九年級(jí)物理熱力學(xué)綜合計(jì)算題(含答案)

熱力學(xué)綜合計(jì)算題一、計(jì)算題利用燃燒酒精給水加熱使質(zhì)量為kg的水溫度上升3℃c =4.2103〔k?℃，水q =3.0×107J/kg。酒精J？kg的酒精？某單缸四沖程汽油機(jī)的汽缸活塞面積為30cm2，氣缸容積為150mL；滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×105Pa，飛10g4.6×107J/kg，求：一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；該汽油機(jī)的效率。汽油的熱值表示每千克汽油完全燃燒放出的熱量為4.6×107J.當(dāng)該發(fā)動(dòng)機(jī)以最大功128頁(yè)車(chē)型同悅排氣量1.6L最大功率90kW空燃比14：1汽油的熱值4.6車(chē)型同悅排氣量1.6L最大功率90kW空燃比14：1汽油的熱值4.610kg〔1〕1min內(nèi)做的有用功。做功一次消耗汽油的質(zhì)量。發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。2級(jí)的88%效等級(jí)是否達(dá)標(biāo)，于是他將燃?xì)鉄崴鞯臏囟仍O(shè)定在40℃〔即水從熱水器流出的6kg/min15min，洗澡前后查看燃?xì)獗砩巷@示的余氣量分別為165.5m3165.3m35℃[水的比熱容=4.213〔k?℃〕，自然氣的熱值=7.017m3，求：求消耗的自然氣完全燃燒放出的熱量；通過(guò)計(jì)算判定該款熱水器能效等級(jí)是否達(dá)標(biāo)；該款熱水器的額定產(chǎn)熱水力量是指每分鐘最多讓12kg25初溫順出水量與李華測(cè)試時(shí)一樣，求從熱水器中流出的水能到達(dá)的最高溫度。228頁(yè)型號(hào)氣源額定產(chǎn)熱水力量能效等級(jí)凈重量外形尺寸容積

JSQ25-HT1pro自然氣2級(jí)38千克700×400×337mm40L以下如圖是我國(guó)自主研發(fā)的水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍-600”，它可以擔(dān)當(dāng)大型滅火、水上救援10m/s60s，消50kg40%q〔1〕它在此過(guò)程中飛行的路程?！?〕50kg的航空燃油完全燃燒放出的熱量。〔3〕飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。328頁(yè)

=4.2×107J/kg。求：50km/h0.6h。汽車(chē)所受的阻力與速度的圖像如下圖。且行駛過(guò)程中消耗了10kg燃油〔假設(shè)燃油完全燃燒=4107k燃油燃燒放出的熱量；汽車(chē)的熱機(jī)效率。目前，我國(guó)能源汽車(chē)呈現(xiàn)多元化進(jìn)展，在能源汽車(chē)進(jìn)展過(guò)程中，甲醇燃料因本錢(qián)低、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)漸漸受到關(guān)注，在能源汽車(chē)上得到應(yīng)用，如圖是某甲醇汽車(chē)行駛時(shí)的場(chǎng)景，如表是一些汽車(chē)燃料的熱值，求：燃料 熱值汽油 柴油

燃料壓縮自然氣甲醇428頁(yè)

熱值3.6×107J/kg2×107J/kg甲醇汽車(chē)行駛過(guò)程中燃料箱內(nèi)甲醇越來(lái)越少甲醇的熱值 〔選填“變小”、“不變”或“變大”〕假設(shè)利用甲醇進(jìn)展加熱，0.21kg50kg、初溫為20℃的水最多上升到多少℃〔不計(jì)熱量損失〕？假設(shè)該款甲醇汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)效率為25%10kW的功率勻速10kg甲醇，求該甲醇汽車(chē)能夠行駛多長(zhǎng)時(shí)間？中國(guó)首次火星探究任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器的成功放射，是我國(guó)綜合國(guó)力和創(chuàng)力量提升的重要標(biāo)志。如下圖是某火箭放射時(shí)的場(chǎng)景，目前運(yùn)載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料、液態(tài)氧作為助燃劑。火箭燃料的進(jìn)展如表1所示，2是一些燃料的熱值。11代

代

代

4代燃料氧化劑2燃料

氧氣和汽油混合熱值

偏二甲肼四氧化二氮燃料

煤油液態(tài)氧

液態(tài)氫液態(tài)氧熱值汽油 4.6×107J/kg 煤油柴油 4.3×107J/kg 氫

4.6×107J/kg1.4×108J/kg使用氫作為燃料的主要優(yōu)點(diǎn)是： 和 。某火箭放射時(shí)攜帶了3×104kg液態(tài)氫燃料，這些燃料完全燃燒最多能將多少水20℃的水加熱至沸騰？[c大氣壓]水

