2024-2025學(xué)年人教版九年級(jí)物理全冊(cè)重難點(diǎn)專項(xiàng)提升訓(xùn)練：熱機(jī)的效率計(jì)算

專項(xiàng)提升04熱量計(jì)算

基礎(chǔ)知識(shí)巧記

1.熱機(jī)的效率

(1)定義：用來做有用功的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值。

(2)計(jì)算公式：〃=&里X100%

?？?/p>

對(duì)熱機(jī)而言，其中用來做有用功的能量Q有用等于熱機(jī)對(duì)外的有用功W有用，故熱機(jī)的效

率公式又可寫成："血xl00%=%里xlOO%

?？俼m。

2.有關(guān)熱效率的計(jì)算公式總結(jié)

(1)吸、放熱公式：Q=cmNt

(2)燃料放熱公式：。放二加9或。放=丫夕

(3)燃料加熱效率"xl00%="包xlOO%(化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)

。放mq

(4)熱機(jī)的效率〃="血義100%=2(或互)x100%

1。放mqmq

(5)太陽能加熱水〃=￡xl00%=詈^xlOO%(P在數(shù)值上等于單位面積單位

Q放冷射公

時(shí)間吸收的太陽能，t表示時(shí)間，s表示面積)

:由專項(xiàng)提升訓(xùn)練

一、填空題

1.(2024?黑龍江哈爾濱?中考真題)完全燃燒O.lnP的天然氣放出的熱量是J；若這

些熱量的20%被4kg的液體吸收,使其溫度升高50。。則該液體的比熱容是J/(kg.℃)

(.q^^=3.0xl07J/m3)

【答案】3.0x1063x103

【詳解】［1］完全燃燒O.lnP的天然氣放出的熱量

。行々天片0」m3x3.0xl07j/m3=3.0xl()6j

［2］液體吸收的熱量

QrQ?//=3.0x106Jx20%=6x105J

該液體的比熱容

6xlO5J

=3xlO3J/(kg-℃)

mAt4kgx50℃

2.（2024?四川達(dá)州?中考真題）在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，小明用天然氣灶將質(zhì)量1kg的水，從

20。（3加熱到沸騰，水吸收的熱量是J。他家天然氣熱水器的熱效率是70%,他某次洗

澡，耗水20kg,熱水器進(jìn)水溫度是22。（2,出水溫度是42。，他這次洗澡消耗天然氣

m3。已知水的比熱容是4.2x103j/（kg「C）,天然氣的熱值是3.2x107J/n?。

【答案】3.36x1050.075

【詳解】［1］水吸收的熱量

。吸="3一。）=4.2*10”/①.。0卜1炫＞＜（100。。-20℃）=3.36*105兀2］洗澡時(shí)水吸收的熱

量

。吸=c"-T。）=4.2x1（）3j/（恁.x20后gx（42℃-22℃）=1.68xWj由〃萼得,天然氣

2放

完全燃燒放出的熱量

。放="空普=24xl06j由。行々得，需要天然氣的體積

〃7U%

『=。放=2.4xl06j

=0.075m3

q3.2X107J/m3

3.（2024?遼寧葫蘆島?一模）小赫爸爸購買了一款戶外燃?xì)鉅t，準(zhǔn)備周末和家人一起去戶外

野炊，該燃?xì)鉅t燒水時(shí)，把1kg初溫為20。（2的水加熱到100?？谌紵?.0250?丁烷，則水

吸收的熱量為J,假設(shè)丁烷完全燃燒，則燃?xì)鉅t的效率為。［水的比熱容為

4.2xlO3J/(kg-r),丁烷的熱值為6x107j/m3]

