热学综合计算-2024-2025学年沪科版物理九年级上册综合复习(福建专用)
2024-11-23
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十二章 温度与物态变化,第十三章 内能与热机 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.14 MB |
| 发布时间 | 2024-11-23 |
| 更新时间 | 2024-11-23 |
| 作者 | L树犹如此 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48886068.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
初三物理 热学综合计算
一、计算题
1.(24-25九年级上·福建漳州·阶段练习)有朋自远方来,烧一壶热水,拈几许茶叶,置于瓷制器皿中,沸水冲泡,这是闽南人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水,将质量为1kg,温度为30℃的水加热至沸腾(1个标准大气压下),需完全燃烧20g酒精,已知,。
求:
(1)20g酒精完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)酒精炉的效率。
2.(24-25九年级上·福建漳州·阶段练习)一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了2.3km,受到的阻力为1200N,燃烧了0.3kg汽油。(汽油的热值)求:
(1)牵引力做了多少功;
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量;
(3)发动机的效率。
3.(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)车子行驶100km,消耗了汽油5kg。已知车行驶过程中,受到的阻力为500N,汽油的热值为。
(1)汽车克服阻力做的功W;
(2)汽油放出的热量;
(3)机械效率。
4.(24-25九年级上·福建漳州·阶段练习)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给80kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了3kg的煤,煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量:
(2)经过6min时间加热, 水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
5.(24-25九年级上·福建厦门·期中)如图所示是某热机在一次工作时的能量流向图,输入的内能E是完全燃烧汽油得到的(汽油热值为),求:
(1)在这次工作中输出了多少机械能?
(2)该热机的效率是多少?
(3)如果该热机的效率不变,在第二次工作中消耗了10kg的汽油,那么这次获得了多少机械能?
6.(24-25九年级上·福建漳州·期中)用天然气灶烧水,燃烧0.1m³的天然气,使10kg的水从20℃升高到70℃已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3,求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(2)水吸收的热量Q吸;
(3)燃气灶的效率η。
7.(24-25九年级上·福建漳州·期中)如图所示,“围炉煮茶”是近年闽南地区流行的一种休闲方式,采用木炭作为燃料。茶壶中装入5kg初温为32℃的山泉水,用围炉加热至100℃,消耗了0.1kg木炭。已知,木炭热值。求:
(1)水吸收的热量;
(2)0.1kg木炭完全燃烧放出的热量;
(3)围炉的加热效率。
8.(24-25九年级上·福建三明·期中)氢发动机是用气态氢作为燃料,代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机,氢气燃烧的生成物为水。如图所示,这是氢发动机汽车,该车在平直路面上匀速行驶,所受的阻力为,消耗氢气。求:
(1)汽车牵引力所做的功;
(2)氢气完全燃烧放出的热量;
(3)该汽车发动机的机械效率。
9.(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)如图所示是一款远程无人驾驶清扫车, 自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况,该款车在公路上匀速直线行驶了8km,消耗汽油 1.2kg,若汽油机的效率为 30%(汽 油的热值为 4.5×107J/kg),求:
(1)1.2kg 汽油完全燃烧放出的热量;
(2)在此过程中清扫车发动机做的有用功;
(3)清扫车行驶过程受到的摩擦力。
10.(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)氢燃料电池汽车利用氢与氧发生化学反应产生电能,供给电动机,从而驱动汽车行驶。该类型汽车甲在平直公路上从A地匀速出发,牵引力做功。若氢燃料电池将化学能转化为电能的效率为75%,所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶。,。
(1)求此过程中产生的电能E电。
(2)求此过程中需要消耗的氢燃料的质量。(假设氢燃料完全燃烧)
(3)燃油汽车乙也在该公路上从A地匀速出发,假设汽油在汽缸内完全燃烧,牵引力做相同的功需要燃烧5kg汽油,汽车乙发动机的效率为多少?(计算结果精确到0.1%)
11.(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)垃圾分类看似小事,实则是“大事”,它体现了一座城市的社会文明水平。为了有效处理这些垃圾,某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾420t,垃圾的平均热值。求:
(1)420t垃圾完全燃烧产生的热量;
(2)若420t垃圾完全燃烧产生热量的80%被水吸收,则在1标准大气压下,能使初温为20℃的水温度升高到多少?
