期末专题：热值的综合计算 2025-2026学年人教版九年级物理全一册

期末专题：热值的综合计算 1．质量5kg的某种燃料完全燃烧所释放出来的热量为，该燃料的热值是多少? 2．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。某次，清扫车在公路上匀速直线行驶了2km，用时15min，消耗了汽油0.3kg，清扫车匀速直线行驶过程中牵引力做功的功率恒为4.6×103W。问：（汽油的热值为4.6×107J/kg） (1)汽油机的 冲程为清扫车提供动力。 (2)0.3kg的汽油完全燃烧放出的热量是 多少？ (3)清扫车汽油机的效率是 多少？ 3．某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的自来水加热到40℃，消耗的天然气体积为（假设天然气完全燃烧）.已知水的比热容为，天然气的热值为.求： (1)天然气完全燃烧放出的热量： (2)水吸收的热量； (3)该热水器工作时的效率. 4．小娟准备测量家中燃气灶正常工作时的效率，于是关闭了其它燃气设备。在标准大气压下，将质量是4kg，初温是20℃的水加热到沸腾，她观察到燃气表的示数，使用前是，使用后是。[水的比热容，天然气的热值为]。求： (1)水吸收的热量； (2)燃气灶正常工作时的效率。 5．天然气是一种清洁能源，国家“西气东输”重点工程的建设，对保护环境和解决沿海地区能源问题都有重大意义．天然气的热值是，从新疆吐哈油田往上海每输送100kg天然气，相当于输送了 J的能量． 6．某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上匀速行驶了36 km，用时0.5小时，车的总质量为3×103 kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g=10 N/kg．求： （1）该汽车牵引力所做的功； （2）已知这一过程消耗燃油1.5×10-2 m3，则热机在这一过程中消耗的总能量（假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×103 kg/ m3，燃油热值q为4.5×107 J/kg）； （3）该汽车发动机的效率； 7．如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明理由． 8．随着环保减排目标的推进，各地政府相继出台“煤改气”、“改电”政策，推进清洁取暖。小明家用天然气做饭时，将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时，消耗了天然气0.02m3，求 (1)壶中水吸收的热量；（c水=4.2×103J/（kg•℃）） (2)天然气完全燃烧放出的热量；（天然气的热值为3.6×107J/m3） (3)用天然气烧水时的效率。 9．2024年2月29日，如图所示是万众期待的山海炮房车。若在一段平直的路上匀速行驶了33km，此过程消耗柴油质最为5kg，牵引力为，柴油的热值为，g取。求： (1)求该房车牵引力所做的功是多少？ (2)柴油完全燃烧放出的热量为多少？ (3)求此房车行驶过程中热机的效率为多少？ 10．已知天然气的热值为，水的比热容为．求： （1）完全燃烧天然气可放出的热量为多少焦耳？ （2）某天然气灶烧水的效率为50%，完全燃烧天然气可使常温下的水温度升高多少摄氏度？ 11．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg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2kg的煤，水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，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． 12．为保障今年夏粮丰收增产，我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业。如图所示。某品牌植保无人机，加满农药和汽油后总质量为20kg，底部支架与水平地面的接触面积为50cm2。在某次喷洒作业中，该无人机以5m/s的水平速度匀速喷洒3min，消耗汽油100mL。已知汽油的密度为0.71×103kg/m3，其热值为4.6×107J/kg，g取10N/kg，求无人机： （1）起飞前对水平地面的压强； （2）3min内飞行的水平路程； （3）3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量。 13．新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气，如果每瓶中装入10kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，求： （1）则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若放出的热量有40%被水吸收，在标准大气压下可把多少kg的水从20℃加热至沸腾？[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 14．本溪县羊汤是本溪特色菜肴之一，如图所示，它的制作主要步骤是熬汤：在锅中放入水和羊骨、羊肉、羊杂，用大火将水煮至沸腾，然后转用文火持续煮沸，若煮一锅羊汤需加水10kg，羊骨、羊肉、羊杂三者共5kg，设锅中水、羊骨、羊肉、羊杂初始温度都为20℃。羊骨、羊肉、羊杂平均比热容为3.5×103J/(kg·℃)，然后用掉2kg木材将汤烧开（标准大气压下），求：[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q木材=1.2×107J/kg] （1）水吸收的热量是多少？ （2）2kg木材完全燃烧放出的热量是多少？ （3）本次煮羊汤的加热效率为多少？ 15．现在许多家庭浴室使用天然气热水器来加热水。某同学家安装了天然气热水器，在一次使用时，进入热水器前水的温度是10℃，流出热水器热水的温度为40℃，所用水的质量为20kg。求： （1）分析天然气燃烧加热水的过程中，能量的转化和转移情况； （2）水从热水器中吸收了多少热量？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] （3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少体积的天然气？(天然气的热值q=4×107J/m3) 16．如图，我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务，为我国海军建设和发展注入新动力。该舰艇在平静的海面上静止时，舰艇底最低点到水面的竖直距离为。若某段航行过程中，该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了，发动机做的有用功为。