【答案】3.36xl0522.4%

【詳解】［1］水吸收的熱量

Q=cmAz=4.2xlO3J/(kg-℃)xlkgx(100℃-20℃)=3.36xl05J

［2］丁烷完全燃燒放出的熱量

。放=/烷q丁烷=0.025m3x6x1()7J/n?=1.5*1()6j

燃?xì)鉅t的效率

〃=gx100%=」x100%=22.4%

以1.5X106J

4.（2024?四川綿陽?模擬預(yù)測(cè)）吃早飯的時(shí)候，媽媽用熱水給小雪加熱250g的袋裝牛奶，

為了使這袋牛奶的溫度由12。（2升高到42。。媽媽用6（TC的熱水給牛奶加熱，則加熱過程中，

牛奶吸收了J熱量；若熱水放出熱量的40%被牛奶吸收，則媽媽至少要用熱水—

kg（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。［水的比熱容為4.2xl03j/（kg.oc）,該牛奶的比熱容為2.5X103J/

（kg?℃）］

【答案】1.875x1040.62

【詳解】［1］牛奶升溫時(shí)吸收的熱量

34

（/-Z01）=2.5x10J/（kg?℃）x0.25kgx（42℃-12℃）=1.875xlOJ

［2］熱水由60。（3降低到42。（2放出的熱量，由%=40%。放得，水放出的熱量為

=Q^=1.875X10-J=46875J

40%40%

根據(jù)。放=。加加得，熱水的質(zhì)量為

46875J

?0.62kg

4.2xl03J/(kg-℃)x(60℃-42℃)

5.（2024?云南昭通?二模）五月的某個(gè)星期天，小林一家開車去了黑頸鶴國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)

大山包觀賞美麗的自然風(fēng)光。一天的旅行結(jié)束后，小林的爸爸發(fā)現(xiàn)汽車消耗了15kg汽油，

則這15kg汽油完全燃燒放出熱量是J,若這臺(tái)汽車的熱效率為30%,不計(jì)其他能量損

失，則汽車對(duì)外所做的有用功為J?（q汽油=4.6xl07j/kg）

【答案】6.9xl082.07x10s

【詳解】［1］汽油燃燒放出的熱量為

Q=mq=15Ag_*4.6J/kg=6.9x10$J

［2］有用功為

吟用=Q〃=6.9x108jx30%=2.07x108j

6.（2024?遼寧本溪?二模）某拖拉機(jī)耕地時(shí)行駛一公里消耗柴油1kg,若此柴油機(jī)的效率為

30%,則這些柴油完全燃燒輸出的有用功為J；柴油機(jī)的水箱中裝有100kg的水，

每升高1。0吸收的熱量為J?！静裼偷臒嶂禐?.6xl()7j/kg,水的比熱容為

4.2xlO3J/(kg.℃)

【答案】1.38xlO74.2xl05

【詳解】［1］拖拉機(jī)耕地時(shí)行駛一公里消耗柴油1kg,釋放的熱量為

Q放=mq=lkgx4.6xl07J/kg=4.6xl07J

若此柴油機(jī)的效率為30%,則這些柴油完全燃燒輸出的有用功為

%用放=30%X4.6X1()7J=I38X1()7J

［2］柴油機(jī)的水箱中裝有100kg的水，每升高1。。吸收的熱量為

=cm\t=4.2x103J/(kg■℃)?100kgx1℃=4.2x105J

二、單選題

7.(2024?云南昆明?三模)氫燃料公交車行駛時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)，無振動(dòng)無噪聲，零下40匯也可正

常啟動(dòng)運(yùn)行。與傳統(tǒng)公交車相比，最大特點(diǎn)是“零污染、零排放"。氫燃料具有清潔無污染、

效率高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最理想的能源。已知箍=1.4x108j/kg,

c水=4.2x103j/(kg「C),下列說法正確的是()

A.用氫作燃料是因?yàn)樗械臒崃慷?/p>

B.質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量的70%被質(zhì)量為100kg、溫度為35。(2的水

吸收，在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可以讓水升高的溫度是70~

C.氫燃料燃燒過程中熱值變小

D.若氫燃料公交車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率為60%,氫燃料公交車以42kW的恒定功率勻速行

