14.2 热机的效率 正文-【七彩作业】2024-2025学年九年级物理上册同步习题课件（人教版）河北专版

九年级上册 2024 物理 人教版 2 第十四章　内能的利用 第2节　热机的效率 1. 关于燃料和热值，以下说法正确的是(　D　) A. 燃料的热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B. 若燃料燃烧不充分，其热值将变小 C. 当燃料未燃烧时，其热值为零 D. 某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 2. 氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为1.4×108 J/kg，完全燃烧0.5 kg的氢气可放出 J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值 (选填“大于”“等于”或“小于”) 1.4×108 J/kg。 7×107　 等于　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 3. 汽车发动机的散热器用水作为冷却剂，是由于水的 ⁠ 较大，降温过程中，是采用 ⁠的方式减小内能的。出租 车使用天然气来代替汽油，已知天然气的热值为4×107 J/m3，当出租车 完全燃烧0.03 m3天然气时，所释放的热量为 J。 4.50 g的干木柴完全燃烧时，放出6×105 J的热量，干木柴的热值是 １ J/kg，如果没有完全燃烧，它的热值将 (选填“变大” “变小”或“不变”)。 比 热容　 热传递　 1.2×106　 不变　 1.2×107　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 5. (2023·唐山路北区期中)下列关于热机效率的说法中正确的是 (　D　) A. 热机所做的有用功增加，热机的效率也会增大 B. 热机效率是指热机所做的有用功与所用燃料燃烧释放的热量之比 C. 柴油机的效率一般比汽油机的效率高，对空气污染小 D. 在设计与制造热机时不断改进与创新，减少能量损失可以提高热机 的效率 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 6. (教材第24页“图14.2－2”改编)某汽车的能量流向图如图所示，其热机 效率为 。该汽车在水平路面上行驶，共消耗了0.5 kg汽油，假 如汽油完全燃烧，释放的热量为 J，此过程中汽车获得的机 械能为 J。(汽油的热值q＝4.6×107 J/kg) 35％　 2.3×107　 8.05×106　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 7. 如图所示，在“比较燃料热值大小”的实验中，不需要控制相同或相等 的因素是(　D　) A. 两种燃料的质量 B. 两只装水的烧杯 C. 烧杯中水的质量 D. 各自加热的时间 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 8. (2023·四川成都)小美在老师的指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯 各装100 g水，用酒精灯加热甲烧杯，用煤油灯加热乙烧杯，直至杯内 水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4 g、煤油2.5 g。她根据实验数 据绘制了水温与加热时间关系的图象(如图所示)。若水沸腾前质量不改 变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，q酒精＝3.0×107 J/kg，q煤油＝4.6×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，则下列说法正确 的是(　B　) B A. 整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多 B. 前3 min，乙杯中的水吸收的热量为 3.36×104 J C. 消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15×108 J D. 酒精灯加热的效率为28％ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 9. 如图所示的是四冲程内燃机工作循环中的 ⁠冲程。若此内燃机 1 s内对外做功20次，则曲轴的转速是 r/min。在一个工作循环 中消耗了20 g汽油(q汽油＝4.6×107 J/kg)，若这台汽油机的效率为30％， 则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。 做功　 2 400　 2.76×105　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 10. (2023·四川广元)某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农 家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5 kg水，盖上锅盖， 完全燃烧了1 kg干木柴使水温从20 ℃升高到80 ℃，水吸收的热量为 J，该柴火灶的热效率为 。[水的比热容是4.2 ×103 J/(kg·℃)，这种干木柴的热值是1×107 J/kg] 1.26×106　 12.6％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 11. (2023·内蒙古兴安盟)民谚“五月五、过端午、蒸 粽子”，呈现了端午节文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的水蒸气进 行加热的。用2.5 kg的水蒸粽子，当水沸腾时，水温升高了80 ℃。c水＝ 4.2×103 J/(kg·℃)，q煤＝3×107 J/kg。求： (1)从加热至沸腾，水吸收的热量。 解：(1)由题意可知，水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×80 ℃＝8.4×105 J。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 (2)此过程若采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10％，需要完全燃烧 煤的质量。 解：(2)由η＝得，煤炉放出的热量Q放＝＝＝8.4×106 J，由 Q放＝m煤q煤得，需要完全燃烧煤的质量m煤＝＝＝0.28 kg。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 12. 国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进 行，某同学计算他家天然气烧水的热效率，将2 kg的水倒入烧水壶中， 并测出水温为20 ℃，在1个标准大气压下，把水刚加热到100 ℃时，测 出消耗天然气0.048 m3。已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然 气热值约为q＝4×107 J/m3。求： (1)将这些水烧开，需吸收多少热量。 解：(1)将这些水烧开需吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃) ×2 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6.72×105 J。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 (2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量。 解：(2)燃烧的天然气放出的热量Q放＝Vq＝0.048 m2×4×107 J/m3＝ 1.92×106 J。 (3)他家天然气灶的效率。 解：(3)他家天然气灶的效率η＝＝＝35％。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 13. 已知某型号的载重汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶9.6 km，所用时间是8 min，消耗燃油3 L(假设燃油完全燃烧)，汽车发动机在这段时间内的功率为60 kW。若燃油的密度是0.8×103 kg/m3，热值为3 ×107 J/kg，求： (1)汽车行驶的速度。 解：(1)汽车行驶的路程s＝9.6 km＝9 600 m，所用时间t＝8 min＝480 s， 汽车行驶的速度 v＝＝＝20 m/s。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 (2)汽车行驶过程中的牵引力。 解：(2)汽车的功率P＝60 kW＝6×104 W，由P＝＝＝Fv可知， 汽车的牵引力F＝＝＝3×103 N。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 (3)汽车发动机的效率。 解：(3)汽车行驶过程中所做的功W＝Pt＝6×104 W×480 s＝2.88×107 J， 消耗燃油的质量m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×3×10－3 m3＝2.4 kg， 燃油完全燃烧放出的热量Q＝mq＝2.4 kg×3×107 J/kg＝7.2×107 J， 汽车发动机的效率η＝＝＝40％。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 第2节　热机的效率 素养达标 能力突破 基础通关 $$