03 热效率计算-2023-2024学年九年级物理重难点过关专题训练（人教版）

03 热效率计算 知识点讲解与点拨 1.热值的公式及计算 （1）把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值（q）。热值的单位是焦／千克（J/kg）【对气体：J/m3】。 （2）燃料完全燃烧放出热量的计算：Q完全= qm （一般对气体燃料：Q完全= qV） 【点拨】热值的单位为J/kg时，用Q完全= qm计算；热值的单位为J/m3时，用Q完全= qV计算。 2.热效率计算 （1）用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出能量之比，叫做热机的效率（η）。 （2）公式： 【点拨】（1）利用内能来加热水，有用的那部分能量就是水吸收的热量即Q吸=cm△t=cm(t-t0)。 （2）利用内能来做功，例如汽油机，有用的那部分能量为汽车做的有用功即汽车牵引力做的功，计算公式W=Fs或W=Pt （3）总能量为燃料完全燃烧放出的热量 专题训练 一、单选题 1．2022年，我国处于使用状态的汽车数量近2亿辆。若每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机的效率提高到36%，全国每年可以节约燃油（　　） A．6×1010 t B．3.6×109 t C．6×107t D．3.6×107t 2．完全燃烧100克柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20℃[已知柴油的热值是4.2×107J/kg，水的比热容是，假定放出的热量被水完全吸收。]（　　） A．2kg B．20kg C．50 kg D．500 kg 3．某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其它损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法中正确的是（　　） A．该汽油机工作的效率是25%，工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能 B．若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为2.3107J C．若该汽油机消耗2kg汽油，损失的能量为3.22107J D．经过不断改进和创新，汽油机的效率可以提高到100% 4．探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示，把100g某种固体碾碎放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图像如图乙所示，从开始加热到实验结束的10min内消耗4g酒精，酒精的热值3.0×107J/kg，这种物质的液态比热容c=1.5×103 J/(kg·℃)，下列选项错误的（　　） A．该物质在第5min末的内能大于第4min末的内能 B．在AB段和BC段，该物质吸收的热量相同 C．该物质固态时的比热容为3.0×103 J/(kg·℃) D．该装置能量的转化效率为50% 5．在一次汽车节油大赛中，一辆参赛的轻型无人驾驶汽油车在水平公路上匀速行驶100km，用时4h，消耗燃油0.5kg，已知汽车的牵引力做功为6.9×106J，燃油的热值为4.6×107J/kg。假设燃油完全燃烧。关于这台汽车在行驶的全程中，下列结果正确的是（　　） A．汽车行驶速度是20km/h B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×106J C．汽油机损耗的内能是1.61×107J D．汽车发动机的效率是25% 6．某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别质量都是200g的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图a、图b所示。已知酒精的热值q＝3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗2.8g酒精。已知水的比热容 ，则下列说法正确的是（　　） A．沙子的吸热能力大于水的吸热能力 B．加热2min时间内水吸收的热量Q吸水为4.2×105J C．这2min时间内酒精灯的加热效率η为40% D．沙子的比热容c沙约为 二、多选题 7．小红在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热200g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20加热至沸腾刚好消耗了8g酒精（q酒精=3107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（        ） A．乙液体可能是水 B．乙的吸热能力弱于甲的吸热能力 C．0～4min内甲吸收的热量为 D．该酒精灯的加热效率为 8．某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（　　） A．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是 B．汽车行驶速度是 C．汽车牵引力做功的功率是30kW D．汽车发动机的效率是 三、填空题 9．将质量为2kg、初始温度为25℃的一壶水加热到100℃，需要吸收 J的热量，加热过程需要燃烧的天然气，则天然