駛，如果完全燃燒0.3kg的氫燃料，這些熱量能讓該氫燃料公交車勻速行駛lOmin

【答案】D

【詳解】A.用氫作燃料是因?yàn)樗臒嶂蹈?，相同質(zhì)量能放出更多熱量，故A錯(cuò)誤；

B.0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量為

。放=加氫?氫=0.3kgx1.4x10sJ/kg=4.2xlO7J

水吸收的熱量為

77

0吸=/72a=70%X4.2X10J=2.94X10J

水升高的溫度為

2.94X107J

A?==70℃

c水入水4.2xl03J/(kg-℃)xl00kg

由于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓環(huán)境下水的沸點(diǎn)為100℃,而

35℃+70℃=105℃>100℃

所以水實(shí)際升高的溫度為

加實(shí)際=100℃—35℃=65℃

故B錯(cuò)誤;

C.熱值為燃料的固有屬性,不會(huì)隨著質(zhì)量的減少和溫度變化而變化，因此氫燃料燃燒過程

中熱值不變，故c錯(cuò)誤;

D.公交車所做的功為

沙=0放x60%=4.2xl07j*60%=2.52xl()7j

公交車勻速行駛時(shí)間為

=2.52x10^=600s=iQmm

P42X103W

故D正確。

故選D。

8.（2024?四川成都?二模）在兩個(gè)相同的燒杯中分別加入100g水和干泥土，先后用同一酒

精燈加熱，用溫度計(jì)測(cè)量它們的溫度變化，記錄水和干泥土升高一定溫度所需時(shí)間如下表。

測(cè)得共消耗酒精3g,若水和干泥土單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等，q酒精=3.0x107J/kg,

c水=4.2x103j/（kg「C）。下列說法正確的是（）

升高溫度（°C）加熱水的時(shí)間（min）加熱干泥土的時(shí)間（min）

520.4

1040.8

1561.2

2081.6

25102.0

A.加熱lOmin,水吸收的熱量為4.2X1()3JB.干泥土的。=4.2xl()3j/(kg.。。)

C.加熱2min,干泥土吸收的熱量為2.1xl()3jD.酒精燈的加熱效率為15%

【答案】C

【詳解】A.加熱lOmin,水吸收的熱量為

Q水貯c水m水M次=4.2x103J/(kg-℃)xlOOx10-3kgx25℃=l.O5x1O4J

故A錯(cuò)誤；

B.水和干泥土單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等，因此加熱2min,所以

Q*?=Q±?

水水土

CmNt/=c±m(xù)Nt±

4.2x103J/(kg-℃)xlOOx10-3kgx5℃=c土x1OOxlO-3kgx25℃

3

解得cJ=0.84xl0J/(kg'℃);故B錯(cuò)誤；

C.加熱2min,干泥土吸收的熱量為

土貯3x33

Qc±m(xù)iA^=0.84xl0J/(kg-℃)100x10-kgx25℃=2.1xl0J

故C正確；

D.3g酒精完全燃燒放出的熱量為

Qrq酒精m^3.0x107J/kgx3x10-3kg=9x104J

酒精燈的加熱效率為

43

。水吸+°土吸1.05X10J+2.1X10J,,，

77=----=------------------X1N0N0O%/=140%/

4

。放9xlOJ

故D錯(cuò)誤。

故選C。

9.(2024?四川成都?二模)小李家使用的熱水器，30min內(nèi)均勻消耗了0.3m3的天然氣，將

30kg的水從25。(3加熱到50℃o天然氣的熱值為4.2xlO7J/m3,水的比熱容為

3

c7K=4.2xlOJ/(kg.℃),則關(guān)于該過程的說法正確的是()

A.水吸收的熱量是3.5X106J

B.天然氣完全燃燒釋放出的熱量是3.78xl07j

C.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度無關(guān)