12.(24-25九年级上·福建南平·阶段练习)秦山核电站站1991年12月15日投入运行开始,秦山核电基地一直保持安全稳定运行,目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13t,减排二氧化碳约40.6t、二氧化硫约0.2t,氮氧化物约0.8t.是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。
(1)13t烟煤如果完全燃烧,放出的热量为多少?(烟煤的热值约为)
(2)假设13t烟煤在煤炉中完全燃烧,放出的热量部分被水吸收,可以使的水从20℃升高到100℃,求水吸收的热量为多少?[水的比热容是]
(3)求煤炉加热水的热效率?
13.(23-24九年级上·福建福州·阶段练习)今年“中秋”期间,爸爸开车带着全家去旅游。汽车(包括车上的人和物品)总重为1.6×104N,汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km,所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍,全程共消耗16kg的汽油,汽油的热值是4.6×107J/kg(假设汽油完全燃烧)。
(1)汽车行驶230km牵引力做了多少功?
(2)全程燃料完全燃烧共放出多少热量?
(3)汽车发动机的效率多大?
14.(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)筒车是一种以水流作动力,用来取水的机械,如图甲所示。某筒车的接水槽比取水处高4m,水轮上有10个取水筒,一个取水筒每次可取水5kg,该筒车每小时能旋转圈,若一天工作24小时,可以灌溉一百亩的田。已知g取。
(1)求该筒车旋转一周,1个取水筒对进入接水槽内的水所做的功。
(2)求该筒车旋转一小时,10个提升水筒所做的功。
(3)若采用的柴油发动机代替筒车灌溉一百亩田地,需要燃烧0.4kg柴油,求该柴油机的效率是多少?(柴油的热值)
15.(24-25九年级上·福建泉州·期中)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,,用该装置加热水的效率为42%。求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量;
(2)此过程中,液态燃料燃烧放出的热量;
(3)该液态燃料的热值。
16.(23-24九年级上·福建三明·期中)某实验小组利用酒精灯给某种物质加热,测得这种物质温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在固态下的比热容,酒精的热值为。物质的吸热功率是指物质在单位时间内吸收的热量即。设物质从热源吸热的功率恒定不变,且加热过程中物质的质量保持不变,根据图象解答下列问题:
(1)在最初内,物质吸收的热量和吸热功率为多少;
(2)该物质在熔化过程中吸收的热量为多少;
(3)若利用酒精灯加热时的热效率为20%,则整个加热过程中完全燃烧酒精的质量。
17.(23-24九年级上·福建厦门·期中)我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为,最大飞行高度达,最大航行速度达2.5倍声速(合),最大载油量为,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:
速度
100
200
300
400
500
阻力
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为,则:
(1)某次飞机以的速度匀速飞行,求此过程中发动机做的功和消耗的燃油的质量;
(2)当飞机以速度匀速飞行时,请推导飞机牵引力的功率与的关系式。
18.(23-24九年级上·福建泉州·期中)小芳在家利用热水加热冷牛奶,用质量为1kg、初温为95℃的热水,加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后,热水和牛奶的共同温中度为75℃。[c水=4.2103J/(kg·℃), q天然气=4.2107J/m3]
(1)求水放出的热量;(2)若加热过程无热量散失,求牛奶的比热容;
(3)若用加热效率为50%的天然气灶将质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶加热到75℃,求需要完全燃烧天然气的体积。
19.(23-24九年级上·福建泉州·阶段练习)混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点,某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示在某次测试中,蓄电池存满电能7.6×108J,启动时,消耗了20%电能输送给车轮。当汽车速度达到50km/h时,由内燃机提供能量,接下来汽车匀速行驶一段路程,共消耗燃料14kg,蓄电池充满,已知内燃机效率为40%。(忽略蓄电池和电动机的热损失,q燃料=4.5×107J/kg)求:
(1)当汽车速度达到50km/h时,汽车受到的牵引力大小?
