第12章 微专题(2) 热值、比热容、热机效率综合计算-【宝典训练】2023-2024学年九年级全一册物理高效课堂课件(沪粤版)

第十二章　内能与热机 微专题(二)　热值、比热容、 热机效率综合计算 方法技巧：(1)燃料燃烧放出热量的公式：Q＝mq或Q＝Vq。(2)物质吸收(或放出)热量的公式：Q＝cmΔt。(3)热效率的公式：η＝ ×100% 或η＝ ×100%。 返回首页 第 ‹#› 页 微专题(二)　热值、比热容、热机效率综合计算 　　　　　炉子的热效率 1．把质量为1kg、初温为25℃的水加热至75℃的过程中，共消耗了10g液化气，求： (1)水吸收的热量； 返回首页 1 2 3 4 解：水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(75℃－25℃)＝2.1×105J； 答：水吸收的热量为2.1×105J； 第 ‹#› 页 微专题(二)　热值、比热容、热机效率综合计算 1．把质量为1kg、初温为25℃的水加热至75℃的过程中，共消耗了10g液化气，求： (2)燃烧液化气放出的热量(q液化气＝4.2×107J/kg)； 返回首页 解：液化气完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝0.01kg×4.2×107J/kg＝4.2×105J； 答：燃烧液化气放出的热量为4.2×105J； (3)加热装置的效率。 解：加热装置的效率 答：加热装置的效率为50%。 1 2 3 4 第 ‹#› 页 微专题(二)　热值、比热容、热机效率综合计算 2．小星用燃气灶将质量为2kg、温度为25℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？该燃气灶的热效率是25%，则加热这些水需要燃气多少千克？[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，燃气的热值是4.5×107J/kg] 返回首页 解：(1)水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－25℃)＝6.3×105J； 答：水需要吸收6.3×105J热量；加热这些水需要燃气0.056kg。 1 2 3 4 第 ‹#› 页 微专题(二)　热值、比热容、热机效率综合计算 　　　　　热机的热效率 3．(2021·眉山)改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km，消耗汽油6L，汽车发动机功率为12kW，已知：汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，汽油的密度为ρ＝0.7×103kg/m3。求该汽车匀速行驶100km过程中： (1)消耗汽油的质量； 返回首页 解：6L＝6×10－3m3，由密度公式ρ＝ 变形可得消耗汽油的质量m＝ρV＝0.7×103kg/m3×6×10－3m3＝4.2kg； 1 2 3 4 答：消耗汽油的质量为4.2kg； 第 ‹#› 页 微专题(二)　热值、比热容、热机效率综合计算 (2)发动机所做的功； 返回首页 1 2 3 4 答：发动机所做的功为6×107J； 第 ‹#› 页 微专题(二)　热值、比热容、热机效率综合计算 (3)发动机的效率(百分号前保留整数)。 返回首页 答：发动机的效率为31%。 1 2 3 4 第 ‹#› 页 微专题(二)　热值、比热容、热机效率综合计算 4．小汽车以120km/h的速度行驶了2h，消耗汽油12kg。如果该汽油机的效率为30%(汽油热值q＝4.5×107J/kg)。求： (1)12kg汽油完全燃烧放出的热量； 返回首页 解：12kg汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝12kg×4.5×107J/kg＝5.4×108J； 答：12kg汽油完全燃烧放出的热量为5.4×108J； 1 2 3 4 第 ‹#› 页 微专题(二)　热值、比热容、热机效率综合计算 4．小汽车以120km/h的速度行驶了2h，消耗汽油12kg。如果该汽油机的效率为30%(汽油热值q＝4.5×107J/kg)。求： (2)汽车发动机输出的有用功； 返回首页 解：汽车发动机输出的有用功 W＝ηQ放＝30%×5.4×108J＝1.62×108J； 答：汽车发动机输出的有用功为1.62×108J； 1 2 3 4 第 ‹#› 页 微专题(二)　热值、比热容、热机效率综合计算 4．小汽车以120km/h的速度行驶了2h，消耗汽油12kg。如果该汽油机的效率为30%(汽油热值q＝4.5×107J/kg)。求： (3)汽车匀速行驶过程中所受的阻力。 返回首页 解：汽车2h行驶的路程s＝vt＝120km/h×2h＝240km＝2.4×105m， 汽车匀速行驶过程中所受的阻力f＝F＝675N。 答：汽车匀速行驶过程中所受的阻力为675N。 1 2 3 4 第 ‹#› 页 微专题(二)　热值、比热容、热机效率综合计算 本节内容到此结束！ logo η＝×100%＝×100%＝50%。 (2)由η＝×100%得，燃气需放出热量Q放＝＝＝2.52×106J， 由Q放＝mq得，需要燃气的质量m′＝＝＝0.056kg。 解：由速度公式v＝变形可得汽车行驶100km用时t＝＝＝h＝×3600s＝5000s， 由功率公式P＝可得发动机所做的功W＝Pt＝12kW×5000s＝1.2×104 W×5×103s＝6×107J； 解：由放热公式Q＝qm可得汽油完全燃烧所放出的热量Q＝qm＝4.6×107J/kg×4.2kg＝1.932×108J，发动机的效率η＝×100%＝×100%≈31%。 汽车的牵引力F＝＝＝675N， $$