人教九年級物理專題一142《熱機效率》熱量綜合計算強化訓練包含

人教版九年級物理專題一14.2《熱機的效率》之熱量的綜合計算增強訓練包括答案人教版九年級物理專題一14.2《熱機的效率》之熱量的綜合計算增強訓練包括答案6/6人教版九年級物理專題一14.2《熱機的效率》之熱量的綜合計算增強訓練包括答案人教版九年級物理專題一熱量的綜合計算增強訓練含答案種類1爐子效率的綜合計算1.已知天然氣的熱值為×107J/m2，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）。求：（1）完好燃燒1.4x10-2m3天然氣放出多少熱量?（2）若某天然氣灶的效率為60%，則這些天然氣可將質(zhì)量為3.8kg，初溫為25℃的水加熱到多少℃?（當?shù)氐拇髿鈮簭姙?標準大氣壓）（1）解：天然氣放出熱量：Q放氣=V氣q氣=1.4x10-2m3×3.8×107J/m=5.32×105J答：天然氣放出的熱量為5.32×105J。（2）解：水吸取熱量：Q=Q55·η=5.32×10吸水放氣水高升溫度：t水=t0水+△t水=25℃+20℃=45℃答：這些天然氣可將初溫為25℃的水加熱到45℃。2.趙磊和家人在田野野餐，用木炭燒水。鍋內(nèi)裝有5kg水，把水從18℃加熱至98℃，已知水的比熱容為3500g的木炭，已知木炭的熱值74.2×10J/（kg?℃）。在這個過程中用掉3.36×10J/kg。求：1）在這個過程中水吸取的熱量；2）在這個過程中木炭放出的熱量；3）燒水的效率。1）解：水吸取的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（98℃﹣18℃）＝1.68×106J6答：在這個過程中水吸取的熱量為1.68×10J（2）解：木炭的質(zhì)量m′＝500g＝，Q放＝m′q＝0.5kg×3.36×107J/kg＝1.68×107J7答：在這個過程中木炭放出的熱量為1.68×10Jη＝×100%＝×100%＝10%答：燒水的效率為10%3.某家庭用燃氣熱水器將質(zhì)量為100kg、溫度為20℃的自來水加熱到50℃，耗資的天然氣休積為1m3(假設(shè)天然氣完好燃燒）。已知水的比熱容為4．2×103J/（kg．℃），天然氣的熱值為3．2×107J/m3，求1）天然氣完好燃燒放出的熱量：2）水吸取的熱量；3）該熱水器工作的效率。解：（1）天然氣完好燃燒放出的熱量：Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J；2）水吸取的熱量：Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J；（3）該熱水器工作的效率：

η=

×100%=

×100%≈39.4%.4.天然氣熱水器已經(jīng)寬泛使用，小明在家中試一試估測家中熱水器的熱效率，他把家里自動洗衣機的“水量”設(shè)置為50L，用熱水器輸出的熱水注入洗衣機，當注入水的體積達到時洗衣機便會自動停止注水。已知當時的自來水的溫度是15℃，設(shè)定熱水器輸出熱水的溫度為35℃，注水前后天然氣表的示數(shù)變化了3373．（c水＝4.2×10J/（kg?℃），q天然氣＝3.2×10J/m）求1）50L水從15℃高升到35℃共吸取了多少熱量？2）完好燃燒這些天然氣共放出多少熱量？3）小明估測該熱水器的熱效率是多少？1）解：由ρ＝得水箱內(nèi)水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg水吸取的熱量：Q吸＝cm△t4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（35℃﹣15℃）4.2×106J6答：50L水從15℃高升到35℃共吸取了4.2×10J的熱量2）解：燃燒天然氣的體積V＝3；天然氣燃燒放出的熱量：Q＝qV＝3.2×107J/m3×3＝4.8×106J6答：完好燃燒這些天然氣共放出4.8×10J的熱量η＝＝×100%＝87.5%答：小明估測該熱水器的熱效率是87.5%種類2太陽能的效率的綜合計算5.太陽能是21世紀重點開發(fā)利用的能源之一，此刻太陽能熱水器已走進了千家萬戶。如圖，某家庭太陽能熱水器接收太陽能總有效面積為2m2，1m2面積上1h接收到的太陽能平均為2.52×106J，若陽光照射該熱水器5h，可以使量為80kg的水溫度高升30℃，[c＝4.2×103J/（kg?℃），q干木柴＝1.2×107J/kg]，求：1）水吸取的熱量。2）若這些水吸取的熱量全部由燃燒干木柴來供應(yīng)，需要完好燃燒多少千克干木柴（假設(shè)干木柴完好燃燒放出的熱量全部被水吸取）。3）該太陽能熱水器的效率及開發(fā)利用太陽能的優(yōu)點。1）解：水吸取的熱量為Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×80kg×30℃＝1.344×107J答：水吸取的熱量為1.344×107J。7（2）解：已知Q放＝Q吸＝1.344×10J，由于Q＝mq，所以需要完好燃燒的干木柴的質(zhì)量：m木＝＝＝答：需要完好燃燒1.12千克干木柴。3）解：每天獲得的太陽能為E＝5×2×2.52×106J＝2.52×107J，太陽能熱水器的效率：η＝×100%＝×100%≈53%；太陽能的優(yōu)點是取之不盡用之不停，屬于可再生能源；干凈無污染答：太陽能熱水器的效率約53%；太陽能取之不盡用之不停，屬于可再生能源。6.太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息其中太陽輻射功率是指1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽能。（1）求水在10h內(nèi)吸取的熱量；3天然氣完好燃燒放出的熱量全部給水吸取）

