，对水平地面的压强：p=FS=答：起飞前对水平地面的压强是4×104Pa。（2）3min内飞行的水平路程；解：3min内飞行的水平路程：s＝vt＝5m/s×3×60s＝900m答：3min内飞行的水平路程是900m。（3）3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量。解：消耗的汽油的质量为：m＝71g＝0.071kg；3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.071kg＝3.266×106J答：3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量是3.266×106J。五、气体的热值计算李华家新装的燃气热水器铭牌上标注能效等级为2级。国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在40℃（即水从热水器流出的温度），某次洗澡用了水90kg，用了天然气0.2m3。已知进入热水器的冷水温度为5℃，求：[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3]（1）0.2m3天然气完全燃烧放出的热量；解：这些天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝qV＝7.0×107J/m3×0.2m3＝1.4×107J答：消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.4×107J。（2）水吸收的热量；解：水吸收的热量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×90kg×（40℃﹣5℃）＝1.323×107J答：水吸收的热量为1.323×107J。（3）通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。解：热水器的热效率：η=Q吸Q因此该款热水器能效等级达标六、热机的效率公式与计算诗句“锄禾日当午，汗滴禾下土。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦”描述了农民辛勤劳作的情景，勉励我们日常生活中要节约粮食。随着科技的发展，利用无人机技术监测农作物生长、喷洒农药，大大减轻了农民的工作负担，提高了农业生产的效率。机械迷小华对无人机进行了项目化研究。（1）喷洒农药功能如图所示，喷洒作业时，以无人机为参照物，田里的小麦是运动（选填“运动”或“静止”）的；沿水平直线匀速喷洒农药的过程中，无人机的动能减小（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）对地面的压强喷洒完农药后，无人机静止在水平地面时对地面的压强为2.5×104Pa，与地面的总接触面积为80cm2，则无人机的质量是多少？（g取10N/kg）解：喷洒完农药后，无人机静止在水平地面时对地面的压强为2.5×104Pa，与地面的总接触面积为80cm2，则无人机的重力G＝F压＝pS＝2.5×104Pa×80×10﹣4m2＝200N，质量m=G答：无人机的质量是20kg。（3）汽油机的效率在某次喷洒农药