D.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率為25%

【答案】D

【詳解】A.將30kg的水從25。（2加熱到50。。水吸收的熱量是

。吸=cm4=4.2xlO3J/（kg-℃）x3Okgx（50℃-25℃）=3,15xlO6J

故A錯(cuò)誤；

B.天然氣完全燃燒放出熱量

2^=^=0.3m3x4.2xl07J/m7=1.26xl07J

故B錯(cuò)誤；

C.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率與環(huán)境溫度有關(guān)，因?yàn)榄h(huán)境溫度越低，加熱的時(shí)間越長，其散失

的熱量越多，則熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率越低；故c錯(cuò)誤；

D.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率

。吸=3.15xl()6j

xl00%=25%

0^-1.26xlO7J

故D正確。

故選D。

10.（2024?山東濟(jì)寧?模擬預(yù)測(cè)）小林家使用的燃?xì)鉄崴?，?0kg的水從20。（3加熱到

45℃,消耗了0.15m3的天然氣。已知水的比熱容為4.2x103J/（kg「C）,天然氣的熱值為

4xlO7J/m3,則下列與該過程有關(guān)的計(jì)算結(jié)果和分析正確的是（）

A.水吸收的熱量與水的末溫成正比B.水吸收的熱量是4.2x105j

C.熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是70%D.燃?xì)鉄崴髦饕獙?nèi)能轉(zhuǎn)化為電能

【答案】C

【詳解】A.由0后c機(jī)6訪）可知，在水的質(zhì)量一定時(shí)，水吸收的熱量與升高的溫度成正

比，與水的末溫不成正比，故A錯(cuò)誤；

B.將40kg的水從20（加熱到45。。水吸收的熱量

6

次Wo）=4.2*lO3j/（kg-℃）x40kgx（45℃-20℃）=4.2xlOJ

故B錯(cuò)誤；

C.天然氣完全燃燒放出熱量

QirVq=G.15m3x4x107J/m3=6x106J

熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率

=42x1,Jx100%=70%

6

Q放6xlOJ

故C正確；

D.天然氣燃燒時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。

故選C。

三、綜合題

11.（2024?陜西西安?模擬預(yù)測(cè)）太陽能是清潔能源，廣泛應(yīng)用于我們的日常生活，如圖所

示的太陽能熱水器，已知它的裝水量可達(dá)到100kg,吸熱板的面積為2m2,水的比熱容是

4.2xlO3J/（^g-℃）,試求：

（1）太陽能熱水器是通過的方式增加水的內(nèi)能；

（2）小明注意到太陽能說明書上有太陽輻射功率一項(xiàng)，查閱資料得到太陽輻射功率是指lh

內(nèi)太陽輻射到In?面積上的能量，單位是J/（mJh）,已知5h內(nèi)太陽能吸熱板接收到太陽能

的總量E=1.68xl（）7j,則太陽能照射到熱水器吸熱板的輻射功率是多少？（）

（3）如果該太陽能熱水器裝滿水，水的溫度從20。（2升高到50。（2,如果水吸收的這些熱量,

由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為50%,則需要燃燒多少煤氣？（煤氣的熱值為

q=4.2x107J/kg）（）

【答案】核聚變熱傳遞1.68x106〃（m2.h）6kg

【詳解】（1）[1]太陽內(nèi)部的笊核和旅核聚變?yōu)榈?，所以太陽釋放的巨大能量是通過太陽

內(nèi)部的核聚變產(chǎn)生的。

[2]太陽釋放熱量，太陽能熱水器吸收熱量，所以太陽能熱水器是通過熱傳遞的方式增加水

的內(nèi)能。

（2）[3]5h內(nèi)太陽能吸熱板接收到太陽能的總量為1.68X107J,吸熱板的面積為2m2,則太

陽能照射到熱水器吸熱板的輻射功率

1.68xl()7j

=1.68xlO6J/(m2-h)

