2.3热机效率 同步习题 -2024-2025学年教科版物理九年级上册

热机效率 同步习题 一．选择题（共5小题） 1．2024年5月12日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将试验二十三号卫星发射升空，如图所示，在火箭发射升空过程中，下列说法中（　　） ①火箭飞行时与大气摩擦将机械能转化为内能 ②以发射架为参照物，运载火箭是静止的 ③火箭加注的燃料的热值非常大 ④火箭上升过程中，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 A．只有②④正确 B．只有①④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 2．2023年五一期间，淄博烧烤火出圈，“坐高铁去撸串”等话题不断在社交平台刷屏。如图所示，羊肉串架在微炭火上烤的情景。关于烤羊肉串涉及的物理现象，下列说法中正确的是（　　） A．肉烤熟是通过做功的方式改变其内能的 B．很远就能闻到肉香味是扩散现象 C．烤好的羊肉串变凉的过程中，含有的热量不断减少 D．木炭燃烧的越充分，燃料的热值越高 3．下列说法正确的是（　　） A．一个物体内能增加，一定是从外界吸收了热量 B．热传递过程中，热量只能从内能大的物体传给内能小的物体 C．内能转化为机械能的比例越大，热机效率越高 D．燃料燃烧时放出的热量越多，燃料的热值越大 4．2024年9月25中科宇航力箭一号遥四运载火箭宛如一条腾飞的巨龙在酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能 B．火箭使用液氢作燃料，利用了液氢热值大的性质 C．火箭发动机是最高效的热机，其效率非常接近100% D．火箭喷出燃气后，周围温度升高，空气分子的热运动减缓 5．在刚刚落幕的高新区第二届中小学生田径运动会上，同学们努力拼搏，携手奋进，展现了“怒放的生命，出彩的少年”的风姿。为了补充能量，长跑运动员常会在赛前吃点巧克力。某种巧克力的营养成分表上标有“每100克能量2000千焦”。下列物理量与该标识的含义相类似的是（　　） A．内能 B．热值 C．热量 D．比热容 二．填空题（共5小题） 6．燃料在热机内不完全燃烧时，它的热值是 　 　（填：“不变”或“变小”），如图所示的内燃机能流图可以看出，它的能量损失所占的百分比是：废气内能35%，散热损失30%，机械损失10%，则内燃机的热机效率是 　 　。下列措施不能提高热机效率的是：　 　（填序号）①尽量使燃料充分燃；②尽量选用功率更大的发动机；③量减少废气带走的热量④尽量减少热机部件间的摩擦损耗。 7．暑假小明去克旗奶奶家，奶奶用如图所示的酒精锅为小明涮羊肉，锅内放了温度为20℃质量为2kg的水，酒精锅把这些水烧开所需要的热量为 　 　J，至少需要 　 　g酒精。结果用了70g酒精，则该酒精锅的效率为 　 　。水沸腾时，锅盖不停被水蒸气顶起，这种现象是 　 　能转化为机械能。（锅内气压为一标准大气压、q酒精＝3.0×107J/kg、c水＝4.2×103J/（kg•℃）） 8．中国航天，正在迈向“诗和远方”，神舟系列飞船接连升空。运载飞船的火箭一般用液氢来做燃料，这主要是因为液氢的 　 　大；火箭点火升空获得机械能的过程相当于汽油机 　 　冲程的能量转化。 9．燃油的热值为4×107J/L，它表示的物理意义是 　 　，完全燃烧500mL的燃油，放出的热量为 　 　J。 10．如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，该过程中，使引火仪中的空气内能改变的方式是 　 　。如图乙所示是单缸四冲程汽油机工作状态示意图与甲图中的能量转化情况 　 　（相同/不相同）。某台汽油机飞轮的转速为3000r/min，该汽油机每秒钟对外做 　 　次功，完全燃烧500g汽油放出的热量是 　 　J。（汽油的热值是4.6×107J/kg） 三．解答题（共4小题） 11．爷爷要泡茶。小明帮爷爷烧水。他在铝壶中装了1kg的水，放在煤气灶上加热，将水从50℃加热至沸腾（在一个标准大气压下），煤气灶共燃烧了101的天然气，在此过程中：[q气＝4.2×107J/m3，c水＝4，2×103J/（kg•℃）] （1）完全燃烧10L的天然气可以放出多少热量？ （2）铝壶中的水吸收了多少热量？ （3）该煤气灶的效率是多少？ （4）如果煤气灶效率没有达到100%，请写出一种原因。 12．我国近年来大力开发太阳能热水器。如表所示是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。【水的比热容c＝4.2×10J/（kg•℃）】 太阳照射时间（h） 装水量（kg） 吸热板面积（m2） 水升高的温度（℃） 太阳辐射功率J/（m2•h） 10 100 2 50 2.1×106 太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的热量，求： （1）水吸收的热量； （2）太阳投射到热水器的热量E＝ 　 　J； （3）太阳能热水器的效率； （4）如果水吸收的热量由天然气来提供，需完全燃烧多少m3的天然气？