(2)汽车匀速行驶一段路程,燃料完全燃烧放出的热量为多少?(3)内燃机给车轮供能的效率。
20.(24-25九年级上·福建厦门·期中)如图为汽油机做功冲程的示意图,若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为,某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为,活塞以1200次/分钟做往复运动,汽油机往复运动两次,对外做功一次,求:
(1)汽油机在此工作状态下,对外做的一次功的大小;
(2)汽油机在此工作状态下,1min内做功的功率;
(3)如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率为多少。(,不计摩擦,结果保留两位有效数字)
试卷第1页,共3页
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初三物理 热学综合计算
一、计算题
1.(24-25九年级上·福建漳州·阶段练习)有朋自远方来,烧一壶热水,拈几许茶叶,置于瓷制器皿中,沸水冲泡,这是闽南人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水,将质量为1kg,温度为30℃的水加热至沸腾(1个标准大气压下),需完全燃烧20g酒精,已知,。
求:
(1)20g酒精完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)酒精炉的效率。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)20g酒精完全燃烧放出的热量为
(2)标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量为
(3)酒精炉的效率为
2.(24-25九年级上·福建漳州·阶段练习)一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了2.3km,受到的阻力为1200N,燃烧了0.3kg汽油。(汽油的热值)求:
(1)牵引力做了多少功;
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量;
(3)发动机的效率。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)汽车做匀速直线运动,受力平衡,则牵引力为
牵引力做功为
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量为
(3)发动机的效率为
3.(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)车子行驶100km,消耗了汽油5kg。已知车行驶过程中,受到的阻力为500N,汽油的热值为。
(1)汽车克服阻力做的功W;
(2)汽油放出的热量;
(3)机械效率。
【答案】(1)(2)(3)25%
【详解】(1)汽车克服阻力做的功为
(2)汽油放出的热量为
(3)机械效率是
4.(24-25九年级上·福建漳州·阶段练习)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给80kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了3kg的煤,煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量:
(2)经过6min时间加热, 水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
【答案】(1)(2)(3)22.4%
【详解】(1)煤完全燃烧产生的热量为
(2)由图可知,经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃,则水吸收的热量为
(3)烧水时的热效率为
5.(24-25九年级上·福建厦门·期中)如图所示是某热机在一次工作时的能量流向图,输入的内能E是完全燃烧汽油得到的(汽油热值为),求:
(1)在这次工作中输出了多少机械能?
(2)该热机的效率是多少?
(3)如果该热机的效率不变,在第二次工作中消耗了10kg的汽油,那么这次获得了多少机械能?