2m2x5h

(3)[4]水吸收的熱量

0療cm4=4.2xlO3j/(kg.。。xlOOkgx(50℃-20℃)=1.26xl()7j煤氣灶的效率為50%,則燃

燒煤氣放出熱量

。吸1.26x107J

=2.52X107J

?]50%

需要煤氣的質(zhì)量

_2.52xlO7J

=6kg

q4.2X107J/kg

四、計(jì)算題

12.(2024?山西?中考真題)山西擁有豐富的歷史文化遺產(chǎn)。暑假期間小明一家從平遙古城

自駕前往五臺(tái)山，進(jìn)行古建筑研學(xué)旅行。平遙古城到五臺(tái)山全程約360km,駕車前往大約需

要4h。(汽油的熱值q取4.5xlO7j/kg,汽油的密度°取0.8xl03kg/m3)

(1)求汽車的平均速度。

(2)汽車全程消耗汽油25L,求汽油完全燃燒放出的熱量。。

(3)若汽車發(fā)動(dòng)機(jī)全程的平均功率為25kW,求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。

【答案】(1)90km/h；(2)9x108J；(3)40%

【詳解】解：(1)汽車的平均速度

s360km

=90km/h

7-4h

(2)全程消耗汽油的體積為

々25L=0.025m3

汽油的質(zhì)量為

m=pK=O.8><103kg/m3x0.025m3=20kg

汽油完全燃燒放出的熱量

2=m^=20kgx4.5x107J/kg=9x108J

(3)汽車全程所做的有用功為

^F/=25X103WX4X3600S=3.6X108J

則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率

答：(1)汽車的平均速度為90km/h；

(2)汽汽油完全燃燒放出的熱量為9xl08j；

(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%。

13.(2024?江蘇蘇州?中考真題)如圖所示為某折疊卡式爐，采用丁烷氣體作為燃料。水壺

裝入2L初溫為25。(2的水，用卡式爐加熱至100。。消耗了25g丁烷氣體(水的比熱容為

4.2xlO3J/(kg-℃),丁烷的熱值為4.8xl07j/kg),求：

(1)壺中水的質(zhì)量；

(2)水吸收的熱量；

(3)卡式爐的加熱效率。

【答案】(1)2kg；(2)6.3X105J;(3)52.5%

【詳解】解：(1)壺中水的質(zhì)量為

加水=夕水心=l-0x103kg/m3x2xl0-3m3=2kg

(2)水吸收的熱量為

0水=c水加水加水=4.2xl03J/(kg-℃)x2kgx(100-25)℃=6.3xl05J

(3)丁烷放出的熱量

。丁烷=心丁烷q丁烷=2.5xl0-2kgx4.8xl07J/kg=1.2xl06J

卡式爐的加熱效率為

77=^^xlOO%=6-3x10/X100%=52.5%

。丁烷1.2xlO6J

(1)壺中水的質(zhì)量為2kg；

(2)水吸收的熱量為6.3xl05j；

(3)卡式爐的加熱效率為52.5%。

14.(2024?遼寧鞍山?模擬預(yù)測(cè))小爽學(xué)習(xí)熱機(jī)知識(shí)后，研究了自家汽車的汽油機(jī)的情況。

查閱資料得知：自家汽車使用的是92號(hào)汽油，油箱的容量為50L,汽油機(jī)的能量流向如圖

333

所示。\P^=0.7xl0kg/m,q汽陰=4.5x1(Fj/kg,c^=4.2x10J/(kg-℃)

(1)滿箱汽油完全燃燒放出的熱量是多少？

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，需要用冷卻水在汽缸周圍循環(huán)的流動(dòng)給汽油機(jī)降溫。若滿箱汽油

使用完冷卻水吸收的熱量全部用來給水加熱，則可以使多少kg的水從20。(2升高到80℃?