=4.2×103J/〔kg?℃〕，1標(biāo)準(zhǔn)氫能源車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在氣缸中燃燒。某次測(cè)試中，528頁(yè)70kW0.5h2kg小明家買(mǎi)了車(chē)，廠家供給的局部參數(shù)如下表。周末爸爸帶著全家開(kāi)車(chē)到海邊游玩，車(chē)上的速度表如下圖，在高速大路上儀表盤(pán)顯示百公里平均油耗12.5L。品牌：一汽——紅旗發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率：#kW92#油水箱容積〔L〕：10

整車(chē)型號(hào)：FA6500乘坐人數(shù)：5人整車(chē)質(zhì)量〔kg〕：1875制造年月：202110月[4.2×103J/〔kg?℃〕，1.0×103kg/m3，92#汽油熱值為4.5×107J/kg0.8×103kg/m3]。求：〔1〕在冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中，水的溫度上升50℃，求水吸取的熱量是多少？〔2〕假設(shè)勻速行駛1h，轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是20%，則發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是多少W？如下圖為小排量汽車(chē)，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛了36km，消耗汽3kg。假設(shè)該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率〔即牽引力的功率〕為23kw，汽油的熱值為4.6×107J/kg。則關(guān)于上述的行駛過(guò)程，求：所用時(shí)間是多少？628頁(yè)汽油完全燃燒放出的熱量？該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率？1.0×108J80km/h0.5h，此時(shí)所受f900N，蓄電池組的電能也增加了最大電能的10%，內(nèi)燃機(jī)共消耗燃2.5kg。〔q

=4.6×107J/kg〕油則：〔1〕該汽車(chē)此次行駛中，假設(shè)燃油完全燃燒可放出多少熱量？該汽車(chē)行駛中牽引力做了多少功？該汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的效率是多大？液化石油氣的熱值高達(dá)4.6×107J/〔kg?℃〕，一些不法商販為牟取暴利，常將液化石油氣與價(jià)格低廉，熱值僅為2.9×107J/〔kg?℃〕的二甲醚混合裝入瓶?jī)?nèi)銷(xiāo)售給客138kg的水728頁(yè)裝入高效爐灶，用此燃?xì)饧訜幔瑰仩t內(nèi)的水從10500.84kg的水75%，c水瓶?jī)?nèi)石油液化氣的熱值是多少？

=4.2×103J〔kg?℃〕，求：該液化石油氣站銷(xiāo)售的瓶裝液化石油氣有無(wú)摻混二甲醚？今年“五一”期間，爸爸開(kāi)車(chē)帶著魯魯去旅游，汽車(chē)〔包括車(chē)上的人和物品〕質(zhì)量1.6×103kg90km/h230km，所受的平均阻0.0525%4.6×107J/kg〔假設(shè)汽油完全燃燒〕。汽車(chē)以90km/h的速度在平直大路上勻速行駛時(shí)230km牽引力做了多少功？汽車(chē)全程消耗汽油多少千克？〔如圖甲耗能進(jìn)展水的比熱容為4.210/k?℃4107m3]求：828頁(yè)名稱：燃?xì)鉄崴鬟m用：自然氣