（q＝4×107J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 13．小明购买了一盒薯片，部分参数如表所示。利用图示实验器材估测其热值。用天平分别测出3g薯片和100g水，用温度计测出水的初温为22℃，将3g薯片放入燃烧皿中，待其燃尽后记下水的温度为72℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则 （1）水吸收的热量为多少？ （2）根据实验数据，估算薯片的热值为多少？ （3）根据表中数据，估算出薯片热值是 　 　J/kg，与（2）中根据实验数据计算出的结果相差较大，原因可能是（写出一条）：　 　。 营养成分表每份食用量：30g 项目 每份 能量 663000J 蛋白质 1.7g 脂肪 9.6g 14．《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了一种机械筒车以水流作动力，用来取水，如图所示，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）。 （1）求该筒车旋转一周，一个取水桶对进入接水槽的水所做的功； （2）若水流冲击筒车的功率为40W，求筒车旋转一周取水的机械效率； （3）若采用效率为30%的柴油发动机代替水车旋转1h抽相同质量的水，需要燃烧柴油的质量是多少克？（柴油的热值取4.0×107J/kg） 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．2024年5月12日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将试验二十三号卫星发射升空，如图所示，在火箭发射升空过程中，下列说法中（　　） ①火箭飞行时与大气摩擦将机械能转化为内能 ②以发射架为参照物，运载火箭是静止的 ③火箭加注的燃料的热值非常大 ④火箭上升过程中，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 A．只有②④正确 B．只有①④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 【分析】（1）克服摩擦做功，机械能转化为内能； （2）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止； （3）火箭选用的燃料的热值很大； （4）火箭的发射过程中，燃料燃烧，化学能转化为内能，内能对外做功，内能转化为机械能。 【解答】解：①火箭飞行时与大气摩擦将机械能转化为内能，故①正确； ②飞船升空的过程中，以发射架为参照物，运载火箭与发射架之间有位置变化，运载火箭是运动的，故②错误； ③为了使单位质量的燃料能够放出更多的热量，火箭加注的燃料的热值很大，故③正确； ④火箭上升过程中，火箭的燃料燃烧将部分化学能转化为内能，再将部分内能转化为火箭的机械能，不是全部转化，故④错误。 故选：C。 【点评】本题考查了能量的转化、运动和静止的相对性、燃料的热值，属于基础内容，难度不大。 2．2023年五一期间，淄博烧烤火出圈，“坐高铁去撸串”等话题不断在社交平台刷屏。如图所示，羊肉串架在微炭火上烤的情景。关于烤羊肉串涉及的物理现象，下列说法中正确的是（　　） A．肉烤熟是通过做功的方式改变其内能的 B．很远就能闻到肉香味是扩散现象 C．烤好的羊肉串变凉的过程中，含有的热量不断减少 D．木炭燃烧的越充分，燃料的热值越高 【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递； （2）扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动； （3）热量是一个过程量，不能用具有、含有来修饰； （4）燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关。 【解答】解：A、解：改变物体内能的方式有热传递和做功，食物烤熟是通过热传递方式增加了食物的内能，故A错误； B、很远就能闻到香味，是扩散现象，是分子无规则运动的结果，故B正确； C、热量是一个过程量，不能用具有、含有来修饰，故C错误； D、燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，燃料燃烧越充分，其热值不变，故D错误。 故选：B。 【点评】此题考查了改变内能的方法、扩散现象、热量与热值等，属基础知识的应用，难度不大。 3．下列说法正确的是（　　） A．一个物体内能增加，一定是从外界吸收了热量 B．热传递过程中，热量只能从内能大的物体传给内能小的物体 C．