(3)滿箱汽油完全燃燒，可使小汽車輸出的有用功是多少？

燃料燃燒釋放的熱量(100%)

冷卻水(30%)

輸

出摩擦與輻射(8%)

有

用

功

【答案】(1)1.575xlO9J；(2)1875kg；(3)5.04xl08J

【詳解】解：(1)滿箱油的質(zhì)量為

m=p^^=0.7xl03kg/m3x50xl0-3m3=35kg

滿箱汽油完全燃燒放出的熱量

2?=^^=35kgx4.5xl07J/kg=1.575xl09J

(2)這段時(shí)間內(nèi)冷卻水吸收的熱量

0改=〃。成=30%XL575X109J=4725X108J

冷卻水的質(zhì)量

8

0吸4.725xlOJ1C?,

加7k=———=-----；3---------------------=1875kg

水C水及4.2x10J/(kg-℃)X(80℃-20℃)

(3)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率

〃/=1-33%-30%-5%=32%

汽車輸出的有用功為

沙=Q〃〃/=L575xl09jx32%=5Q4xl08j

答：(1)滿箱汽油完全燃燒放出的熱量為L575xl09j；

(2)可以使1875kg的水從20七升高到80。(3；

(3)滿箱汽油完全燃燒，可使小汽車輸出的有用功是5.04X108J。

15.(2024?河南駐馬店?模擬預(yù)測(cè))一般小汽車每消耗1kg汽油就會(huì)排放2.3kg的二氧化碳?xì)?/p>

體，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，各種新能源汽車相繼出現(xiàn)，如圖所示為某太陽能汽車，能將太陽能

轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存起來供汽車行駛，真正實(shí)現(xiàn)了零排放。若該太陽能汽車行駛時(shí)受到的阻力恒

為920N,某天接收到的太陽能￡=1.15X1（）8J,可供汽車勻速行駛30km路程。求:

（1）該太陽能汽車勻速行駛30km過程中牽引力所做的功；

（2）該太陽能汽車太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率；

（3）相比較效率為30%的汽油車，牽引力做相同的功可以減少多少千克二氧化碳?xì)怏w的排

放？（汽油熱值為4.6xl（）7j/kg）

【答案】(1)2.76xlO7J；(2)24%；(3)4.6kg

【詳解】解：（1）該太陽能汽車勻速行駛時(shí)，牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，即

戶/920N

勻速行駛30km過程中牽引力所做的功

FF=^=920Nx30km=920Nx30000m=2.76xl07J

（2）某天接收到的太陽能

E=1.15xl08j

該太陽能汽車太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率

2.76xlO7J

=—xl00%=xl00%=24%

E1.15X108J

（3）如果是效率為30%的汽油車，牽引力做相同的功消耗的汽油質(zhì)量小,由于

WW

rj=----二—

。放mq

所以

印_2.76xl()7j

=2kg

1q30%x4.6xl(fj/左g

因?yàn)槊肯?kg汽油就會(huì)排放2.3kg的二氧化碳?xì)怏w，消耗2kg的汽油可以排放4.6kg的二

氧化碳?xì)怏w，太陽能汽車是零排放的，即可以減少4.6kg的二氧化碳?xì)怏w排放。

答：（1）該太陽能汽車勻速行駛30km過程中牽引力所做的功為2.76xl07j；

（2）該太陽能汽車太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為24%；

（3）相比較效率為30%的汽油車，牽引力做相同的功可以減少4.6kg二氧化碳?xì)怏w的排放。

16.（2024?陜西渭南?模擬預(yù)測(cè)）2024年3月1日起山東省內(nèi)免征氫能源汽車高速路通行費(fèi),

再一次將氫能源汽車推向風(fēng)頭浪尖。2022年3月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫

能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》，配備30多個(gè)加氫站，車型包括氫燃料電池大巴、

氫燃料電池小轎車、氫燃料電池特種車等。某氫燃料大巴車以140kW的恒定功率勻速行駛

300s,求：

(1)質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量為多少？

(2)若這些熱量的50%被質(zhì)量為400kg、溫度為15(的水吸收，能使水的溫度升高多

少。C?