能耗等級(jí)Ⅱ

熱效率75%

容量/L10

適應(yīng)水壓/MPa0.02-0.8加熱4min，水吸取的熱量為多少？4minm3的自然氣？201810245600m的沉管隧道通過(guò)引橋與人工島路面相連，單側(cè)引橋長(zhǎng)1000m，40m5×104N的汽車(chē)以汽油為燃料，在水平路面上勻速行駛時(shí)汽車(chē)所受阻力為自身重力的0.05倍。從引橋最低端開(kāi)頭汽車(chē)功率增大90kW并保持該恒定功率不變勻速行駛，耗時(shí)40s到達(dá)人工島路面。汽油完全燃燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為汽車(chē)牽引力做功的效率為30%，汽油熱值為q=4.6×107J/kg。求：汽車(chē)通過(guò)引橋的過(guò)程中，牽引力做的功為多大？kg的汽油？〔保存兩位小數(shù)〕928頁(yè)該引橋可以看做 〔填一種機(jī)械的名稱〕，這種機(jī)械的好處是省力。該汽車(chē)在引橋上勻速直線向上行駛時(shí)，所受阻力的大?。咳缦聢D，某型SUV汽車(chē)在一平直大路上進(jìn)展駕駛測(cè)試，以某一速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在這段行駛中汽車(chē)共消耗汽油10L30%，ρ汽油=4.5×107J/kg，c =4.2×103J/〔kg?℃〕，求：汽油 水〔1〕10L汽油完全燃燒放出的熱量；假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)用于做有用功的那局部能量全部被水吸取，可使質(zhì)量為250kg、初20℃的水溫度上升到多少攝氏度？〔氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓〕請(qǐng)你說(shuō)出一種提高熱機(jī)效率的方法。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，汽車(chē)已成為我們生疏的交通工具。據(jù)有關(guān)資料顯示，自然氣汽車(chē)和汽油車(chē)相比較尾氣中的有害氣體排放明顯削減90%CO，24%CO2，90%SO2，39%NO2，無(wú)粉塵排放，因此自然氣被稱為綠色能源，其他性能指標(biāo)的比較：28頁(yè)自然氣發(fā)動(dòng)機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)

熱機(jī)效率η1=45%η2=30%

熱值1q=2.3×107J/m31q2=4.6×107J/kg

價(jià)格4.5元/m39.0元/kg依據(jù)上表供給的信息，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明：某型號(hào)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)在車(chē)型測(cè)試中，以某一速度在平直路面上耗時(shí)0.125h勻速行10km2L0.7×103kg/m3，求：這些汽油完全燃燒放出的熱量；這輛車(chē)以該速度勻速行駛時(shí)受到的阻力；假設(shè)某汽車(chē)消耗1m3的自然氣，與用汽油相比，它節(jié)約的運(yùn)行本錢(qián)是多少？敦煌戈壁沙漠禁區(qū)引進(jìn)了一款型四輪沙灘卡丁車(chē)如下圖，其滿載時(shí)的質(zhì)量為500kg。該卡丁車(chē)滿載10min，共1.2kg25%〔q

=4.6×107J/kg〕。行駛過(guò)程中卡丁車(chē)所受汽油0.2倍。〔g=10N/kg〕求：〔1〕1.2kg汽油完全燃燒釋放的熱量為多少；卡丁車(chē)所做的功是多少；這段時(shí)間內(nèi)卡丁車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多少；這段時(shí)間內(nèi)卡丁車(chē)勻速行駛的速度是多少。28頁(yè)氫燃料具有清潔無(wú)污染、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最抱負(fù)的能源，各國(guó)紛紛開(kāi)發(fā)以氫燃料為動(dòng)力的汽車(chē)，如圖為一輛氫燃料能源公交車(chē)。[c〔kg?℃〕；q =1.4×108J/kg]求：氫0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量；

=4.2×107J/氫140kW0.3kg的氫燃料完全多長(zhǎng)時(shí)間。A4L汽車(chē)以恒定的功率在平直的大路上做直線v-t10s20m/s汽車(chē)在行駛過(guò)程中受的阻力不變，大小為f=4000N，求：0～20s內(nèi)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力所做的功是多少？40%kg10s的運(yùn)動(dòng)〔汽油的熱值為5×107J/kg〕28頁(yè)28頁(yè)答案和解析【答案解水吸取的熱量吸〔2〕由Q =mq得，需要酒精的質(zhì)量：m = = =放 酒精答：〔1〕水吸取的熱量是2.52×105J；