【答案】(1)(2)30%(3)
【详解】(1)根据能量守恒定律知道 ,输出总能量=输入总能量,在这次工作中输出的机械能为
(2)热机的效率是做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,则该热机的效率是
(3)10kg的汽油完全燃烧释放的热量为
由 知道,这次获得的机械能为
6.(24-25九年级上·福建漳州·期中)用天然气灶烧水,燃烧0.1m³的天然气,使10kg的水从20℃升高到70℃已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3,求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(2)水吸收的热量Q吸;
(3)燃气灶的效率η。
【答案】(1)7×106J(2)2.1×106J(3)30%
【详解】(1)天然气完全燃烧放出的热量为
(2)水吸收的热量为
(3)燃气灶的效率是
7.(24-25九年级上·福建漳州·期中)如图所示,“围炉煮茶”是近年闽南地区流行的一种休闲方式,采用木炭作为燃料。茶壶中装入5kg初温为32℃的山泉水,用围炉加热至100℃,消耗了0.1kg木炭。已知,木炭热值。求:
(1)水吸收的热量;
(2)0.1kg木炭完全燃烧放出的热量;
(3)围炉的加热效率。
【答案】(1)(2)(3)42%
【详解】(1)由可知,水吸收的热量为
(2)0.1kg木炭完全燃烧放出的热量为
(3)围炉的加热效率为
8.(24-25九年级上·福建三明·期中)氢发动机是用气态氢作为燃料,代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机,氢气燃烧的生成物为水。如图所示,这是氢发动机汽车,该车在平直路面上匀速行驶,所受的阻力为,消耗氢气。求:
(1)汽车牵引力所做的功;
(2)氢气完全燃烧放出的热量;
(3)该汽车发动机的机械效率。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)该车在平直路面上匀速行驶,受力平衡,则牵引力为
汽车牵引力所做的功为
(2)氢气完全燃烧放出的热量为
(3)该汽车发动机的机械效率为
9.(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)如图所示是一款远程无人驾驶清扫车, 自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况,该款车在公路上匀速直线行驶了8km,消耗汽油 1.2kg,若汽油机的效率为 30%(汽 油的热值为 4.5×107J/kg),求:
(1)1.2kg 汽油完全燃烧放出的热量;
(2)在此过程中清扫车发动机做的有用功;
(3)清扫车行驶过程受到的摩擦力。
【答案】(1)5.4×107J(2)1.62×107J(3)2025N
【详解】(1)1.2kg 汽油完全燃烧放出的热量为
(2)在此过程中清扫车发动机做的有用功W为
(3)清扫车行驶过程中的牵引力为
由于清扫车在匀速行驶,受到的摩擦力和牵引力是一对平衡力,大小相等,则摩擦力为
10.(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)氢燃料电池汽车利用氢与氧发生化学反应产生电能,供给电动机,从而驱动汽车行驶。该类型汽车甲在平直公路上从A地匀速出发,牵引力做功。若氢燃料电池将化学能转化为电能的效率为75%,所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶。,。
(1)求此过程中产生的电能E电。
(2)求此过程中需要消耗的氢燃料的质量。(假设氢燃料完全燃烧)
(3)燃油汽车乙也在该公路上从A地匀速出发,假设汽油在汽缸内完全燃烧,牵引力做相同的功需要燃烧5kg汽油,汽车乙发动机的效率为多少?(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)氢气所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶,此过程中产生的电能E电
(2)氢燃料电池将化学能转化为电能的效率为75%,氢气燃烧产生的热量
此过程中需要消耗的氢燃料的质量
(3)汽油完全燃烧产生的热量
汽车乙发动机的效率
11.(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)垃圾分类看似小事,实则是“大事”,它体现了一座城市的社会文明水平。为了有效处理这些垃圾,某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾420t,垃圾的平均热值。求:
(1)420t垃圾完全燃烧产生的热量;
(2)若420t垃圾完全燃烧产生热量的80%被水吸收,则在1标准大气压下,能使初温为20℃的水温度升高到多少?
【答案】(1)(2)
【详解】(1)420t垃圾完全燃烧产生的热量为
(2)水吸收的热量为
水的末温为
12.(24-25九年级上·福建南平·阶段练习)秦山核电站站1991年12月15日投入运行开始,秦山核电基地一直保持安全稳定运行,目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13t,减排二氧化碳约40.6t、二氧化硫约0.2t,氮氧化物约0.8t.是目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。
(1)13t烟煤如果完全燃烧,放出的热量为多少?(烟煤的热值约为)
(2)假设13t烟煤在煤炉中完全燃烧,放出的热量部分被水吸收,可以使的水从20℃升高到100℃,求水吸收的热量为多少?[水的比热容是]
(3)求煤炉加热水的热效率?
