热效率和热机效率的计算题专题练习2024-2025学年 沪科版 九年级物理全一册

热效率和热机效率的计算题� 专题练习 类型一、热效率 1．小亮观察到家里的天然气热水器把水从30℃加热到50℃，需要消耗的天然气为0.09m3。求：（，） (1)这些天然气完全燃烧放出的热量； (2)若这些热量的被水吸收，水的质量为多少。 2．为了改善和保护环境，节约能源，小明家安装了一个沼气池并配备了一个热水器，小明在某次将10kg初温为20℃的水倒入热水器中，当加热到80℃时消耗沼气的量为0.4m3，假设沼气完全燃烧，[，]求： (1)水吸收的热量； (2)热水器的效率； (3)若这些热量全部换用木炭来提供，则需要木炭的质量。（假设热水器的效率不变，q木炭=3.6×107J/kg） 3．顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动地呈现了中华端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若某次在一个标准大气压下蒸粽子时需要将5kg、20℃的水加热到沸腾，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.1m3煤气。在此过程中，求： (1)水吸收的热量； (2)完全燃烧0.1m3煤气放出的热量是多少； (3)煤气灶的效率是多少。 4．如图所示，这是某家庭安装的壁挂式太阳能热水器，假设太阳能面板受到阳光照射时，平均每小时吸收8.0×106J的太阳能，若热水器吸收7h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度由20℃升高到70℃。求：[] (1)水吸收的热量； (2)该太阳能热水器的效率； (3)若用效率为60%的燃气灶对这些水加热，达到同样的效果需要的燃气质量。（燃气的热值为4.0×107J/kg） 5．把质量为300kg温度为20℃的水加热到100℃。 (1)水需要吸收多少热量？ (2)若这些热量由煤燃烧供给，炉子的效率为20%，则需要完全燃烧多少kg煤？[c水=4.2×103J/（kg·℃）、q煤=3.0×107J/kg] 类型二、热机效率 6．某品牌小汽车在水平路面上匀速行驶15min消耗汽油2.5L，汽车发动机的额定功率为40kW，已知汽油的密度为，汽油的热值为.求： (1)2.5L汽油完全燃烧放出的热量； (2)汽车发动机所做的功； (3)汽车发动机的效率。 7．2024年3月，中国参赛队搭乘某大型运输机赴俄罗斯参加国际军事比赛。该运输机是我国自主研发的大型运输机，它共有4台涡扇发动机，通过航空煤油在发动机气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。若该运输机在高空飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，共消耗掉航空煤油6000kg。运输机发动机输出的总机械功率是，航空煤油的热值取。试求在这1h内： (1)运输机飞行的路程； (2)6000kg航空煤油完全燃烧放出的热量； (3)运输机获得水平推力F； (4)该运输机发动机将内能转化成输出机械能的效率。 8．小明一家从山西平遥古城自驾前往五台山旅行，全程为360km，驾车前往需要4h，发动机全程的平均功率为25kW，汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3. (1)汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q； (2)求汽车发动机做的功； (3)求汽车发动机的效率。 9．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，以及激光测距等技术来收集周围的交通状况，该车在公路上匀速直线行驶了8km，消耗了汽油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)清扫车在匀速行驶过程中受到的阻力。 10．如图所示，某品牌汽车的车身重1.5×104N，当汽车在某段平直的高速公路上匀速行驶36km时，消耗了4kg的汽油，行驶过程中受到的阻力为自身重力的0.1倍。（q汽油=4.5×107J/kg）求： (1)该汽车在匀速行驶过程中，发动机所做的功； (2)发动机的效率。（假设汽油完全燃烧） 试卷第2页，共3页 试卷第3页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)； (2)60kg 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量为 （2）由可知，水吸收的热量为 由可知，水的质量为 2．(1) (2) (3)0.2kg 【详解】（1）根据题意可知，水吸收的热量为 （2）沼气完全燃烧产生的热量为 沼气热水器的效率为 （3）需要木炭的量为 3．(1)1.68×106J (2)4×106J (3)42% 【详解】（1）一标准气压下，水沸腾时的温度为100℃，故水吸收的热量 （2）完全燃烧0.1m³煤气放出的热量 （3）煤气灶的效率 4．(1)2.1×107J (2)37.5% (3)0.875kg 【详解】（1）水吸收的热量 （2）热水器吸收的太阳能 热水器的效率 （3）需要的热量 需要的燃气质量 5．(1) (2) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）炉子的效率为20%，煤燃烧放出的热量为 根据，可得需要完全燃烧的煤的质量为 6．(1) (2) (3)40% 【详解】（1）2.5L汽油完全燃烧放出的热量为 （2）汽车发动机所做的功为 （3）汽车发动机的效率为 7．(1)720km (2) (3) (4)48% 【详解】（1）运输机飞行的路程 （2）6000航空炼油完全燃烧放出的热量 （3）据知，运输机获得的水平推力 （4）运输机所做的有用功 该运输机发动机将内能转化成输出机械能的效率 8．(1)9×108J； (2)3.6×108J (3)40% 【详解】（1）汽油完全燃烧放出的热量为 （2）汽车发动机做的功为 （3）汽车发动机的效率为 9．(1)5.4×107J (2)1.62×107J (3)2025N 【详解】（1）由题意知，1.2kg汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J （2）由题意知，汽油机的效率为30%，则根据可得，清扫车发动机做的有用功为 W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J （3）根据W=Fs可得，清扫车的牵引力为 因为清扫车在匀速行驶，处于平衡状态，根据二力平衡可知，受到的阻力等于牵引力，即 f=F=2025N 10．(1)5.4×107J (2)30% 【详解】（1）汽车做匀速直线运动，所受牵引力与阻力是平衡力，大小相等，故发动机的牵引力 F=f=0.1G=0.1×1.5×104N=1500N 发动机所做的功 W=Fs=1500N×36×103m=5.4×107J （2）4kg汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq汽油=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J 发动机的效率 答案第4页，共5页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$