738.4×10J/m，3）求該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)變效率．1）解：水在10h內(nèi)吸取的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×107J2）解：由題意知：Q放=Vq=Q吸=2.1×107J，V=Q/q=2.1×107J/8.410×7J/m3=0.25m3；3）解：10h太陽能熱水器吸取的太陽能的總量：Q總=1.68×106J/（m2?h）×2.5m2×10h=4.2×107J，η=Q吸/Q總××107J/4.210×7J×100%=50%7.太陽能是一種相對干凈取之不盡的能源，太陽能熱水器就是利用太陽能給水加熱的裝置。下表是小明家的太陽能熱水器在一天中陽光照射下的相關(guān)信息：太陽照射時間/h裝水量/kg吸熱板面積/m2水高升的溫度/℃水的比熱容/[J/kg?℃]10100504.2×103（1）熱水器平均每平方米的面積上，每小時接收的太陽能約為2×106J，請你計算太陽在一天中輻射到此熱水器上的總能量E.2）熱水器中的水吸取的熱量Q吸.3）由于受反射，散熱等因素的影響，該熱水器其實不可以能將輻射到此熱水器上的全部太陽能轉(zhuǎn)變成水的內(nèi)能，求此太陽能的能量轉(zhuǎn)變效率。（1）解：由題意可得，輻射到此熱水器上的總能量：E＝2×106J/(m2?h)×2×10h＝5×107J（2）解：熱水器中的水吸取的熱量Q＝cm△t＝4.2×103＝J吸J/kg?℃100kg50（3）解：此太陽能的能量轉(zhuǎn)變效率η＝＝42種類3熱機效率的綜合計算8.為響應(yīng)國家“低碳環(huán)保，節(jié)能減排”的號召，我市新上線一批以天然氣為燃料的新式公交汽車，其參數(shù)如表所示某次行駛過程中，汽車搭載人員及物品共3000kg所受阻力為總重力的0.01倍。在40s時間內(nèi)勻速直線行駛400m,共耗資天然氣0.025kg(天然氣完好燃燒，其熱值為6.4×107J/kg,g=10N/kg).針對此次行駛過程，求:1）汽車對地面的壓強2）汽車的功率3）汽車發(fā)動機的效率1）解：車、人、貨物的總重力：汽車對地面的壓強為：（2）解：勻速行駛時，牽引力與阻力為一對平衡力，所以牽引力為：牽引力做功為：汽車的功率為：（3）解：耗資天然氣0.025kg，產(chǎn)生的熱量為：汽車發(fā)動機的效率為：9.一輛小轎車，質(zhì)量為，車輪與地面總接觸面積為1000cm2直公路上勻速行駛時的牽引力為644N（空氣阻力不計，汽油熱值（1）該小轎車靜止時對水平川面的壓強為多少？（2）該小轎車在平直公路上勻速行駛100km耗資多少kg汽油？（1）解：小轎車靜止時對水平川面的壓力：34該小轎車靜止時對水平川面的壓強：

，小轎車發(fā)動機的效率是20%，它在平7q＝4.6×10J/kg，g＝10N/kg）．求：p＝＝＝×105Pa5答：該小轎車靜止時對水平川面的壓強為1.8×10PaW有＝F牽s＝644N×100×103m＝6.44×107J，由η＝可得總功：W總＝＝＝×108J，8由題意知，Q放＝W總＝3.22×10J，m汽油＝＝＝7kg答：該小轎車在平直公路上勻速行駛100Km耗資7kg汽油2019年5月6日，聊城首批30輛氫燃料新能源公交車投放使用。氫燃料擁有干凈無污染、效率高等優(yōu)點，被認為是22世紀最理想的能源，[c氫=4.2×107J/（kg?℃）；q氫=1.4×108J/kg）求：1）質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完好燃燒放出的熱量；2）若這些熱量全部被質(zhì)量為200kg，溫度為15℃的水吸取，則水高升的溫度；（3）某氫能源公交車以140kW的恒定功率做勻速行駛，若是0.3kg的氫燃料完好燃燒獲得熱量的焦耳數(shù)和公交車所做的功相等，則這些熱量能讓該公交車勻速行駛多長時間。（1）解：0.3kg的氫燃料完好燃燒放出的熱量：87Q=mq=0.3kg×1.4×10J/kg=4.210×J答：質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完好燃燒放出4.2×107J熱量（2）解：水吸取的熱量：Q吸=Q放=4.2×107J，由Q吸=cm△t得水高升溫度：△t===50℃答：若這些熱量全部被質(zhì)量為200kg，溫度為15℃的水吸取，則水高升50℃3）解：公交車所做的功：W=Q放=4.2×107J，由P=得公交車行駛時間：t===300s答：這些熱量能讓該公交車勻速行駛300s11.已知某型號的載重車在一段平直的高速公路上勻速行駛10.08km,所用時間是8min,耗資燃油3L(假設(shè)燃油完好燃燒),汽車發(fā)動機在這段時間內(nèi)的功率為63kW.若燃油的密度是0.8×103kg/m3,熱值為3.15×107J/kg，求：1）汽車行駛速度是多少2）汽車行駛過程的牽引力是多大?3）汽車發(fā)動機的效率是多少?（1）解：行駛行程為：，行駛時間為：，汽車的行駛速度為；（2）解：牽引力做功：；汽車行駛過程的牽引力是：（3）解：燃油質(zhì)量為；，燃油完好燃燒放出的熱量為：；汽車發(fā)動機的效率為：12.在某特種專用汽車測試中,汽車在一段平直的公路上勻速行駛335.6×10m,碰到的阻力是×1