专题培优 热学综合计算-【提优精练】2024-2025学年九年级全一册物理（沪粤版）

专题培优 热学综合计算 类型一 一般吸热、放热计算 方法解读 (1)热传递中的吸热、放热应根据Q=△计算。 (2)燃料完全燃烧放出的热量应根据Q=mg、Q=Vg计算。 【学以致用】 1.内燃机工作循环中的一个冲程如图所示，这是 (选填“做功”或“压缩”)冲程：此时气缸内 的燃气内能 (选填“增加”或“减少”)，若汽油完全燃烧，放出的热量为4.2×10J,如果这 些热量全部被质量为100kg的水吸收，则能使水的温度升高 ℃。[c水=4.2X 103J/(kg·℃)] 1温度/℃ 80 50 20 0 19时间/min 第1题图 第2题图 2.将50g某种固态物质放入加热功率恒定（单位时间内放出的热量恒定）的装置中，对其加热至沸 腾，物质温度随时间变化的关系如图所示，该物质在αb段加热过程中内能 ,固态与液态 时升高相同温度吸收热量之比为 ,若该物质液态时的比热容为c=2.4×103J/(kg·℃)， 侧其熔化过程吸收的热量为 3.在1个标准大气压下，将50L水从40℃加热到沸腾。已知水的比热容是4.2×102J/(kg·℃)， 水的密度是1.0×103kg/m3,焦炭的热值为3.0×10J/kg,求： (1)水需要吸收的热量。 (2)不计热量损失，提供这些热量，需要完全燃烧焦炭的质量。 类型二 热效奉问题 方法解读 (1)炉子的效率应根据)= 2×100%计算，其中.Qa=cm△，Qm=mg或Qm=V% Q (2)热机的效率应根据) WX1O0%计算，其中，W新=戎Wn=P1,Qa=m9或Qa=, Q (3)太阳能的败率应根据)= E ×100%计算，其中，Q=cm△，Et=PSt。 第十二章内能与热机131* 【学以致用】 4.(2023·南充中考)某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功 次，每 次对外做功115」，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油 kg。(q油= 4.6×10J/kg,汽油完全燃烧) 5.菜油最适宜的烹任温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温20℃ 加热到170℃，天然气完全燃烧放出的热量有60%被菜油吸收，则菜油吸收了 J的热量， 燃烧了 m3的天然气。[c数油=2.0×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.0×10J/m] 6.(2023·呼和浩特中考)小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.41，他们 先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km,用时50min,消耗汽油5kg。假设此 过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1。然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水平 直线的沙土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为4.6× 10J/kg,汽油完全燃烧，g取10N/kg。求： (1)汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小： (2)汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率； (3)汽车在沙土路上匀速行驶时受到的阻力大小。 7,太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小华家的太阳能热水器某天在阳光照射 下的相关信息，其中太阳辐射功率在数值上等于1h内投射到1m面积上的太阳能。若该热水 器正常工作10h,水的密度p=1.0×103kg/m3,求： 水的比热容 太阳辐射功率/ 太阳能热水 太阳照射的时间/h 装水量/L吸热板的面积/m [U·(kg·℃)-] [U·(m2·h)-] 器的效率/% 10 100 2.5 4.2×10 1.68×10° 50 (1)接收到的太阳能（用字母E表示）的总量： (2)水吸收的热量： (3)水升高的温度。 321物理九年级全一册(HY)12.4热机与社会发展 1.035×10J 25% =4.14×10J,由Qt=mg可知 1.A2.C3D4B 消耗汽油的质量m= Q 4.14×10J 5.1.5×1028.6×10 17.4 94.6X10J/kg 6.A 0.9kg. 【技法点拔】热机冲程判断方法：“进开排美念 5.6×103 2.5×10- 下吸，进美排美塞上压，双美塞下为做功，进 6.(1)60km/h(2)52.2%(3)5760N 关排开宸上排，” 解析：(1)汽车在柏油路上匀速行驶时的速度 7.乙机械能转化为内能丙 8.(1)1.08×10J(2)0.6kg u1-1-50km =60 km/h. 解析：(1）汽车行驶的距离5= t=18m/s×600s=1.08×10m.汽车牵引 (2)汽车行驶过程中受到的阻力 力所做的功W号=Fs=1000N×1.08× f=0.1G4=0.1m%g=0.1×2.4×1000kg× 10m=1.08×10J. 10N/kg=2.4×103N. (2)燃油完全燃烧放出的热量Q度= W发题 汽车匀速行驶时，牵引力与受到的阻力是一 对平衡力，故汽车的牵引力 1.08X10」=2.7×101，由Qa=网得发动机 Fe=f=2.4×103N. 40% 汽车在柏油路上匀速行驶时牵引力所微的有 消耗燃油的质堂m 2.7×10J 用功W有m=Fs1=2.4×103N×5×10m 9 4.5X10J/kg 1.2×10J. 0.6kg。 消耗的汽油完全燃烧放出的热量 9.()降低(2)丙，甲、丁、乙丁(3)机械 Qt=mq=5kg×4.6×102J/kg= 内(4)30%9.2×10°2.76×109 2.3×10°J. 专题培优热学综合计算 汽车在柏油路上匀递行驶时的机械效率？ L做功减少102.增大1：23.15×10 ×10%-8 Q4 ×100%≈52.2%. 3.(1)1.26×10J(2)0.42kg (3)汽车的功率P=F◆1=2.4×10N× 解析：(1)水的体积V=50L=50dm3= 0.05m°， 3 m/s=4×10'W. 水的质量m=pV=1.0×103kg/m×0.05m= 根据题意可知，汽车在沙土路上匀速行驶时 50kg, 的功率与在柏油路上的功率相同，由P一F 在1个标准大气压下，水的沸，点1=100℃， 可得汽车在沙土路上匀遍行驶时汽车的牵引 水需要吸收的热量Qa=cm(1一t。)=4,2× P4×10W 10J/(kg·℃)×50kg×(100℃-40℃) 力F'= 25 =5760N. 1.26×10J. 3.6m/s (2)由题意可知，焦炭完全燃烧放出的热量 根据二力平衡条件可知，汽车在沙土路上匀 Qa=Q4=1.26×10J, 速行驶时受到的阻力∫'=F◆'=5760N。 由Q=g得需要完全燃烧焦炭的质量 7.(1)4.2×10J(2)2.1×10J(3)50℃ 1.26×10」=0.42kg 3.0×10J/kg 章末复习培优 内能与热机 4.250.9解析：四冲程汽油机飞轮的转递为 【知识体系构建】 3000r/min=50r/s,汽油机飞轮每秒转50 ①做功②热传递③④J/kg(J/m) 图，飞轮每转2图完成一个工作循环，对外做 ⑤Q=mg或Q=Vg⑥J/(kg·℃) 功1次，故该汽油机每秽对外做功25次。汽 ⑦Qw=cm(1一1。） ③Q做=m(to一1) 油机1小时对外做功W有=25×3600× 115J=1.035×10J.由7= W是×100%可 Wa腿×100% ⑨n一Qa Q 【考点集训提能】 知，汽油完全燃烧放出的热量Q: W然选 1.A2.D3.A 4.热传递扩散 不变5.1.68×10 8