内能转化为机械能的比例越大，热机效率越高 D．燃料燃烧时放出的热量越多，燃料的热值越大 【分析】结合热机的效率概念及影响因素、改变内能的方式、燃料热值等知识点进行分析。 【解答】解：A.一个物体内能增加，不一定是从外界吸收了热量，也可能是做功改变了内能，故A错误； B.热传递过程中，热量只能从温度高的物体传给温度低的物体，故B错误； C.由机械效率的概念可知，内能转化为机械能的比例越大，热机效率越高，故C正确； D.单位质量的燃料，完全燃料燃烧时放出的热量越多，燃料的热值越大，故D错误； 故选：C。 【点评】本题考查了热机的效率概念及影响因素、改变内能的方式、燃料热值等知识点。 4．2024年9月25中科宇航力箭一号遥四运载火箭宛如一条腾飞的巨龙在酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能 B．火箭使用液氢作燃料，利用了液氢热值大的性质 C．火箭发动机是最高效的热机，其效率非常接近100% D．火箭喷出燃气后，周围温度升高，空气分子的热运动减缓 【分析】（1）火箭升空消耗燃料内能转化为机械能； （2）热值数值等于1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，完全燃烧相同质量的不同燃料时，燃料的热值越大，释放出的热量越多； （3）任何能量转化过程都伴随能量的损失，所以转化效率很难接近100%； （4）温度越高，分子无规则运动越剧烈。 【解答】解：A、火箭点火升空过程中火箭内燃料燃烧将化学能转化为内能，然后对外做功将内能转化为机械能，故A错误； B、液氢的热值大，等质量的液氢和其他燃料完全燃烧，液氢放出的热量多，故火箭采用液氢作为燃料，故B正确； C、火箭发动机工作过程中也有很大的能量损失，其效率不可能接近100%，故C错误； D、燃气温度高，周围低温的空气吸热，内能增大，是通过热传递的方式使空气内能增大的，温度升高，空气分子的热运动加快，故D错误。 故选：B。 【点评】此题以运载火箭为载体，考查能量的转化和转移、热机效率、热值的概念、分子热运动，涉及到的知识点较多，综合性较强，难度适中，属于中档题目。 5．在刚刚落幕的高新区第二届中小学生田径运动会上，同学们努力拼搏，携手奋进，展现了“怒放的生命，出彩的少年”的风姿。为了补充能量，长跑运动员常会在赛前吃点巧克力。某种巧克力的营养成分表上标有“每100克能量2000千焦”。下列物理量与该标识的含义相类似的是（　　） A．内能 B．热值 C．热量 D．比热容 【分析】燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 【解答】解：燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。某种巧克力的营养成分表上标有“每100克能量2000千焦”。下列物理量与该标识的含义相类似的是热值。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查热值的概念，属于基础题。 二．填空题（共5小题） 6．燃料在热机内不完全燃烧时，它的热值是 　不变　（填：“不变”或“变小”），如图所示的内燃机能流图可以看出，它的能量损失所占的百分比是：废气内能35%，散热损失30%，机械损失10%，则内燃机的热机效率是 　25%　。下列措施不能提高热机效率的是：　②　（填序号）①尽量使燃料充分燃；②尽量选用功率更大的发动机；③量减少废气带走的热量④尽量减少热机部件间的摩擦损耗。 【分析】（1）燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关； （2）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比； （3）提高热机的效率的方法：使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失等。 【解答】解：燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，所以，燃料在热机内不完全燃烧时，它的热值不变； 热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，由题意知，内燃机的热机效率为 η＝100%﹣35%﹣30%﹣10%＝25%； 热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。而热机效率与功率无关，所以尽量选用功率更大的发动机不能提高热机效率。故②符合题意，①③④不符合题意。 故选②。 故答案为：不变；25%； ②。 【点评】此题主要考查了热机效率的计算及提高热机效率的方法等。是一道实用性题目。 7．暑假小明去克旗奶奶家，奶奶用如图所示的酒精锅为小明涮羊肉，锅内放了温度为20℃质量为2kg的水，酒精锅把这些水烧开所需要的热量为 　6.72×105　J，至少需要 　22.4　g酒精。