=0.0084kg。〔2〕假設(shè)完全燃燒酒精產(chǎn)生的熱量全部被水吸取，則需要完全燃燒0.0084kg的酒精?！窘馕觥俊?〕依據(jù)Q =cm△t可求得水吸取的熱量；吸〔2〕需要放出的熱量和酒精的熱值，利用公式m= 得到酒精的質(zhì)量。方式。2.【答案】解：〔1〕氣缸容積V=150mL=150cm3=1.5×10-4m3，一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：0W=FL=pSL=pV=9.0×105Pa×1.5×10-4m3=135J；0〔2〕因飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次，1800r/min1min1800900次，1min燃?xì)鈱?duì)活塞做的功：0W=W×900=135J×900=1.215×105J，01min消耗汽油完全燃燒釋放的熱量：Q =mq=10×10-3kg×4.6×107J/kg=4.6×105J，放該汽油機(jī)的效率：η= ×100%= ×100%≈26.4%。答：〔1〕一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功為135J；〔2〕26.4%?！窘馕觥俊?〕知道滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)和氣缸容積，依據(jù)W=FL=pSL=pV求出一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；〔2〕1800r/min1min1800周，依據(jù)飛輪〔曲軸〕每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次1min1min1min消耗汽油的1428頁(yè)質(zhì)量，依據(jù)Q =mq求出汽油完全燃燒釋放的熱量依據(jù)η= ×100%求出該汽油機(jī)的效放率。此題考察了壓強(qiáng)公式、做功公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應(yīng)用，知道飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對(duì)外做功一次是關(guān)鍵。3.【答案】解：〔1〕1min內(nèi)做的有用功：W=Pt=9×104W×60s=5.4×106J；〔2〕依據(jù)密度公式可知，燃?xì)獾馁|(zhì)量：m=ρV=1.35kg/m3×1.6×10-3m3=2.16×10-3kg；14：1，所以燃油的質(zhì)量是整個(gè)質(zhì)量的，做一次功消耗的汽油質(zhì)量：m”=2.16×10-3kg× =1.44×10-4kg；〔3〕1min內(nèi)汽油燃燒釋放的熱量：Q=m”q=1.44×10-4kg×4.6×107J/kg×3000=1.9872×107J，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η= = ≈27%。答：〔1〕1min5.4×106J。做功一次消耗汽油的質(zhì)量是1.44×10-4kg。27%?！窘馕觥俊?〕W=PtW，把時(shí)間單位換s。m=ρv算出燃?xì)獾馁|(zhì)量，然后依據(jù)空燃比算出汽油的質(zhì)量。發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是有用功跟汽油燃燒釋放熱量的比值。此題貼近生活，能讓學(xué)生了解能量的轉(zhuǎn)化和汽車(chē)的效率。此題考察了功的計(jì)算、熱量的計(jì)算、熱機(jī)效率的計(jì)算，難點(diǎn)在于計(jì)算做一次功消耗燃油的質(zhì)量。難度較大。【答案】解：〔1〕由洗澡前后燃?xì)獗盹@示的余氣量可得，消耗自然氣的體積：V=165.5m3-165.3m3=0.2m3，所以消耗的自然氣完全燃燒放出的熱量：Q =Vq=0.2m3×7.0×107J/m3=1.4×107J；放由題知，洗澡時(shí)花灑出水量6kg/min，用時(shí)15min，所以洗澡用水的質(zhì)量：m =6kg/min×15min=90kg；水洗澡時(shí)進(jìn)入熱水器的水吸取的熱量：Q =cm Δt=4.2×103J/〔kg?℃〕×90kg×〔40℃-5℃〕=1.323×107J，吸 水熱水器的熱效率：28頁(yè)η= = =94.5%＞88%，所以這款自然氣熱水器到達(dá)能效二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；熱水器的額定產(chǎn)熱水力量為12kg/min，即每分鐘流出熱水質(zhì)量m =12kg，額當(dāng)熱水器在額定出水時(shí)，水吸取的熱量：Q =cm Δt =4.2×103J/〔kg?℃〕×12kg×25℃=1.26×106J，額 額 額測(cè)試時(shí)，出水量為6kg/min，則每分鐘流出熱水質(zhì)量m =6kg，測(cè)高，0由Q=cm〔t-t0〕可得測(cè)試時(shí)，水從熱水器中流出的最高溫度：t= +t= +5℃=55℃。0故答案為：〔1〕消耗的自然氣完全燃燒放出的熱量為1.4×107J；該款熱水器能效等級(jí)已達(dá)標(biāo)；從熱水器中流出的水能到達(dá)的最高溫度為55℃?！窘馕觥?〕依據(jù)洗澡前后燃?xì)獗淼挠鄽饬坑?jì)算消耗燃?xì)獾捏w積，由Q =Vq計(jì)算自然放氣完全燃燒放出的熱量；他家所用的花灑出水量為6kg/min，洗澡用時(shí)15min，由此計(jì)算出用水的質(zhì)量；依據(jù)Q =cm Δt計(jì)算洗澡水吸取的熱量，再由效率公式計(jì)算自然氣的熱效率，與二級(jí)標(biāo)吸 水準(zhǔn)比較推斷；依據(jù)題意額定產(chǎn)熱水力量時(shí)水吸取熱量等于測(cè)試時(shí)水吸取熱量時(shí)流出水溫最高，由此依據(jù)吸熱公式計(jì)算從熱水器中流出水的最高溫度。此題以自然氣熱水器為情景考察了密度、燃料放熱、吸熱以及效率公式的應(yīng)用，考察學(xué)問(wèn)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)，有肯定難度?！敬鸢浮拷猓骸?〕它在此過(guò)程中飛行的路程：s=vt=10m/s×60s=600m；〔2〕50kg的航空燃油完全燃燒放出的熱量：Q =mq J/kg=2.1×109J；放 燃油〔3〕飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W=ηQ =40%×2.1×109J=8.4×108J；放飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：28頁(yè)P(yáng)= = =1.4×107w。故答案為：〔1〕600m〔2〕2.1×109J〔3〕1.4×107W?！窘馕觥拷馕隼胹=vt，求在此過(guò)程中飛行的路程；利用Q =mq，求50kg的航空燃油完全燃燒放出的熱量放利用W=ηQ ，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)做的功，再依據(jù)P= ，計(jì)算功率。放此題考察了熱量的計(jì)算、功率公式的應(yīng)用、效率的計(jì)算等，嫻熟把握，并敏捷運(yùn)用相關(guān)公式是解答此題關(guān)鍵。6.【答案】解：〔1〕燃油完全燃燒放出的熱量為：Q =qm=4×107J/kg×10kg=4×108J；放〔2〕50km/hf=4000N，由二力平衡的條件可知汽車(chē)的牽引力為：F=f=4000N，則汽車(chē)牽引力做的功為：W=Fs=4000N×30000m=1.2×108J；汽車(chē)的熱機(jī)效率為：η= = =30%。答：〔1〕燃油放出的總熱量為4×108J；〔2〕30%。需要嫻熟把握相關(guān)的計(jì)算公式。利用Q =qm可求出燃油完全燃燒放出的熱量；放車(chē)速，由圖可知汽車(chē)此時(shí)所受的阻力，由二力平衡的條件可得汽車(chē)的牽引力，s=vtW=Fs可求出汽車(chē)牽引力做的功；依據(jù)η= 可求出汽車(chē)的熱機(jī)效率。【答案】不變28頁(yè)【解析】解：〔1〕熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故燃料箱內(nèi)甲醉越來(lái)越少，甲醇的熱值不變；=qm=2×107J/kg×0.21kg=4.2×106J，放計(jì)熱量損失，則水吸取的熱量為：Q =Q =4.2×106J，吸 放由Q =c m Δt可知，水上升的溫度為：Δt=吸 水 水0則水的末溫為：t =t+Δt=20℃+20℃=40℃；0末

