第十三章 内能与热机 专题一 热学综合计算（作业课件）-【原创新课堂】2022-2023学年九年级物理上册（沪科版）河南

沪科版 第十三章 内能与热机 专题一　热学综合计算 九年级上册 物理 类型一　热量的相关计算 1．(2022·唐山期中)有甲、乙两个同种材料组成的物体，质量之比为2∶1，升高的温度之比为3∶2，则它们的比热容之比为_______，吸收的热量之比为________；丙、丁两物体比热容之比是2∶1，质量之比是2∶1，丙、丁两物体吸收相同的热量，丙物体温度升高了20 ℃，则丁物体温度升高了____℃。 1∶1 3∶1 80 2．(2022·信阳月考)将铅块和铜块放入温度为200 ℃的火炉中足够长的时间后取出，立即分别放入都装有1 kg的20 ℃的水的两个容器中，该过程无热量损失，热平衡时两容器中水温都是80 ℃，铜块在水中放出的热量为___________，铅块和铜块放出的热量_____(选填“相等”或“不相等”)，铅块和铜块的质量之比为______。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，c铅＝0.13×103 J/(kg·℃)，c铜＝0.39×103 J/(kg·℃)] 2.52×105J 相等 3∶1 3．(易错题)用两个相同的电热器分别给质量相等的水和某种液体加热，每隔10 min记录一次数据，如表所示，则该液体的比热容为_________J/(kg·℃)。若使它们升高相同的温度，___吸收的热量多。如果完全燃烧0.2 m3沼气放出的热量全部被1标准大气压下、质量为10 kg、初温为20 ℃的水吸收，水的温度将升高___℃。[沼气热值为2.1×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 1.5×103 水 80 4.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源， [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q氢＝1.4×108 J/kg]求： (1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。 (2)若这些热量全部被质量为200 kg，温度为15 ℃的水吸收，则水升高的温度。 (3)某氢能源公交车以140 kW的恒定功率匀速行驶，如果0.3 kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 类型二　热效率的相关计算 5.冬天，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，燃烧了11.2 kg的煤[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值为3×107 J/kg]，则： (1)锅炉内300 kg的水吸收的热量是多少？ (2)此锅炉的效率是多少？ (3)某同学从开水房打了3 kg的100 ℃的开水，为了便于使用，他将这100 ℃的开水和质量为5 kg的20 ℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？ 6．(2022·禹州二模)河南素有“中华粮仓”之称，如图为某型号的联合收割机收割麦子的场景，它以柴油机作为动力装置，收割麦子时，以2 m/s的速度匀速行驶30 min，可将粮箱收满。(q柴油＝5×107 J/kg，ρ柴油＝0.8×103 kg/m3) (1)若柴油机的转速为7200 r/min，则该柴油机 在3 s内做功_____次，有_____个冲程。 (2)若收割机匀速行驶过程中受到的阻力恒为 5×104 N，求收割机收割满一粮箱做多少功？它的功率是多少？ (3)收割麦子时柴油机的工作效率为40%，则收割机工作两小时要消耗多少升柴油？ 180 720 7．(2022·河南模拟)科学家正在研制一种用水作燃料的“零排放汽车”，其工作原理是水和硼反应产生氢，氢再进入内燃机燃烧或装入燃料电池发电；后续反应产生的水又被收集，唯一副产品“氧化硼”还可以再转变成硼并循环利用。 (1)据科学家计算，一辆汽车一次装载18 kg硼和45 L水，反应放出的能量与完全燃烧30 kg汽油相当。30 kg汽油完全燃烧放出的能量是多少焦？(汽油的热值为4.6×107 J/kg) (2)如果该车以108 km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶，反应放出的能量转化为机械能的效率为80%，该车的质量是1.6 t，车受到的阻力是车重的10%。则该车发动机的输出功率是多大？(g取10 N/kg) (3)加一次硼和水可以供车行驶多少千米？ (4)该车的优点有哪些？(写出一条) 8．(2022·长沙期中)随着国民经济的发展，汽车已成为我们熟悉的交通工具。据有关资料显示，天然气汽车和汽油车相比较尾气中的有害气体排放明显减少90%CO，24%CO2，90%SO2，39%NO2，无粉尘排放，因此天然气被称为绿色能源，其他性能指标的比较： 热机效率 热值 价格 天然气发动机 η1＝45% q1＝2.3×107 J/m3 4.5元/m3 汽油发动机 η2＝30% q2＝4.6×107 J/kg 9.0元/