结果用了70g酒精，则该酒精锅的效率为 　32%　。水沸腾时，锅盖不停被水蒸气顶起，这种现象是 　内　能转化为机械能。（锅内气压为一标准大气压、q酒精＝3.0×107J/kg、c水＝4.2×103J/（kg•℃）） 【分析】（1）一标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温，知道水的质量、初温以及比热容，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量； （2）若酒精完全燃烧放出的热量全被水吸收，需要的酒精最少，即Q放＝Q吸，再利用Q放＝mq求至少需要酒精的质量； （3）知道消耗酒精的质量和热值，利用Q放＝mq求出酒精完全燃烧放出的热量；该酒精锅的效率等于水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量之比； （4）水蒸气膨胀做功，消耗水蒸气的内能转化为锅盖的机械能。 【解答】解：（1）一标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃， 水吸收的热量： Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J； （2）若酒精完全燃烧放出的热量全被水吸收，需要的酒精最少， 则Q放＝Q吸＝6.72×105J， 由Q放＝mq可得至少需要酒精的质量： m酒精＝＝＝0.0224kg＝22.4g； （3）70g酒精完全燃烧放出的热量： Q放′＝m酒精′q酒精＝70×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝2.1×106J； 酒精锅的效率： η＝＝×100%＝32%； （4）水沸腾时，水蒸气膨胀做功，消耗水蒸气的内能转化为锅盖的机械能。 故答案为：6.72×105；22.4；32%；内。 【点评】本题考查了吸热公式Q吸＝cmΔt＝cm（t﹣t0）、燃料完全燃烧放热公式Q放＝Vq、效率公式的应用，灵活应用相关公式是关键。 8．中国航天，正在迈向“诗和远方”，神舟系列飞船接连升空。运载飞船的火箭一般用液氢来做燃料，这主要是因为液氢的 　热值　大；火箭点火升空获得机械能的过程相当于汽油机 　做功　冲程的能量转化。 【分析】（1）热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小； （2）热机的压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能。 【解答】解：（1）发射飞船的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量； （2）热机的压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能，火箭点火发射的过程相当于热机的做功冲程。 故答案为：热值；做功。 【点评】本题主要考查燃料的热值以及热机的有关知。 9．燃油的热值为4×107J/L，它表示的物理意义是 　1L燃油完全燃烧放出的热量为4×107J　，完全燃烧500mL的燃油，放出的热量为 　2×107　J。 【分析】（1）单位质量（或单位体积）某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值； （2）利用Q放＝Vq计算完全燃烧500mL燃油放出的热量。 【解答】解：（1）燃油的热值为4×107J/L，它表示：1L燃油完全燃烧放出的热量为4×107J； （2）完全燃烧500mL＝0.5L的燃油，放出的热量： Q放＝Vq＝0.5L×4×107J/L＝2×107J。 故答案为：1L燃油完全燃烧放出的热量为4×107J；2×107。 【点评】本题考查了热值的物理意义、燃料完全燃烧放热公式的应用，属于基础题目。 10．如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，该过程中，使引火仪中的空气内能改变的方式是 　做功　。如图乙所示是单缸四冲程汽油机工作状态示意图与甲图中的能量转化情况 　不相同　（相同/不相同）。某台汽油机飞轮的转速为3000r/min，该汽油机每秒钟对外做 　25　次功，完全燃烧500g汽油放出的热量是 　2.3×107　J。（汽油的热值是4.6×107J/kg） 【分析】（1）改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；根据气门和活塞的情况判断出图乙是哪个冲程；单缸四冲程汽油机一个工作循环包含四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩混合气体做功，将机械能转化为内能；在做功冲程中，将内能转化为机械能； （2）在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次。