= =20℃，〔3〕10kg甲醇完全燃燒放出的熱量為：Q ′=qm′=2×107J/kg×10kg=2×108J，放該款甲醇汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)效率為η=25%，η=

可得發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為：W=Q ′η=2×108J×25%=5×107J，放由W=Pt可得該甲醇汽車(chē)能夠行駛的時(shí)間為：t= = =5000s。答：〔1〕甲醇汽車(chē)行駛過(guò)程中，燃料箱內(nèi)甲醉越來(lái)越少，甲醇的熱值不變；2040℃；5000s的時(shí)間。熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)；利用Q =qm可求出甲醇燃料完全燃燒放出的熱量，不計(jì)熱量損失，可得出水吸放收的熱量，在利用Q =c m Δt可求出水上升的溫度，進(jìn)而可得出水的末溫；吸 水 水利用Q =qm可求出10kg甲醇完全燃燒放出的熱量，利用η=放W=Pt可求出汽車(chē)行駛的時(shí)間。

可求動(dòng)身嫻熟把握相關(guān)的計(jì)算公式是解題的關(guān)鍵。【答案】熱值大無(wú)污染【解析】解：〔1〕運(yùn)載火箭承受液態(tài)氫作為火箭的燃料，緣由是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒一樣質(zhì)量的氫時(shí)，可以釋放出更多的熱量，另外氫氣燃燒的生成物是水，不會(huì)造成污染；〔2〕3×104kg液態(tài)氫完全燃燒釋放的熱量：Q=mq=3×104kg×1.4×108J/kg=4.2×1012J，100℃，水的質(zhì)量為：m′= = =1.25×107kg；〔3〕氫能源車(chē)所做的功為：W=Pt=70000W×0.5×3600s=1.26×108J，28頁(yè)2kg燃料完全燃燒釋放的熱量：Q′=m″q=2kg×1.4×108J/kg=2.8×108J，該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為：η= 100%= 100%=45%。答：〔1〕熱值大；無(wú)污染；這些燃料完全燃燒最多能將1.25×107kg初溫為20℃的水加熱至沸騰；45%。運(yùn)載火箭承受液態(tài)氫作為火箭的燃料，緣由是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒依據(jù)Q=mq計(jì)算3×104kg液態(tài)氫完全燃燒釋放的熱量m=計(jì)算水的質(zhì)量；依據(jù)W=Pt計(jì)算氫能源車(chē)所做的功依據(jù)Q=mq計(jì)算2kg液態(tài)氫完全燃燒釋放的熱量，依據(jù)機(jī)械效率公式η= 100%計(jì)算該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。此題考察了學(xué)生對(duì)燃料熱值的了解、燃燒放熱公式、比熱容公式、機(jī)械效率公式的把握和運(yùn)用，綜合性強(qiáng)。=ρ V =1.0×103kg/m3×10×10-3m3=10kg；水 水 水水吸取的熱量：Q =c m Δt=4.2×103J/〔kg?℃〕×10kg×50℃=2.1×106J；吸 水 水〔2〕v=80km/hv=1h通過(guò)的路程：s=vt=80km/h×1h=80km；則汽車(chē)消耗的汽油的體積：V =80km×12.5L/100km=10L；汽油由ρ=可知，汽油的質(zhì)量：m =ρ V =0.8×103kg/m3×10×10-3m3=8kg；汽油 汽油 汽油汽油完全燃燒放出的熱量：Q =m q =8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J；放 汽油 汽油由η= =20%×3.6×108J=7.2×107J；放發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率：P= = =2×104W。答：〔1〕水吸取的熱量是2.1×106J；〔2〕2×104W。【解析】〔1〕利用ρ=計(jì)算出水箱中水的質(zhì)量，然后利用Q =cmΔt計(jì)算出水吸取的熱吸量；〔2〕1h1hρ=計(jì)算28頁(yè)出消耗汽油的質(zhì)量；利用Q =mq計(jì)算出汽油完全燃燒放出的熱量利用η= 可以計(jì)算動(dòng)身動(dòng)機(jī)做的有用功，放最終再利用P= 可以計(jì)算動(dòng)身動(dòng)機(jī)的輸出功率。