第十九章 小专题10 比热容 热值 热机效率计算-【一课通】2023-2024学年九年级下册物理随堂小练习(鲁科版五四制)

8 小专题10比热容、热值、热机效率计算 1.小李家使用的燃气热水器，将30kg的水从20℃加热到45℃，消耗了0.15m3的天 然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4×10'J/m'。则 下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是 A.水吸收的热量与水的末温成正比 B.水吸收的热量是3.15×10J C.热水器的能量转化效率是52.5% D.热水器的能量转化效率与环境温度无关 2.甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为25℃和75℃，现将一个温度为85℃ 的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到45℃，然后迅速取出金属球并放入乙 容器中，热平衡后乙容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化） A.65℃ B.60℃ C.55℃ D.50℃ 3.（易错题)一台汽油机，活塞的面积是50cm2,活塞的行程为50cm,做功冲程中燃气产 生的平均压强为8×10Pa,那么该汽油机在一个工作循环中对外做的功是( A.2000J B.20J C.1000J D.80J 4.已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃)，铝的比热容为0.88×103J/(kg·℃)。 (1)一根烧红的铁钉，质量为2g,温度从800℃降低到700℃，放出的热量是 J。 (2)相同质量的铁和铝，吸收相同的热量，上升温度较高的是 (选填“铁”或 “铝”)。 5.天然气热水器将40kg的水从15℃加热到65℃，此过程中天然气完全燃烧释放出 的热量的84%被水吸收，水吸收的热量为 J,天然气完全燃烧释放的热量 为 J,需要消耗天然气kg,这是通过 的方式改变水的内 能。[c本=4.2×103J/(kg·℃)，9天然气=4×10'J/kg] 6.用一台电取暖器给有50kg空气的房间加热。通电后取暖器的电热元件温度升高， 是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式使其内能增加的：一段时间后室 温升高了5℃，则空气吸收的热量为 J。[设空气的比热容为c室气= 1.0×103J/(kg·℃)] 95 7.(核心素养)2021年5月10日，中国一汽红旗首款自主研发的氢能发动机 在中国自主品牌博览会亮相。它的工作原理与汽油机原理相同，但热效率 可达42%，并可实现“零碳排放、零污染排放”的“双零排放”。右图是氢能 发动机的 冲程，若氢能发动机在1秒内完成10个该冲程，则氢能发动机飞 轮的转速是 r/min,该发动机消耗10m3氢气可以输出 J的有用功 (9数气=1.3×10'J/m3)。 8.小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值 是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把50kg的水从20℃加热到54℃，天 然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3。已知水的比热容为c*=4.2× 103J/(kg·℃)，天然气的热值q=7.0×10J/m3。求： (1)水吸收的热量： (2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量： (3)该热水器的效率。 9.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。若该飞机以 270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为 2.25×10?W。(航空燃油的热值为4×10'J/kg)求： (1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)飞机在航行过程中的阻力是多少？ (3)发动机的效率是多少？ 96第六节能量的转化和守恒 (2)消耗的天然气： 【边学边练】 V=1365.17m3-1365.05m3=0.12m3: 1.D2.A3.B 天然气完全燃烧放出的热量： 【随堂小测】 Q数=gV=7.0×10J/m3×0.12m3=8.4×10°J: 1.A2.C3.C4.C5.C6.D7.A8.B (3)该热水器的热效率： 9.燃料化学内 n= Q整-7.14×10J×100%=85%。 Q8.4×10J 小专题10 比热容、热值、热机效率计算 答：(1)水吸收的热量为7.14×10°J: 1.C2.A (2)天然气完全燃烧放出的热量为8.4×10°J: 3.A【解析】燃气产生的平均压力：F=pS= (3)该热水器的热效率为85%。 8×103Pa×50×10-4m2=4000N,汽油机在 9.解：(1)燃油完全燃烧放出的热量为 一个工作循环中对外做的功：W=FL=4000N× Q枚=gm=4×10J/kg×1350kg=5.4×10°J: 50×10-2m=2000J,故A正确，BCD错误。 (2)已知飞机发动机的功率P=2.25×10?W,飞 故选A。 机匀速航行的速度v=270km/h=75m/s, 4.(1)92(2)铁 可知飞机航行过程中的牵引力为 5.8.4×1061×1020.25热传递 F=P_2.25×10W=