比热容、热值和机械效率计算题专题练习 -2023-2024学年人教版物理九年级全一册

比热容、热值和机械效率计算题专题 一、计算题 1．小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水直线的沙土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为。求： （1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小； （2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率； （3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。 2．随着人们生活水平的不断提高，家用轿车驶进千家万户。汽车的发动机主要是汽油机，某单缸四冲程汽油机一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程中燃气对活塞的平均压力为，飞轮1min转动3000圈。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），1min消耗汽油0.013kg（汽油的热值取）。求满负荷工作时 （1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功； （2）汽油机的功率； （3）汽油机的效率。 3．如图是某太阳能热水器，向其中注入100kg的水，阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），试求： （1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？ （2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？ （3）若用天然气来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值为8.4×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收，保留两位小数）    4．当前，我国天然气在能源结构中占比稳步提升。小刚用天然气灶烧水，消耗的天然气的体积是0.028m3，水的温度从15℃升高到85℃，已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值是3.5×107J/m3。假设天然气在此过程中完全燃烧，试求： （1）天然气放出的热量是多少？ （2）若本次烧水效率是60%，则水的质量是多少？ 5．工厂为了测试汽车发动机的效率，让汽车以72km/h的平均速度行驶了144km，用去汽油20L，汽油的密度为0.8×103kg/m3，热值为4.5×107J/kg，发动机的功率为20kW。求： （1）汽车行驶的时间； （2）汽车行驶144km发动机所做的有用功； （3）汽车发动机的效率。 6．某物理兴趣小组的同学用煤炉给10kg的水加热，在6min内水温由20℃升到80℃，完全燃烧了0.2kg的煤。水的比热容为，煤的热值为。求： （1）水吸收的热量； （2）0.2kg的煤完全燃烧放出的热量； （3） 煤炉烧水时的效率。 7．如图为一辆运输叉车，轮胎与地面的总接触面积为0.15m2。叉车装上2×104N货物沿水平路面匀速直线行驶至500m处的货场，叉车发动机的输出功率为10kW，行驶过程中受到的阻力为2000N。（g取10N/kg，q汽油=4×10⁷J/kg）求： （1）空车静止在水平地面上时，对地面的压强为105Pa，该车的质量； （2）叉车到达货场所需的时间； （3）若叉车将货物提升时发动机效率为30%，到达货场后，发动机一次消耗汽油3g，叉车可将货物提升的最高高度。    8．为谋取不正当利益，不法销售商常将二甲醚与正常液化气混合装入钢瓶内销售给客户。靖江市相关部门对某液化气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为、初始温度为20℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至80℃，瓶内燃气消耗了。通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的80%。已知，液化气的热值为，二甲醚的热值为。问： （1）检测过程中，水吸收的热量是多少？ （2）通过计算瓶内燃气的热值，判断本次被检测的液化气有无掺混二甲醚。 9．210g的金属块，加热到232℃，迅速投入440g、12℃的冷水中，达到平衡后水温升高到32℃，（不计热损失）求： （1）水吸收的热量，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)； （2）金属的比热容。 10．如图，是2kg冰在空气中熔化时的温度随时间变化的图像，请解答：已知：，。 （1）冰在开始熔化前共吸收了多少热量？ （2）上述热量可以让熔化后的水温度升高多少摄氏度？ 11．某同学利用如图甲装置加热100g的冰，图乙为温度随时间变化的图像。[假设在加热过程中，物质的质量变化忽略不计，单位时间内吸收的热量相同，] （1）冰熔化过程中吸收了多少热量？ （2）分析线段AB和线段CD不平行的原因。 12．我国有不少温泉，它是一种既清洁又环保的热资源．某科研单位利用温泉的热能使实验室保持恒温．试验发现，该实验室温泉水的用量为0.5t，通过散热片后水温由70 ℃降为60 ℃. (1) 温泉水每小时向实验室提供了多