热值、比热容、热机效率综合计算题专练 -2023-2024学年人教版物理九年级上学期

热机效率综合计算题专练 1、 液体加热类 1.国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下他家新安装的能效等级为2级的燃气热水器是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在 40℃ （即水从热水器流出的温度），他家所用的花洒出水量为5kg/min，洗澡用时10min，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.5m3和165.4m3已知进入热水器的冷水温度为 10℃[水的比热容 c = 4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值 q = 7.0×107J/m3]，求： （1）洗澡10min水吸收的热量； （2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （3）通过计算判定该款热水器能效等级是否达标； 2.如图所示，入冬以来方便快捷的便携式燃气灶成为各个家庭餐桌上的火锅神器，某种气瓶可装250g液化燃气，此液化燃气的热值为4.2×107J/kg。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求： （1）这瓶液化气完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量有40%被水吸收，可以把多少kg初温为20℃的水烧开（标准大气压下）。 3.有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热至100℃（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，（已知，q酒精=3.0×107J/kg）。求： （1）此过程中水吸收的热量是多少？ （2）42g酒精完全燃烧放出的热量？ （3）酒精炉烧水的效率是多少？ 4.小明学习了热学的有关知识后，知道了水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），他想估算自己家所用的天然气灶的效率，他在铁锅中装人3kg水，并将其放在天然气灶上从15℃加热到75℃，加热前后小明观察了天然气表（如图），上面的示数分别为： m3和m3。 （1）天然气表上标有“严禁明火查漏”的警示，请说出原因。 （2）水从15℃升高到75℃吸收了多少热量? （3）若铁锅吸收的热量不考虑，则该天然气灶烧水的效率大约是多少?（q天然气约为3.9×107J/m3） 5.用燃气锅炉烧水时，把质量为100kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了2m3天然气，已知天然气的热值为4.2×107J/m3，求： （1）燃气锅炉烧水时的效率是多少？ （2）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，可燃冰的热值约为1.4×1010J/m3，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先地位。若换用可燃冰为燃料，锅炉效率不变，完全燃烧1m3可燃冰可以使质量为17t、初温为20℃的水温度升高到100℃，则可燃冰的热值是多少？ 6.如下图所示是乡镇道路两旁安装的“风光互补路灯”。其顶部装有发电机，中间有太阳能电池板。当无风有光时，可以通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者也可同时发电，日夜为蓄电池充电。1台“风光互补路灯”1年大约可发电3.6×109J，已知c水=4.2×103J/（kg·℃），煤炭的热值为3×107J/kg。问： （1）若此路灯每年的发电量用燃烧煤炭来提供，则每台这样的路灯每年至少可节约多少千克煤炭？ （2）若每台路灯每年节约能量14%被水吸收，在标准大气压下，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？ 2、 机动类 7.如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，期间飞机发动机做功为2.7×1010J。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）发动机的效率是多少？ 8.北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的90%用于维持汽车匀速行驶，即克服阻力做功，汽车所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。 （1）求A、B两地之间距离。 （2）求此过程中产生的电能E电。 （3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下： ①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。 ②请通过计算判断乙车能否到达B地。 9.一辆氢气动力试验汽车在平直路面上匀速行驶13km，消耗了0.15kg的氢气，此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N（氢气的热值取1.4×108J/kg）。问： （1