中考热点专训3 比热容、热值和热效率的综合计算-【名师学案】2024-2025学年九年级全一册物理分层进阶学习法（人教版）

中考热点专训三比热容、热值和热效率的综合计算 专题概迹 题型日 与热值有关的计算 (1)吸热与放热的计算：公式Qt=cm(t。一t),Q 5.【新情境·健康生活】秸秆的回收利用，既可 =cm(t一t6),在热传递过程中，如不计热量损失，高温 以节约资源，又可以保护环境。在某市市郊 物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即Q饭= 建起了加工秸秆制成秸秆煤的工厂。完全燃 Q:如考虑热损失，则Q=Q(<1)。 烧3kg的秸秆煤放出的热量为 J (2)关于热值的计算：公式Q=gn(适用于固体和 若这些热量被质量为100kg、初温为20℃的 液体燃料)，Q=qV(适用于某些气体燃料)。 水吸收，则在标准大气压下可使水温升高到 题，类似 (3)关于热机效率的计算：公式刀=Q ℃。[已知，9精轩煤=2.1×10？J/kg, 地，炉子，太阳能热水器等设备利用热量的效率可以 c水=4.2×103J/(kg·℃)] Q计算。 用公式”一 6.【新情境·健康生活】2023年9月23日，第19 届亚运会在中国杭州举行。此次亚运会首次 题型 一般吸放热的计算 使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔 1.(2023·牡丹江)小明家的热水器装有50kg 燃料，实现循环内的零排放，助力打造首届碳 水，将水由20℃加热到60℃，水需要吸收的 中和亚运会。已知水的比热容是4.2×103J/ 热量是 J。小明用去一部分水， (kg·℃)，甲醇的热值约为2.3×10J/kg。求： 热水器中水的比热容 (选填“变大” (1)完全燃烧4.2kg甲醇能放出多少热量？ “变小”或“不变”)。沿海地区比内陆地区昼 (2)若4.2kg甲醇完全燃烧释放的热量全部 夜温差小，是因为水的 被水吸收，可以使2.3t的水的温度上升 2.在烧瓶中盛有初温为10℃、质量是0.5kg 多少℃？ 的某种液体，用酒精灯加热，在液体沸腾之 前，液体吸收了4.2×10J的热量，此时液体 的温度升高到 ℃[液体比热容为2.8× 103J/(kg·℃)门。这种液体的吸热能力比水 (选填“强”或“弱”)。 3.【学科素养·物理观念】若质量为2kg的某 种物质温度从20℃升高到40℃时，吸收的 题型目 与热效率有关的计算 热量是1.84×10J,则该物质的比热容为 7.(2023·枣庄)为全面推进“乡村振兴”工程， J/(kg·℃)：比热容是物质自 加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区 身的性质，与质量、吸收或放出的热量均 已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用 (选填“有关”或“无关”)。 他家的天然气灶将质量为2kg,初温为20℃ 4.【学科素养·科学思维】甲、乙两物体的质量 的水加热到100℃，水吸收的热量是 之比为3：4，比热容之比是1：2，若它们升 J:消耗了0.03m3的天然气，则此天然气 高相同的温度，则甲、乙两物体吸收的热量之 灶的热效率为 。[水的比热容c=4.2 比为 ( ×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=7.0× A.3:8 B.8:3 C.2:3 D.3:2 10J/m3] 19 九年级物理·上册 8.汽油因热值高常作为内燃机的燃料，已知汽 12.(2023·巴中)小汽车是主要的交通工具，某品 油的热值为4.6×10J/kg,完全燃烧50g汽 牌小汽车四冲程汽油机的转速为2400r/min, 油所释放的热量是 J,若发动机 则1s内汽油机对外做功 次，当汽车 获得的机械能是9.2×105J,该发动机的效率 在加油站加油时，司机能闻到很浓的汽油 是 。若在使用中汽油不完全燃烧 味，是 现象。如果汽车在某段时间 则它的热值 (选填“变大”“变小”或 内消耗了210g汽油，则汽油完全燃烧可放 “不变”)。汽车的发动机工作时，温度会升 出热量 J,这些热量能让100kg 高，为了不让它的温度过高，需要用循环的水 的水温度升高 ℃。(q%浦=4.6×10 进行冷却，主要的原因是水的 J/kg,不计热量损失) 水冷却发动机是通过 的方式使发 13.【教材变式】全球汽车保有量在迅速增长，截 动机的内能减少。 