這是一道力熱綜合題，考察的學(xué)問(wèn)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，有肯定的難度。10.【答案】解：〔1〕v=可得，汽車(chē)全部的時(shí)間：t== =0.5h；汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J；由P= 可得，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W=Pt=23×103W×1800s=4.14×107J，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η= ×100%= =30%。答：〔1〕0.5h；汽油完全燃燒放出的熱量為1.38×108J；30%?！窘馕觥俊?〕知道汽車(chē)的速度和行駛的路程，依據(jù)v=求出所用的時(shí)間；知道汽油的質(zhì)量和熱值，依據(jù)Q=mq求出完全燃燒釋放的熱量；知道該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，依據(jù)W=Pt求出牽引力做的功，依據(jù)η= ×100%求出該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。一道較為簡(jiǎn)潔的計(jì)算題。11.【答案】解：〔1〕放出的熱量為：Q=mq =4.6×107J/kg×2.5kg=1.15×108J油〔2〕F=f=900N；通過(guò)的路程為：s=vt=80km/h×0.5h=40km=4×104m所做的功為：W=Fs=900N×4×104m=3.6×107J；〔3〕蓄電池增加的電能：W′=1.0×108J×10%=1.0×107J，28頁(yè)效率為：η= = =40%。答：〔1〕該汽車(chē)此次行駛中，假設(shè)燃油完全燃燒可放出1.15×108J熱量；該汽車(chē)行駛中牽引力做功3.6×107J；40%?！窘馕觥俊?〕知道內(nèi)燃機(jī)消耗燃油的質(zhì)量和燃油的熱值，依據(jù)Q =mq求出完全燃燒放釋放的熱量；依據(jù)速度公式求出行駛的路程，利用W=Fs求出引力做的功；蓄電池組儲(chǔ)存的最大電能，由最大值的10%求出增加的電能，這樣被有效利用的能量為做的功和轉(zhuǎn)化成的電能之和，依據(jù)η= ×100%求出內(nèi)燃機(jī)的效率。對(duì)公式的把握和運(yùn)用是根底，只要讀好題，總體來(lái)說(shuō)此題難度不大。在計(jì)算內(nèi)燃機(jī)的效率時(shí)，要留意不要遺忘轉(zhuǎn)化成的電能的能量。12.【答案】解：水吸取的熱量：0Q =cm〔t-t〕=4.2×103J/〔kg?℃〕×138kg×〔50℃-10℃〕=2.3184×107J；0吸由η= 可得，燃?xì)馊紵懦龅臒崃繛椋篞 = = =3.0912×107J；放由Q=mq得，瓶?jī)?nèi)燃?xì)獾臒嶂禐椋簈= = =3.68×107J/kg；〔2〕4.6×107J/kg＞3.68×107J/kg＞2.9×107J/kg，即瓶?jī)?nèi)氣體的熱值介于液化石油氣和二甲醚之間，說(shuō)明摻混了二甲醚。答：〔1〕瓶?jī)?nèi)燃?xì)獾臒嶂?.68×107J/kg；該液化石油氣站銷(xiāo)售的瓶裝液化石油氣摻混了二甲醚?！窘馕觥俊?〕依據(jù)Q=cm〔t-t0〕求出水吸取的熱量；依據(jù)公式η= 求出燃?xì)馊紵懦龅臒崃?；再依?jù)Q=mq求出燃?xì)獾臒嶂担弧?〕用燃?xì)獾臒嶂岛鸵夯蜌獾臒嶂颠M(jìn)展比較，得出答案。28頁(yè)此題主要考察的是學(xué)生對(duì)燃料熱值和吸熱公式的理解和把握，難度不大。13.【答案】解：〔1〕汽車(chē)總重力：G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N，汽車(chē)行駛時(shí)受到的阻力：f＝0.05G＝0.05×1.6×104N＝800N，由于汽車(chē)在平直大路上勻速行駛，所以汽車(chē)受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，F(xiàn)＝f＝800N；汽車(chē)勻速行駛的距離s＝230km＝2.3×105m，牽引力做功：W＝Fs＝800N×2.3×105m＝1.84×108J；由η 得：Q放由于Q ＝mq，放

