人教版物理九年級(jí)全一冊(cè)同步提優(yōu)訓(xùn)練：14.2　熱機(jī)的效率（含答案）

1、第2節(jié)熱機(jī)的效率題組1燃料的熱值 1.2020年10月12日0時(shí)57分,在我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭托舉“高分十三號(hào)”衛(wèi)星直沖云霄,衛(wèi)星隨后進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。長(zhǎng)征系列火箭使用液態(tài)氫做燃料,主要是由于該燃料()A.比熱容大B.熱值大C.所含熱量多D.內(nèi)能大2.下列關(guān)于熱值的表述正確的是()A.燃料燃燒不完全時(shí)熱值變小B.燃料的質(zhì)量越大,熱值越大C.燃料燃燒放出的熱量越多,熱值越大D.燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān)3.一個(gè)成年人參加一次長(zhǎng)跑,身體消耗的能量為6.6106 J,這些能量相當(dāng)于完全燃燒0.55 kg的干木柴才能得到,則干木柴的熱值為J/kg,干木柴用掉

2、一半后,剩余干木柴的熱值將(選填“變大”“變小”或“不變”)。4.(2021哈爾濱)哈爾濱市正在進(jìn)行的老舊小區(qū)改造措施惠及萬(wàn)民,其中為房屋外墻安裝保溫層、更換門窗等措施可減少散熱,提高室溫,實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”,因此某居民樓一冬天可節(jié)約燃煤2.8104 kg,這些煤完全燃燒可放出的熱量為J,這些熱量可使太陽(yáng)島人工湖中1.0108 kg的水溫度升高。水的比熱容為4.2103 J/(kg),煤的熱值為3.0107 J/kg5.若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收,現(xiàn)要在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把5 L的水從20 加熱至沸騰。已知水的比熱容為4.2103 J/(kg),天然氣的熱值為q天然氣=4107 J/m

3、3。求:(1)在這個(gè)過(guò)程中水吸收的熱量。(2)需完全燃燒天然氣的體積。題組2熱機(jī)的效率 6.(2020無(wú)錫)某輛行駛的小轎車,其正常工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況如圖所示,若輸入的化學(xué)能為2000 J,輸出的動(dòng)能為300 J。則輸出的內(nèi)能和聲能共計(jì)J;輸出的有用能量是動(dòng)能,則小轎車正常工作時(shí)的熱機(jī)效率為。7.(2020棗莊)關(guān)于熱機(jī)的效率,下列說(shuō)法正確的是()A.在做功同樣多的情況下,熱機(jī)的效率越高消耗的燃料越多B.一般情況下柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)高C.熱機(jī)的效率越高說(shuō)明做功越快D.熱機(jī)損失的能量中,廢氣帶走的能量較少,主要是由于機(jī)械摩擦損失的8.(2020聊城)小華家使用的是天然氣熱水器,他嘗試估測(cè)該熱

4、水器的效率,以核對(duì)銘牌上的數(shù)值是否準(zhǔn)確。當(dāng)只有該熱水器使用天然氣時(shí),把50 kg的水從20 加熱到54 ,天然氣表的示數(shù)由1365.05 m3變?yōu)?365.17 m3,已知水的比熱容c水=4.2103 J/(kg)。天然氣的熱值q=7.0107 J/m3。求:(1)水吸收的熱量。(2)消耗的天然氣完全燃燒放出的熱量。(3)該熱水器的效率。9.(2021眉山)改革開放以來(lái),我國(guó)人民的生活水平不斷提高,汽車已成為多數(shù)人的代步工具。某品牌國(guó)產(chǎn)汽車以72 km/h的速度在平直公路上勻速行駛100 km,消耗了汽油6 L,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為12 kW,已知:汽油的熱值q=4.6107 J/kg,汽油的密

5、度為=0.7103 kg/m3。求該汽車勻速行駛100 km的過(guò)程中:(1)消耗汽油的質(zhì)量。(2)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功。(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。(結(jié)果精確到1%)題后反思在解決有關(guān)熱效率的問(wèn)題時(shí),計(jì)算有效利用的熱量的公式為Q吸=cm(t-t0)=cmt,計(jì)算燃料完全燃燒放出的熱量的公式為Q放=qm或Q放=qV,將Q吸和Q放聯(lián)系在一起的公式為效率公式=Q吸Q放。在解題時(shí),明確以上各公式,根據(jù)題目給出的條件和要求的物理量,利用公式或其變形式進(jìn)行求解。思維拓展提升能力素養(yǎng)10.如圖所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10 g,燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。(1)比較不同燃料的熱值,應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