至2011年，全球处于使用状态的汽车数量 题型四以热机为载体的综合计算 已突破10亿辆。每辆汽车每年耗油1.81， 9.某种国产汽车，当它在某平直公路上以20m/s 汽车内燃机的效率平均值取29%，燃油的热 速度匀速行驶500s时，消耗的汽油是0.6L。 值取4.6×10J/kg。 假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是 (1)燃油的热值为4.6×10J/kg,表示1kg 495N,则汽油机的效率是 %。(已知 燃油在 时放出的热量为 汽油的热值是3.3×10J/L) 4.6×10J: 【答题模板】 (2)全球10亿辆汽车每年完全燃烧燃油放 (1)汽车匀速行驶的功率P=Fv=fv= 出的热量为多少？ W: (3)如果能把内燃机效率提高1%，全球每年 (2)汽车匀速行驶500s做的有用功W有用 可以节约多少吨燃油？ Pt= J (3)0.6L汽油完全燃烧放出的热量Q:=qV J: (4)汽油机的效率7=W有用/Q微= 10.(2023·南充)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115J,该汽油机的效率为 25%,连续工作1小时需消耗汽油 kg(q汽渔=4.6×107J/kg)。 11.(2023·沈阳)校车在某段平直路面上以 36km/h的速度匀速行驶10min,通过的路 程为 km:若在此过程中消耗1kg柴油， 发动机输出有用的机械功为1.72×10J,校 车发动机的效率为 。(柴油热值为 4.3×102J/kg) 助学助教优质高数204.2×10J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×10J:(2)由图可知，AB段冰升高 的温度：△*=0℃一（一20℃）=20℃，根据题意可知，相同时间内水和冰吸收 的热量相同，所以AB段冰吸收的热量：Qe*=2Qs=号×4.2X10J=2.1× 10J,由Q=cm△1可知，冰的比热容：c体= Q冰 2.1×10J m*41*0.5kgX20℃=2.1X10 J/(kg·℃)。10.D 【早学先会】 ☒ 中考热点专训一利用热量公式进行比较 1.B2.A3.B4.D5.D 中考热点专训二温度、热量和内能 1.C2.A3.C4.B5.C6.B7.CD 第十三章教材知识整合与提升 知识网络构建 温度热运动分子或原子无规则的运动引力和斥力相互接触温度 间隙无规则分子动能分子势能温度做功热传递质量升高的温 度焦每千克摄氏度J/(kg·℃)Q=cm(t一to）Q=cm(t一t) 图说物理现象 分子在不停地做无规则运动重力大引做功内能升高减小降低 做功做功机械内升高 核心素养解读 [应用示例1门C[应用示例2](2)质量升温质量吸热(3)相同控制变 量转换(4)水强(5)①方便比较物体吸收热量的多少②弱强③减 少水和食用油的质量 中考热点专练 1.D2.扩散剧烈引力3.C4.D5.C6.A7.D8.B9.比热容 6.3×102做功10.B11.D12.A13.扩散比热容14.3.15×102. 7×10 第十四章内能的利用 第1节热机 知识储备 1.内燃机汽油机柴油机2.压缩做功3.2212机械内内 机械4.火花塞喷油嘴 基础练 1.化学内机械做功2.D3.(1)打开关闭汽油和空气的混合物 (2)关闭上(3)关闭下做功(4)关闭打开上4.火花塞空气 点燃式5.D BC A B C6.B7.B8.内压缩9.内机械做功 乙120010.50030600006011.内能机械能甲乙 【早学先会】 斗回 ① 第2节热机的效率 知识储备 1.热值Q=mg(或qV2.1kg某种燃料完全燃烧放出的热量J/kg(或J/ m)焦每千克（或焦每立方米）3.有用功完全4.废气 基础练 1.B2.D3.(1)不同(2)酒精(3)1.84×104.6.72×1030.016热传 递不变5.热机用来做有用功完全燃烧放出mg2kg×4.3X10J/kg 8.6×10 2.58×10J 30%6.3.36×1033.6%7.D8.B9.C10. 8.6×10J A11.1.68×1011.212.解：(1)因为汽车做匀速直线运动，所以F章=f 600N,则P=F章v=600N×15m/s-9000W(2)汽车行驶100km所做的有 用功：W=Fs=600N×10m=6×10J汽油完全燃烧释放的总能量：Q=3. W6×10J 6×10J/L×8L=2.88X10°J汽车发动机的效率：7=Q=2.88X10× 100%≈20.8% 【早学先会】 中考热点专训三比热容、热值和热效率的综合计算 1.8.4×10 不变比热容大2.40弱3.0.46×10无关4.A5.6.3 ×101006.