7.36×108J，所以汽車(chē)全程消耗汽油的質(zhì)量：m 16kg。答：〔1〕汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是800N；230km1.84×108J的功；16kg。難點(diǎn)在第三問(wèn)，明白發(fā)動(dòng)機(jī)的效率含義是得到正確答案的關(guān)鍵。知道汽車(chē)總質(zhì)量，利用G＝mg求汽車(chē)總重力，由題知平均阻力f＝0.05G，可求平力，二力大小相等，可求牽引力；W＝Fs求汽車(chē)牽引力做功〔有用功〕；28頁(yè)知道汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，即汽車(chē)做的有用功和汽油完全燃燒放出的熱量之比，可求汽油完全燃燒放出的熱量，而Q ＝mq，知道汽油的熱值，可求汽車(chē)全程消耗汽油的放質(zhì)量?！敬鸢浮拷猓骸?〕水的體積V =10L=10dm3=10×10-3m3，水ρ=可知水的質(zhì)量：m =ρ V =1×103kg/m3×10×10-3m3=10kg；水 水 水4min2070℃，水吸取的熱量：0Q =c m 〔t-t〕=4.2×103J/〔kg?℃〕×10kg×〔70℃-20℃〕=2.1×106J；0吸 水 水〔2〕由η= 得自然氣完全燃燒放出的熱量：Q = = =2.8×106J，放由Q =Vq可得需要完全燃燒自然氣的體積：放V = = =0.07m3。氣答：〔1〕4min2.1×106J；〔2〕4min0.07m3的自然氣。0【解析】〔1〕知道水的體積、密度，利用m=ρV求水的質(zhì)量；由圖象可知，加熱4min水溫由20℃上升到70℃，又知道水的比熱容，利用Q =cm〔t-t〕求出水吸取的熱量；0吸〔2〕知道燃?xì)鉄崴鞯臒嵝剩忙? 求自然氣完全燃燒放出的熱量，再利用Q放=Vq求需要完全燃燒多少自然氣。此題考察了學(xué)生對(duì)吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的把握和運(yùn)用，解題時(shí)需要依據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量、由圖象得出水的溫度變化量?！敬鸢浮啃泵妗窘馕觥拷猓骸?〕汽車(chē)通過(guò)引橋的過(guò)程中，牽引力做的功：W =pt=90×103w×40s=3.6×106J；引28頁(yè)η=

