专项练习：内能 内能的利用---热机效率相关计算---2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

九年级物理题型专项练习：内能 内能的利用---热机效率相关计算

1．某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用水，利用煤气灶烧水，需燃烧1kg煤气。已知煤气的热值q=2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。求：

(1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；

(2)完全燃烧1kg煤气放出的热量；

(3)煤气灶烧水的效率。

 

 

 

 

 

2．如图，小明的新家使用即热式天然气热水器供家里洗刷用水，他想估测家中热水器的加热效率。打开热水器，用温度计测得热水器进水管的水温为，出水管的水温为，放出的热水后，从燃气表中看到天然气表示数由变为。［，］求：

(1)此过程中天然气完全燃烧放出的热量；

(2)的水吸收的热量；

(3)热水器的加热效率。

 

 

 

 

 

3．某氢燃料新能源公交车满载时的重力为2×105N，某次满载后匀速直线运行1200m，用时120s，汽车所受阻力是总重力的0.07倍，汽车消耗氢燃料0.25kg（氢燃料的热值是1.4×108J/kg）。求此过程中：

(1)牵引力所做的功；

(2)牵引力的功率；

(3)汽车发动机的效率。

 

 

 

 

4．小强对家中太阳能热水器的加热性能进行研究，他用“温度传感器”测得装满水的水箱中水的温度为20℃，该地区太阳辐射到地面每平方米的面积上的功率为P=2.0×103W，该太阳能热水器的集热面积为S=2.5m2，太阳光持续照射集热面4000秒后，“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃，已知水箱容积是100L。求：

(1)该过程中水吸收的热量；[]

(2)若用液化气灶加热使水吸收同样的热量，需要完全燃烧多少m3液化气？[液化气的热值为q=5×107J/m3

(3)此太阳能热水器在这个过程中的光热转化效率η（即将太阳能的转化为水的内能的效率）是多少？

 

 

 

 

 

5．2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。某国产氢燃料电池车在某次测试中匀速行驶时受到的牵引力是1000N，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知）

(1)牵引力做的功；

(2)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。

 

 

 

 

6．“东坡米线”的制作的第一步是熬汤：在锅中放入水和鸡，用大火将水煮至沸腾，然后转用小火烹煮。食客先把肉片放进汤内，稍候再加入米线。现有以下材料：汤的质量 1.4kg，初温 97℃， 比热容4.2×103J/ （kg•℃）；已知肉片的初温 22℃，比热容3.5×103J/（kg•℃）。基于健康缘故，肉片必须最少加热至 82℃才能食用。求：

(1)当汤的温度从97℃降低到82℃时放出多少热量？

(2)如果（1）中放出的热量全部被肉片吸收，锅内最多可以放入多少肉片？

(3)如果在某个时间段汤吸收了2.4×105J 的热量是由酒精锅内燃烧0.02kg酒精（假设酒精完全燃烧）来提供，则酒精锅的加热效率为多少？［酒精的热值是3.0×107J/kg］

 

 

 

 

7．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时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0.2kg的煤，水的比热容为，煤的热值为。求：

(1)0.2kg煤完全燃烧产生的热量；

(2)经过6min的时间加热，水所吸收的热量；

(3)煤炉烧水时的热效率。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8．一辆小汽车牵引力功率为20kW。若某次在平直的高速公路上以25m/s的速度匀速行驶了1h，该过程中消耗了6.4kg的汽油（完全燃烧），已知汽油热值，汽车做功效率的定义：汽车行驶过程中所做的有用功与汽油完全燃烧释放的热量之比。求

(1)汽车牵引力做的功；

(2)该汽车行驶过程中所受到的阻力f；

(3)该汽车在此过程中的做功效率。