已知：海水的密度，该舰艇所用燃料的热值。求： (1)该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低点的压强是多少Pa？ (2)该段航行过程中，发动机提供的前进的动力是多少N？ (3)若该舰艇发动机的效率为，则该段航行过程中，消耗燃料的质量是多少？ 17．小刚家安装了一台太阳能热水器，水箱容积是200L，小刚进行了一次观察活动：星期天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满自来水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为60℃．请你求解下列问题：（c水=4.2×103J/（kg•℃）、q煤气=4.2×107J/kg） （1）水箱中水的质量多少kg？ （2）水吸收的热量？ （3）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，求至少需要燃烧多少kg煤气？ 18．某汽车质量为5×103kg，在一段平直公路上用0.5h匀速行驶了54km，车受到的阻力为车重的0.1倍，（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg，g取10N/kg）求： （1）该汽车的行驶速度； （2）该汽车牵引力所做的功； （3）已知这一过程消耗燃油3×10-2m3，求该汽车的效率。 19．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37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机飞行时所受阻力的大小与速度的关系见表： 速度v（m/s） 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 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5×107J/kg，求： （1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦 ？ （2）当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦 ？ （3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少 ？ 20．水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖．其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式（如图所示）； （1）某房间一段时间内循环流动的水质量为1200kg，进水温度为55℃，出水温度为40℃，这段时间里水向外界放出多少热量；[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （2）若该水暖的热效率为90%，这段时间要消耗多少m3的天然气；（假设天然气完全燃烧）[天然气的热值为7.2×107J/m3）] （3）“水地暖”以水为媒介，利用了水的什么性质，请具体说明为什么要利用这一特性。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末专题：热值的综合计算2025-2026学年人教版九年级物理全一册》参考答案 1．3.2×107J/kg 【详解】由公式可得，燃料的热值 2．(1)做功 (2)1.38×107J (3)30% 【详解】（1）清扫车工作时，做功冲程中将内能转化为机械能, 为清扫车提供动力。 （2）0.3kg的汽油完全燃烧放出的热量为 （3）牵引力做的机械功为W＝Pt＝4.6×103W×15×60s＝4.14×106J，清扫车汽油机的效率为 3．(1) (2) (3) 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 （3）燃气灶的效率 4．(1) (2)28% 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）燃料燃烧放出热量为 燃气灶正常工作时的效率为 5． 【详解】解答： Q＝mq＝100kg×5.2×107J/㎏＝5.2×109J， 点睛：应用基本公式Q＝mq即可求得结果． 6．（1）1.08×108 J  （2）5.4×108 J  （3）20% 【详解】（1）车重G＝mg＝3×103 kg×10 N/kg＝3×104 N，车受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×3×104 N＝3×103 N；因为车匀速行驶，所以牵引力F＝f＝3×103 N，则牵引力做功：W有用＝Fs＝3×103 N×36 000 m＝1.08×108 J；（2）由ρ＝得消耗燃油的质量：m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×1.5×10−2m3＝12 kg；燃油完全燃烧放出的热量(消耗的总能量)：W总＝Q放＝mq＝12 kg×4.5×107 J/kg＝5.4×108 J； （3）汽车的牵引力所做的功就是有用功，燃油完全燃烧放出的热量就是总功， 则发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝20%． 7．倍 【详解】由Q放＝mq得，m＝；放出相同热量，即：Q木放＝Q煤油放，需要干木柴与煤的质量之比：，即需要干木柴的质量应该是煤油质量的倍． 【点睛】利用煤和干木柴的热值，由燃烧值公式的变形公式可以求出放出相同热量需要干木柴与煤的质量之比． 8．(1)5.04×105J (2)7.2×105J (3)70% 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量为 （3）用天然气烧水时的效率为 9．(1)6.6×107J (2)1.65×108J (3)40% 【详解】（1）由题可知，该房车牵引力所做的功为 （2）柴油完全燃烧放出的热量 （3）此房车行驶过程中热机的效率为 10．（1）；（2）40℃． 【详解】(1) 完全燃烧0.04m3天然气放出的热量： Q放=Vq=0.04m3×4.2×107J/m3=1.68×106J； (2) 5L水的质量为： m=ρV=1×103kg/m3×5×10-3m3=5kg； 水吸收的热量： Q吸=50%Q放=50%×1.68×106J=8.4×105J； 水温度的变化量： Δt==40℃． 答：(1)完全燃烧0.04m3天然气可放出热量为8.4×105J； (2)某天然气灶烧水的效率为50%，完全燃烧0.04m3天然气可使常温下5L的水温度升高40℃． 11．