专题14.4 涉及热机、热值和热效率的计算方法总结（拓展）-2022-2023学年人教版物理九年级全册同步（及拓展）学讲练

第十四章 内能的利用 专题14.4 涉及热机、热值和热效率的计算方法总结（拓展） 1.热值计算公式： （1）对于固体液体燃料燃烧，放出热量 （固体、液体） （2）对于气体液体燃料燃烧，放出热量 （气体） 2.热效率公式： （适用于液体、固体） （适用于气体） 3.常见烧水效率 公式： 水吸收的热量：； 燃料完全燃烧时放出的热量： 4.力热转化效率：解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等：涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件以及热平衡方程等。 公式： 5.求解热机效率的科学思维 （1）在大脑中要知道用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，称为热机效率。 （2）根据题意研究燃料完全燃烧释放的能量Q放 =mq，做有用功的能量W有。 （3）若用W有为做有用功的能量；Q放为燃料完全燃烧释放的能量。则求解热机效率就可以写成数学表达式 η= W有/Q放 。 注意：燃料不充分完全燃烧、各种热散失、各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量、废气带走的能量都是属于无用功的能量。 【例题1】小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的热值为q=3107J/kg]。则（ ） A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%； B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%； C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%； D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4% 【例题2】天然气热水器将40kg的水由22℃加热到42℃水的内能增加了　 J，水的内能增加是通 过　 　方式实现的，若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收，需要消耗　 　kg的天然气。 已知c水=4.2×103J/（kg•℃），q天然气=4×107J/kg。 【例题3】某款新型电动轿车，每充电一次，锂离子电池储存的能量为50kW•h，可供该车连续行驶300km，其最高车速可达120km/h。 （1）电动轿车的顶部向上凸起，当它高速行驶时，车顶的气压比车底的气压　 　。 （2）若该车以108km/h的速度匀速行驶10min，通过的路程是多少？ （3）该车连续行驶100km消耗的电能相当于完全燃烧多少升柴油产生的热量。（q柴油=4.3×107 J/kg，ρ柴油=0.85×103 kg/m3，计算结果保留两位小数 【例题4】某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为 30cm 2 ，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是 50mm ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均气压为 9.0×105 Pa ，飞轮转速为1800转/min ，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力； （2）一个做功冲程中，燃气对活塞做的功； （3）汽油机的功率。 【例题5】如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力） （1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 ______。 （2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 ______。（物体比热容用c表示） （3）C点距离水平面的高度为 ______。 一．选择题（共3小题） 1．某汽油机的转速为2400r/min，则在1s内汽油机对外做功的次数是（　　） A．2400次 B．1200次 C．40次 D．20次 2．最新一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg。在这段运动过程中，下列说法（　　）①所消耗汽油的质量1.2kg ②汽油燃烧所放出的热量1.62×107J； ③汽车发动机的功率40500W ④汽车发动机的牵引力2020N A．只有①③正确 B．只有①②正确 C．只有②③正确 D．只有②④正确 3．某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L（1L＝1dm3），已知汽油的密度为ρ汽油＝0.7×103kg/m3，热值q汽油＝4.5×107J/kg。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，在此过程中（　　） A．汽