根据Q放＝qm计算热量。 【解答】解：在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，这说明压缩筒内空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，棉花燃烧起来；由图可知，两个气门都关闭，活塞下行，为做功冲程，工作时将内能转化为机械能，故图中甲与乙能量转化情况不同； 四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min＝50r/s，则该飞轮每秒钟转50圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转50圈，共完成25个工作循环，做功25次。 完全燃烧m＝500g＝0.5kg汽油放出的热量Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.5kg＝2.3×107J。 故答案为：做功；不相同；25；2.3×107。 【点评】根据改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理（能量的转化）；知道在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次可解答此题。 三．解答题（共4小题） 11．爷爷要泡茶。小明帮爷爷烧水。他在铝壶中装了1kg的水，放在煤气灶上加热，将水从50℃加热至沸腾（在一个标准大气压下），煤气灶共燃烧了101的天然气，在此过程中：[q气＝4.2×107J/m3，c水＝4，2×103J/（kg•℃）] （1）完全燃烧10L的天然气可以放出多少热量？ （2）铝壶中的水吸收了多少热量？ （3）该煤气灶的效率是多少？ （4）如果煤气灶效率没有达到100%，请写出一种原因。 【分析】（1）根据公式Q放＝qV可计算10L天然气完全燃烧产生的热量； （2）在1标准大气压下水的沸点是100℃，又知道水的质量、水的初温、水的比热容，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量； （3）该煤气灶的效率等于水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比； （4）从铝壶在这个过程也有吸热；周围空气也在烧水的过程中吸收热量；燃料不可能完全燃烧等方面考虑。 【解答】解：（1）天然气的体积为：V＝10L＝0.01m3， 完全燃烧10L天然气放出的热量为：Q放＝qV＝4.2×107J/m3×0.01m3＝4.2×105J； （2）1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣50℃）＝2.1×105J； （3）该煤气灶的效率： η＝＝＝×100%＝50%； （4）煤气灶的效率未达到100%，原因有：铝壶在这个过程也有吸热；周围空气也在烧水的过程中吸收热量；燃料不可能完全燃烧等等。 【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、热效率公式的应用，综合性较强，难度适中。 12．我国近年来大力开发太阳能热水器。如表所示是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。【水的比热容c＝4.2×10J/（kg•℃）】 太阳照射时间（h） 装水量（kg） 吸热板面积（m2） 水升高的温度（℃） 太阳辐射功率J/（m2•h） 10 100 2 50 2.1×106 太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的热量，求： （1）水吸收的热量； （2）太阳投射到热水器的热量E＝ 　4.2×107　J； （3）太阳能热水器的效率； （4）如果水吸收的热量由天然气来提供，需完全燃烧多少m3的天然气？（q＝4×107J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 【分析】（1）知道水的质量、比热容和升高的温度，利用Q吸＝cmΔt求出水在10h内吸收的热量； （2）根据题意求出热水器10h吸收太阳能的热量； （3）根据效率公式求出该太阳能热水器的效率； （4）天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收，则Q放＝Q吸，根据热值公式q＝可以计算完全燃烧天然气的体积。 【解答】解：（1）水在10h内升高的温度为50℃， 水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×50℃＝2.1×107J； （2）热水器吸收太阳能的热量为：E＝2.1×106J/（m2•h）×2m2×10h＝4.2×107J； （3）太阳能热水器的效率为： η＝×100%＝×100%＝50%； （4）天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收，则Q放＝Q吸＝2.1×107J， 由q＝可知，需要完全燃烧天然气的体积： V＝＝＝0.525m3。 