【答案】(1)(2)(3)34%
【详解】(1)13t烟煤如果完全燃烧,放出的热量
(2)水吸收的热量
(3)煤炉加热水的热效率
13.(23-24九年级上·福建福州·阶段练习)今年“中秋”期间,爸爸开车带着全家去旅游。汽车(包括车上的人和物品)总重为1.6×104N,汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km,所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍,全程共消耗16kg的汽油,汽油的热值是4.6×107J/kg(假设汽油完全燃烧)。
(1)汽车行驶230km牵引力做了多少功?
(2)全程燃料完全燃烧共放出多少热量?
(3)汽车发动机的效率多大?
【答案】(1)1.84×108J(2)7.36×108J(3)25%
【详解】(1)汽车总重力G=1.6×104N,汽车行驶时受到的阻力f=0.05G=0.05×1.6×104N=800N
因为汽车在平直公路上匀速行驶,所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,即F=f=800N
汽车匀速行驶的距离s=230km=2.3×105m,牵引力做功W=Fs=800N×2.3×105m=1.84×108J
(2)16kg汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=16kg×4.6×107J/kg=7.36×108J
(3)汽车发动机的效率为
14.(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)筒车是一种以水流作动力,用来取水的机械,如图甲所示。某筒车的接水槽比取水处高4m,水轮上有10个取水筒,一个取水筒每次可取水5kg,该筒车每小时能旋转圈,若一天工作24小时,可以灌溉一百亩的田。已知g取。
(1)求该筒车旋转一周,1个取水筒对进入接水槽内的水所做的功。
(2)求该筒车旋转一小时,10个提升水筒所做的功。
(3)若采用的柴油发动机代替筒车灌溉一百亩田地,需要燃烧0.4kg柴油,求该柴油机的效率是多少?(柴油的热值)
【答案】(1)200J(2)(3)30%
【详解】(1)1个取水筒内水的重力为
筒车旋转一周,1个取水筒对进入接水槽内的水所做的功
(2)旋转1小时,10个取水筒对水所做的功为
(3)旋转1天,10个取水筒对水所做的功为
柴油燃烧放出的热量为
柴油机的效率为
15.(24-25九年级上·福建泉州·期中)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,,用该装置加热水的效率为42%。求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量;
(2)此过程中,液态燃料燃烧放出的热量;
(3)该液态燃料的热值。
【答案】(1)2.898×105J(2)6.9×105J(3)2.3×107J/kg
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)由可知,该液态燃料完全燃烧放出的热量为
(3)该液态燃料的热值为
16.(23-24九年级上·福建三明·期中)某实验小组利用酒精灯给某种物质加热,测得这种物质温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在固态下的比热容,酒精的热值为。物质的吸热功率是指物质在单位时间内吸收的热量即。设物质从热源吸热的功率恒定不变,且加热过程中物质的质量保持不变,根据图象解答下列问题:
(1)在最初内,物质吸收的热量和吸热功率为多少;
(2)该物质在熔化过程中吸收的热量为多少;
(3)若利用酒精灯加热时的热效率为20%,则整个加热过程中完全燃烧酒精的质量。
【答案】(1),700W;(2);(3)0.084kg
【详解】解:(1)由图像知,前2min,该物质尚未熔化,处于固态,吸收的热量
,吸热功率
(2)由图像知,2min至10min,温度保持不变,是该物质的熔化过程,此过程需要的时间为8min,吸收的热量
(3)10min~12min,该物质处于液态,吸收的热量
整个加热过程,该物质吸收的总热量
整个加热过程,燃烧酒精放出的热量
完全燃烧酒精的质量
17.(23-24九年级上·福建厦门·期中)我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为,最大飞行高度达,最大航行速度达2.5倍声速(合),最大载油量为,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:
速度
100
200
300
400
500