，汽車(chē)從引橋底端行駛到人工島上消耗的汽油放出的總能量：Q =w放 總= = =1.2×107J，由Q =mq得：m= =放

≈0.26kg；該汽車(chē)在引橋上勻速直線向上行駛時(shí)，引橋可以看做斜面，牽引力做的總功W總=3.6×106J；所做的有用功：W =Gh=5×104N×40m=2×106J，有則抑制阻力做的額外功W =W -W =3.6×106J-2×106J=1.6×106J，額 總 有由W =fs可得汽車(chē)在引橋上行駛時(shí)受到的阻力f= = =1.6×103N；額答：〔1〕汽車(chē)通過(guò)引橋的過(guò)程中，牽引力做的功為3.6×106J；汽車(chē)從引橋底端行駛到人工島上，需要消耗0.26kg的汽油；1.6×103N；w=pt可計(jì)算出通過(guò)引橋過(guò)程中，牽引力做的功；依據(jù)熱機(jī)效率是30%，牽引力做的功，可求出消耗的總能量，利用Q =mq，放求出汽油的質(zhì)量；該汽車(chē)在引橋上勻速直線向上行駛時(shí)，引橋可以看做斜面，依據(jù)1〕可知牽引做的總功，依據(jù)W =Gh求出所做的有用功，而抑制阻力做的額外功W =W -W ，最有 額 總 有后依據(jù)W =fs可得汽車(chē)在引橋上行駛時(shí)受到的阻力。額綜合題，關(guān)鍵是各種公式的嫻熟運(yùn)用?！敬鸢浮拷猓骸?〕ρ=可得，汽油的質(zhì)量m =ρ V =0.7×103kg/m3×10×10-3m3=7kg；汽油 汽油 汽油10L汽油完全燃燒放出的熱量Q =m q =7kg×4.5×107J/kg=3.15×108J；放 汽油 汽油由η= 可得，W =ηQ =30%×3.15×108J=9.45×107J；有 放Q=cm△t可得，水上升的溫度△t= = =90℃，t=90℃+20℃=110℃，由于是在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，所以水溫上升到100℃。要提高效率，首先使燃料充分燃燒，利用尾氣帶走的熱量，涂潤(rùn)滑油減小摩擦，28頁(yè)使燃料充分燃燒。答：〔1〕10L3.15×108J；250kg20100攝氏度；要提高效率，首先使燃料充分燃燒，利用尾氣帶走的熱量，涂潤(rùn)滑油減小摩擦，使燃料充分燃燒。【解析】〔1〕由ρ=可求得汽油的質(zhì)量，利用Q =mq求汽油完全燃燒放出的熱量；放〔2〕由題知，Q =42%Q 求水上升的溫度；吸 放〔3〕就要削減熱的損失。100℃。217.【答案】解：〔1〕消耗汽油的質(zhì)量為：m=ρV=0.7×103kg/m3×2×10-3m3=1.4kg，則這些汽油完全燃燒放出的熱量為：Q =qm=4.6×107J/kg×1.4kg=6.44×107J；2放〔2〕汽油做的有用功為：W=Q =6.44×107J，放由W=Fs可知汽車(chē)的牽引力為：F= = =6440N，由二力平衡的條件可知汽車(chē)行駛時(shí)受到的阻力為：f=F=6440N；〔3〕1m3Q=2.3×107J，1m3自然氣完全燃燒通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)能做的有用功為W Qη=2.317×45%=1.035107，1有這些有用功需要汽油完全燃燒放出的熱量為：Q′= = =3.45×107J，則需要消耗的汽油質(zhì)量為：m′= = =0.75kg，則自然氣節(jié)約的運(yùn)行本錢(qián)為：0.75kg×9.0元/kg-1m3×4.5元/m3=2.25元。答：〔1〕這些汽油完全燃燒放出的熱量為6.44×107J；這輛車(chē)以該速度勻速行駛時(shí)受到的阻力6440N；1m的自然氣，與用汽油相比，它節(jié)約的運(yùn)行本錢(qián)是2.25元?！窘馕觥?〕利用m=ρV可求出消耗汽油的質(zhì)量，再利用Q =qm可求出這些汽油完全放燃燒放出的熱量；由題可知汽油做的有用功，利用W=Fs可求出汽車(chē)的牽引力，再由二力平衡的條件可得出汽車(chē)行駛時(shí)受到的阻力；28頁(yè)先得出1m3自然氣放出的熱量，求動(dòng)身動(dòng)機(jī)做的有用功，再利用η= 求Q=qm用表中單價(jià)數(shù)據(jù)求出節(jié)約的運(yùn)行本錢(qián)。此題考察了密度、放熱、功和效率的計(jì)算，理解題意、嫻熟把握相關(guān)的計(jì)算公式是解