3

(3)該段時(shí)間內(nèi),氫燃料電池大巴車的能量轉(zhuǎn)化效率為多少？[%=4.2xlOJ/(kg.r),?氫=

1.4xlO8J/kg]

【答案】(1)8.4xlO7J；(2)25℃；(3)50%

【詳解】解：(1)質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量

87

Q放=m氫q<=0.6kgxl.4xl0J/kg=8.4xl0J

(2)根據(jù)題意，水吸收的熱量

Q毆^=50%X8.4X107J=4.2X107J

由0吸=cmNt可知，水升|Wj的溫度

4.2X107J

Az==25℃

4.2x103J/(kg-℃)x400kg

(3)由戶=/可知，大巴車做功

PT=Pr=140xl03Wx300s=4.2xl07J

氫燃料電池大巴車的效率

L4.2xlO：J]oo%=

x50%

0放8.4X107J

答：(1)質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出8.4xl07j的熱量；

(2)若這些熱量的50%被質(zhì)量為400kg、溫度為15。(2的水吸收，能使水的溫度升高25?？?/p>

(3)該段時(shí)間內(nèi)，氫燃料電池大巴車的能量轉(zhuǎn)化效率為50%。

17.(2024?山東德州?一模)除雪車是冬季必不可少的應(yīng)急車輛，如圖所示為一輛冬季除雪

卡車，卡車的總質(zhì)量為33卡車共有6個(gè)車輪，每個(gè)車輪與地面的接觸面積為500cm2,當(dāng)

它以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為卡車總重的工。(g取

10N/kg)求:

(1)除雪卡車靜止時(shí)，車輪對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？

(2)卡車行駛5min牽引力所做的功為多少？

(3)若該卡車以汽油為燃料，汽油完全燃燒產(chǎn)生熱量的25%轉(zhuǎn)化為卡車運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，此

過程中消耗汽油的質(zhì)量為多少千克？(汽油的熱值4=4.5x107J/kg)

【答案】(1)lxlO5Pa；(2)9X106J;(3)0.8

【詳解】解：(1)除雪卡車靜止時(shí)，車輪對(duì)地面的壓力是

F=G=mg=3x103kgx1ON/kg=3xlO4N

車輪對(duì)地面的壓強(qiáng)是

4

F3X10N5

'一了一6x500x10Tm2=lxlOPa

(2)由？=-得，卡車行駛5min運(yùn)動(dòng)的距離為

72

s=vt=—m/sx5x60s=6000m

3.6

汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，汽車的牽引力

=/=—G=—X3X104N=1500N

2020

牽引力所做的功為

吟尸s=1500Nx6000m=9xl()6J

(3)若該卡車以汽油為燃料，汽油完全燃燒產(chǎn)生熱量的25%轉(zhuǎn)化為卡車運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，此

過程中消耗汽油釋放的熱量為

由。放=加4得，消耗汽油的質(zhì)量為

7

m=^-3.6X170J

=0.8kg

q4.5xlO7J/kg

答：(1)除雪卡車靜止時(shí)，車輪對(duì)地面的壓強(qiáng)是lxl()5pa；

(2)卡車行駛5min牽引力所做的功為9xl()6j；

(3)若該卡車以汽油為燃料，汽油完全燃燒產(chǎn)生熱量的25%轉(zhuǎn)化為卡車運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，此

過程中消耗汽油的質(zhì)量為0.8千克。

18.(2024?山東聊城?三模)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用天然氣將一壺質(zhì)量為3kg的水燒開，

消耗了0.036n?的天然氣(假設(shè)天然氣完全燃燒)，已知加熱效率為35%,水的比熱容

4.2xlO3J/(kg-r),天然氣的熱值4=8x107j/m3。求：

(1)該天然氣完全燃燒放出的熱量；

(2)水