阻力
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为,则:
(1)某次飞机以的速度匀速飞行,求此过程中发动机做的功和消耗的燃油的质量;
(2)当飞机以速度匀速飞行时,请推导飞机牵引力的功率与的关系式。
【答案】(1),37.5kg;(2)
【详解】解:(1)某次飞机以的速度匀速飞行,根据表中数据可知,受到的阻力为,根据二力平衡的条件,飞机受到的牵引力为
此过程中发动机做的功为
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为,根据,需要燃油的质量
(2)根据表中数据可知,200m/s是100m/s的2倍,则对应受到的阻力之比为
300m/s是100m/s的3倍,则对应的受到的阻力之比为,故得出速度增大为原来的几倍,对应的受到的阻力增大为原来几倍的平方,当飞机以速度匀速飞行时,受到的阻力为
飞机的牵引力为,根据
飞机牵引力的功率与的关系式为
18.(23-24九年级上·福建泉州·期中)小芳在家利用热水加热冷牛奶,用质量为1kg、初温为95℃的热水,加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后,热水和牛奶的共同温中度为75℃。[c水=4.2103J/(kg·℃), q天然气=4.2107J/m3]
(1)求水放出的热量;(2)若加热过程无热量散失,求牛奶的比热容;
(3)若用加热效率为50%的天然气灶将质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶加热到75℃,求需要完全燃烧天然气的体积。
【答案】(1)8.4×104J;(2)2103J/(kg·℃);(3)0.004m3
【详解】解:(1)水放出的热量Q放=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(95℃-75℃)=8.4×104J
(2)由题意可得,热平衡方程Q放=Q吸,8.4×104J=c牛奶×0.84kg×(75℃-25℃)油,解得c牛奶=2×103J/(kg·℃)
(3)由题意得,此时牛奶吸收的热量Q吸'=8.4×104J,则完全燃烧天然气放出的热量
,由Q放=Vq得,需要完全燃烧天然气的体积
19.(23-24九年级上·福建泉州·阶段练习)混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点,某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示在某次测试中,蓄电池存满电能7.6×108J,启动时,消耗了20%电能输送给车轮。当汽车速度达到50km/h时,由内燃机提供能量,接下来汽车匀速行驶一段路程,共消耗燃料14kg,蓄电池充满,已知内燃机效率为40%。(忽略蓄电池和电动机的热损失,q燃料=4.5×107J/kg)求:
(1)当汽车速度达到50km/h时,汽车受到的牵引力大小?
(2)汽车匀速行驶一段路程,燃料完全燃烧放出的热量为多少?(3)内燃机给车轮供能的效率。
【答案】(1)4000N;(2)6.3×108J;(3)15.9%
【详解】解:(1)由图像得,当汽车速度达到50km/h时,汽车受到的阻力为4000N,由力的平衡得,牵引力大小
(2)汽车匀速行驶一段路程,燃料完全燃烧放出的热量为
(3)内燃机做的有用功
蓄电池充满电获得的电能
车轮获得的机械能
内燃机给车轮供能的效率
20.(24-25九年级上·福建厦门·期中)如图为汽油机做功冲程的示意图,若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为,某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为,活塞以1200次/分钟做往复运动,汽油机往复运动两次,对外做功一次,求:
(1)汽油机在此工作状态下,对外做的一次功的大小;
(2)汽油机在此工作状态下,1min内做功的功率;
(3)如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率为多少。(,不计摩擦,结果保留两位有效数字)
【答案】(1)360J(2)3600W(3)23%
【详解】(1)做功冲程燃气的平均压力为,活塞冲程长度为,则对外做的一次功的大小
(2)活塞以1200次/分钟做往复运动,由于活塞往复运动2次,对外做一次功,则1min对外做功600次,所以1min内做功的功率
(3)每分钟消耗20g汽油,完全燃烧放出热量
汽油机把内能转化为机械能的效率
试卷第1页,共3页
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