解：(1)甲醇完全燃烧放出的热量：Q数=m19,=4.2kg×2.3× -166 10J/kg=9.66×10J:(2)水升高的温度是：41=Q=Q cm cm 9.66×10J 9.66×107J 4.2×10J/(kg·℃)×2.3t4.2×10J/(kg·℃)×2300kg =10℃。7. 6.72×1032%8.2.3×10°40%不变比热容大热传递9.25[答 题模板](1)495N×20m/s9900(2)9900W×500s4.95×10(3)3.3× 107J/L×0.6L.1.98×10(4)25%10.250.911.640%12.20扩 散9.66×10°2313.解：(1)完全燃烧(2)每辆汽车每年消耗燃油的质量： m=1.8t=1800kg,这些燃油完全燃烧放出的热量：Q:=gm=4.6×10J/kg× 1800kg=8.28×10“J,10亿辆汽车每年完全燃烧燃油放出的热量：Q。=10°× 8.28×10°J=8.28×10”J:(3)内燃机效率提高1%，所以=+1%=29%+ 1%=30%,因为7= W,所以W有一=，因为内燃机效率提高后有用功是相 qm 同的，所以对每辆汽车有：刀qm,=9m:,所以m=么m,则每辆汽车每年节约 燃油：4m=m一m=m一m=-307)X1,81=0,06,所以全球每年可 以节约的燃油：△me=n△m=1.0×10×0.06t=6×102t 第3节能量的转化和守恒 知识储备 1.相互转化的2.消灭产生转化转移保持不变 基础练 1.(1)机械能(2)光能化学能(3)化学能内能(4)电能化学能(5) 机械能电能(6)机械能内能(7)电能内能(8)太阳能电能2.C 3.内不守恒守恒4.D5.D6.B7.B8.化学光9.水蒸气把锅 盖顶起内能转化为机械能10.答：(1)从α点到b点，铁锁的重力势能逐渐减 少，动能逐渐增加。(2)不能，因为铁锁从a点到c点和由c点摆回到a点的过程 中，要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能减少，铁锁摆回时不 能到达α点，所以铁锁摆回时不能碰到鼻子。(3)铁锁在摆动过程中，有一部分 机械能转化为内能，所以机械能不守恒，但整个过程中，能的总量是守恒的。 11.(1)守恒 (2)减少(3)机械内(4)900500 【早学先会】 ① @ 第十四章教材知识整合与提升 知识网络构建 内机械吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程完全焦每千克Q =mq有用燃料完全燃烧放出的能量消灭产生其他其他保持不变 图说物理现象 内热机吸气压缩做功排气22内机械废气带走大部分的能 量设法利用废气带走的能量内守恒不可能能量守恒 核心素养解读 [应用示例1门C[应用示例2]A[应用示例3](1)方式二把薯片碾碎(2) 小薯片燃烧放出的热量没有被水全部吸收[应用示例4]D 中考热点专练 1.A2.C3.压缩18004.机械高5.D6.(1)转移(2)做功(3)弹 性势能7.核机械化学8.方向保持不变9.做功压缩2.3×10 10.4.2×10°50%11.不变4012.解：(1)水吸收的热量：Q=c*m*(1 1。)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(60℃-20℃)=3.36×10J:(2)木炭完全 燃烧放出的热量：Q=m*黄9=0.1kg×3.36×10J/kg=3.36×10°J,火炉烧水 的热效率：)一Q ×100%=3.36X10×100%=10%。13.B14.解：1)汽 3.36×10J1 车行驶的速度v=三=108km=1O8km/h:(2)汽车沿平直公路匀速行驶，受力 I h 平衡，根据二力平衡条件可知，牵引力F=f=1380N,牵引力做的功W=Fs=1 380NX108×10m=1.4904×10J,牵引力的功率为P=W-1.4904X10」 11×3600s =41400W;(3)消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q:=mq%满=10kg×4.6×10 J/kg=4.6×10J,汽车发动机的效率？Q ×100%=L.4904X10J×100% 4.6×108J =32.4%。 167