答：（1）水吸收的热量为2.1×107J； （2）4.2×107； （3）太阳能热水器的效率为50%； （4）如果水吸收的热量由天然气来提供，需完全燃烧0.525m3的天然气。 【点评】本题考查吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及效率公式的应用，题目难度不大。 13．小明购买了一盒薯片，部分参数如表所示。利用图示实验器材估测其热值。用天平分别测出3g薯片和100g水，用温度计测出水的初温为22℃，将3g薯片放入燃烧皿中，待其燃尽后记下水的温度为72℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则 （1）水吸收的热量为多少？ （2）根据实验数据，估算薯片的热值为多少？ （3）根据表中数据，估算出薯片热值是 　2.21×107　J/kg，与（2）中根据实验数据计算出的结果相差较大，原因可能是（写出一条）：　薯片燃烧放出的热量有一部分散失到空气中　。 营养成分表每份食用量：30g 项目 每份 能量 663000J 蛋白质 1.7g 脂肪 9.6g 【分析】（1）根据Q吸＝c水m水（t﹣t0）求出水吸收的热量； （2）根据q薯＝＝求出薯片的热值； （3）根据薯片盒上的数据利用q薯′＝计算出其热值； 燃料燃烧释放的热量没有被水完全吸收，燃料可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系。 【解答】解：（1）水吸收的热量为Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100×10﹣3kg×（72℃﹣22℃）＝2.1×104J； （2）薯片的热值为q薯＝＝＝＝7×106J/kg； （3）根据薯片盒上的数据计算出其热值为q薯′＝＝＝2.21×107J/kg； 实验过程中，燃料燃烧产生的热量有部分散失于空气中，没有全部被水吸收，加热装置也会吸收一部分热量，因此两次计算出的薯片热值相差很多。 答：（1）水吸收的热量为2.1×104J； （2）根据实验数据，估算薯片的热值为7×106J/kg； （3）2.21×107；薯片燃烧放出的热量有一部分散失到空气中。 【点评】此题考查了吸收热量的计算、燃料的热值及其计算，难度不大，属基础题。 14．《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了一种机械筒车以水流作动力，用来取水，如图所示，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）。 （1）求该筒车旋转一周，一个取水桶对进入接水槽的水所做的功； （2）若水流冲击筒车的功率为40W，求筒车旋转一周取水的机械效率； （3）若采用效率为30%的柴油发动机代替水车旋转1h抽相同质量的水，需要燃烧柴油的质量是多少克？（柴油的热值取4.0×107J/kg） 【分析】（1）根据W＝Gh求出该筒车旋转一周对一个取水桶对进入接水槽的水所做的功； （2）根据W＝Pt求出水流所做的功，然后根据机械效率的定义求出机械效率的大小； （3）求出该筒车1小时对水所做的功，根据效率公式可求出完全燃烧柴油放出的热量，再根据燃烧放热公式求出需要燃烧柴油的质量。 【解答】解：（1）该筒车旋转一周，一个取水桶对进入接水槽的水所做的功： W＝Gh＝mgh＝4kg×10N/kg×4m＝160J； （2）若水流冲击筒车的功率为40W，60s水流冲击筒车的功： W总'＝Pt＝40W×60s＝2400J； 筒车旋转一周取水的机械效率： η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%； （3）该筒车1小时对水所做的功： W水＝60×12×160J＝115200J， 根据效率公式得完全燃烧柴油放出的热量： Q放＝＝＝3.84×105J， 根据Q放＝mq得需要燃烧柴油的质量： m柴油＝＝＝0.0096kg＝9.6g。 答：（1）该筒车旋转一周，一个取水桶对进入接水槽的水所做的功为160J； （2）筒车旋转一周取水的机械效率为80%； （3）若采用效率为30%的柴油发动机代替水车旋转一小时抽相同质量的水，需要燃烧柴油的质量是9.6g。 【点评】本题考查了功的计算、功率公式的应用、机械效率的计算以及燃烧放热公式的应用，难度不大。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/11/22 16:42:15；用户：资源；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$