6、,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察 比較兩種燃料的熱值;比較不同物質(zhì)的比熱容,應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較來(lái)比較液體吸熱的多少。(2)比較不同物質(zhì)的比熱容,選用圖中適合的裝置加熱相同時(shí)間后,液體a升溫多,由此可知:質(zhì)量相同的液體a與b,升高相同的溫度時(shí),液體a吸收的熱量(選填“大于”“等于”或“小于”)液體b吸收的熱量。(3)若圖甲燒杯中為50 mL的水,10 g酒精完全燃燒使溫度計(jì)示數(shù)升高了20 。水的比熱容為4.2103 J/(kg)水吸收的熱量為。若酒精完全燃燒放出的熱量全部被水吸收,則計(jì)算出酒精的熱值是。算出的酒精的熱值與標(biāo)準(zhǔn)值相比(選填“偏大”“偏小”或“一樣大”)。答案解析第2節(jié)熱機(jī)的效率1.

7、B2.D解： 熱值在數(shù)值上等于1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,熱值是燃料的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān)。3.1.2107 不變4.8.410112解： 這些煤完全燃燒可放出的熱量:Q放=m煤q煤=2.8104 kg3.0107 J/kg=8.41011 J;根據(jù)題意可知,水吸收的熱量Q吸=Q放=8.41011 J;這些熱量可使太陽(yáng)島人工湖中1.0108 kg的水溫度升高:t=Q吸c(diǎn)水m水=8.41011 J4.2103 J/(kg)1.0108 kg=2 。5.(1)水的質(zhì)量為m=V水=1.0103 kg/m3510-3 m3=5 kg,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的

8、沸點(diǎn)是100 ,水吸收的熱量:Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)5 kg(100 -20 )=1.68106 J。(2)由=Q吸Q放可得天然氣完全燃燒放出的熱量:Q放=Q吸=1.68106 J50%=3.36106 J,由Q放=Vq得需要完全燃燒天然氣的體積:V=Q放q天然氣=3.36106 J4107 J/m3=0.084 m3。6.170015%解： 由圖知,輸入的化學(xué)能E=2000 J,輸出的動(dòng)能E1=300 J,輸出的內(nèi)能和聲能:E2=E-E1=2000 J-300 J=1700 J;小轎車正常工作時(shí)的效率:=E1E100%=300 J2000 J100%=15%。7.

9、B8.(1)水吸收的熱量:Q吸=c水m水t=4.2103 J/(kg)50 kg(54 -20 )=7.14106 J。(2)消耗的天然氣:V=1365.17 m3-1365.05 m3=0.12 m3;天然氣完全燃燒放出的熱量:Q放=qV=7.0107 J/m30.12 m3=8.4106 J。(3)該熱水器的熱效率:=Q吸Q放100%=7.14106J8.4106J100%=85%。9.(1)消耗汽油的體積:V=6 L=610-3 m3,由=mV可得,消耗汽油的質(zhì)量:m=V=0.7103 kg/m3610-3 m3=4.2 kg。(2)由v=st可得,汽車行駛100 km所用的時(shí)間:t=s

10、v=100km72km/h=2518 h=5000 s;由W=Pt可得,發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功:W=Pt=1.2104 W5103 s=6107 J。(3)由Q放=mq可得,汽油完全燃燒所放出的熱量:Q放=mq=4.2 kg4.6107 J/kg=1.932108 J;發(fā)動(dòng)機(jī)的效率:=WQ放100%=6107 J1.932108 J100%=31%。10.(1)甲、乙溫度計(jì)示數(shù)的變化 甲、丙加熱時(shí)間的長(zhǎng)短(2)小于(3)4.2103 J4.2105 J/kg偏小解： (3)50 mL水的質(zhì)量:m水=水V=1.0103 kg/m35010-6m3=0.05 kg;水吸收的熱量:Q吸=cm水t=4.2103 J/(kg)0.05 kg20 =4.2103