(1) 6×l07J(2) 2.52×106J(3) 4.2% 【分析】(1)由煤的质量与热值即可计算出煤完全燃烧放出的热量；（2）由图像可知，水加热6min时间内其温度升高60℃，再由热量的计算公式计算可得；（3）烧水的效率等于水吸收的热量除煤全燃烧放出的热量． 【详解】(1)由热值的计算公式得Q放=mq=2kg×3×107J／kg=6×l07J； (2)Q吸=cm△t=4.2×103J／(kg℃)×10kg×60℃=2.52×106J (3) 烧水时的热效率η==4.2％ 12．（1）；（2）900m；（3） 【详解】解：（1）起飞前对水平地面的压力 起飞前对水平地面的压强 （2）3min内飞行的水平路程 （3）3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量 答：（1）起飞前对水平地面的压强为； （2）3min内飞行的水平路程为900m； （3）3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量为。 13．（1）4.2×108J；（2）500kg 【详解】解：（1）整瓶液化气完全燃烧释放热量 Q放=mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J （2）由题知，水吸收的热量 Q吸=ηQ放=40%×4.2×108J=1.68×108J 由Q吸=c水m水(t-t0)得水的质量 答：（1）则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是4.2×108J； （2）若放出的热量有40%被水吸收，在标准大气压下可把500㎏的水从20℃加热至沸腾。 14．（1）3.36×106J；（2）2.4×107J；（3）20% 【详解】解：（1）水吸收的热量是 （2）2kg木材完全燃烧放出的热量是 （3）羊骨、羊肉、羊杂吸收到的热量为 羊骨、羊肉、羊杂被加热过程中，消耗的能量 本次煮羊汤的加热效率为 答：（1）水吸收的热量是3.36×106J； （2）2kg木材完全燃烧放出的热量是2.4×107J； （3）本次煮羊汤的加热效率为20%。 15．（1）见解析；（2）2.52×106J；（3）0.09m3 【详解】解：（1）天然气燃烧时，化学能转化为内能；给水加热时，属于内能的转移，即热传递； （2）水吸收的热量为 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(40℃-10℃)=2.52×106J (3)由题知 Q放×70%=Q吸 放出的热量为 由公式Q放=Vq可知，需要天然气的体积为 答：（1）天然气燃烧时，化学能转化为内能；给水加热时，属于内能的转移，即热传递；（2）水从热水器中吸收了2.52×106J的热量； （3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗0.09m3的天然气。 16．(1) (2) (3) 【详解】（1）海水对舰艇底最低点的压强 （2）该段航行过程中，发动机提供的前进的动力 （3）该段航行燃料完全燃烧放出的热量 则消耗燃料的质量 17．(1) 200kg；(2) 3.36×107 J；(3)0.8kg 【详解】(1)根据题意知道，水的体积是： V=200L=200dm3 =0.2m3， 由知道，水箱中水的质量是： m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×0.2m3 =200kg； (2) 由知道，水吸收的热量是： Q吸 =cm（t-t0 ）=4.2×103 J/（kg•℃）×200kg×（60℃-20℃）=3.36×107 J； (3) 由于水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，则Q吸=Q放，由Q放 =mq知道，需要煤气的质量是： 答：(1) 水箱中水的质量为200kg； (2) 水吸收的热量为3.36×107 J； (3) 至少需要燃烧0.8kg的煤气． 18．（1）108km/h；（2）2.7×108J；（3）25% 【详解】解：（1）汽车的行驶速度 （2）车受到的阻力 f=0.1G=0.1mg=0.1×5×103kg×10N/kg=5×103N 运动路程 s=54km=5.4×104m 因为匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，所以牵引力 F=f=5×103N 该汽车牵引力所做的功 W=Fs=5×103N×5.4×104m=2.7×108J （3）燃油的质量 m=ρV=0.8×103kg/m3×3×10-2m3=24kg 这一过程中消耗的总能量 Q放=mq=24kg×4.5×107J/kg=1.08×109J 该汽车的效率 答：（1）该汽车的行驶速度为108km/h； （2）该汽车牵引力所做的功为2.7×108J； （3）该汽车的效率为25%。 19． 5×1011 J 1.92×104 kW 2.7×103 km 【详解】解：（1）燃油完全燃烧放出的热量 Q=mq=1×104kg×5×107J/kg=5×1011J （2）由表中数据可知，当飞机以400m/s的速度巡航时，所受阻力为4.8×104N，则飞机发动机的输出功率为 （3）由（1）可知Q=5×1011J，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%，则有用功 W=40%×Q=40%×5×1011J=2×1011J 根据表格查出500m/s时的阻力为7.5×104N，则由W=fs可得 答：（1）飞机发动机完全燃烧10 t燃油获得的能量是5×1011 J； （2）当飞机以400 m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是1.92×104kW； （3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500 m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是2.7×103km。 20．（1）7.56×107J；（2）1.17m3；（3）水地暖利用了水的比热容大这一特性，水的比热容较大，在温度变化量一定时，相等质量的水释放的热量较多。 【详解】解：（1）根据 则水放出的热量 （2）根据题意得 由 得，天然气需要放出的热量 由 得，天然气的体积 （3）由热量公式 可知，由于水的比热容较大，在温度变化量Δt一定时，相等质量的水释放的热量较多，所以利用了水的比热容较大的性质。 答：（1）这段时间里水向外界放出7.56×107J热量； （2）若该水暖的热效率为90%，这段时间要消耗1.17m3的天然气； （3）“水地暖”以水为媒介，利用了水的比热容大这一特性，水的比热容较大，在温度变化量一定时，相等质量的水释放的热量较多。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $