专项提优2 热学相关计算-【支点·同步系列】2026-2027学年九年级上册物理（沪粤版·新教材）

专项提优二 热学相关计算 类型《1吸、放热的相关计算 (3)若实验过程中天然气完全燃烧且放出的 1.天然气和液化石油气作为燃料，燃烧后无烟 热量全部被水吸收，求天然气的热值。 尘、无炭渣，操作使用方便，已广泛地进入人 们的生活领域。小明家某月消耗6kg液化石 油气，液化石油气的热值为4.6×10J/kg。 (9天然气=3.5×102J/m3) (1)求完全燃烧6kg液化石油气放出的 热量。 (2)放出同样多的热量需要完全燃烧多少立 方米的天然气？（结果保留一位小数） (3)若天然气的价格为4.20元/m3,液化石 油气的价格为8.5元/kg,则完全燃烧放出 相同的热量时，使用天然气和液化石油气哪 个更划算？ 类型《2热平衡的相关计算 3.温度不同的两个物体相互接触后会发生热 传递现象。若不计热量的损失，则当两个物 体达到热平衡状态时，它们的温度是相同 的，且高温物体放出的热量等于低温物体吸 收的热量，即Q吸=Q放。若把质量为2kg、 温度为80℃的热水与质量为4kg、温度为 20℃的冷水混合（不计热损失），则热平衡时 混合水的温度为多少摄氏度？〔水的比热容 为4.2×103J/(kg·℃) 2.学习热学知识后，两名同学设计了一个测定 天然气热值的实验，取质量为0.5kg、温度为 20℃的水放入锅中，天然气表的初始示数为 12.560m3。然后用天然气给水加热，当温度 计的示数为80℃时，天然气表的示数为 12.563m3。〔c水=4.2×103J/(kg·℃) (1)求实验过程中水吸收的热量。 (2)求实验过程中所消耗天然气的体积。 物理九年级HY版 4.工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫 (2)煤气完全燃烧放出的热量。 “淬火”，即把刚打制成型的刀具放到炉火中 充分煅烧，然后将其迅速放入水中冷却。一 把成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为 20℃，将其放入836℃的炉火中煅烧足够长 时间，然后迅速取出放入质量为5kg、温度为 20℃的水中冷却，最后与水达到共同的温度。 (3)煤气炉加热的效率。 C不计热量损失，c水=4.2×103J/(kg·℃)， c合金钢=0.42×103J/(kg·℃)门 (1)此刀具在炉火中吸收了多少热量？ (2)淬火后水的温度为多少摄氏度？ 6.(2025一2026南昌西湖区检测)在北方，除雪 车是冬季必不可少的应急车辆。下图所示 的是一辆冬季除雪卡车，卡车的总质量为 3t,它在水平路面上匀速直线行驶3km,消 耗汽油0.4kg,受到的阻力为卡车总重力的 0.05倍。(g取10N/kg,汽油的热值q= 4.5×107J/kg)求： (1)卡车行驶过程中牵引力所做的功。 (2)0.4kg汽油完全燃烧所放出的热量。 (3)该车发动机的效率。 类型3热效率的相关计算 5.(2025苏州)用煤气炉将4kg的水从20℃加 热到70℃，消耗煤气0.05kg。已知煤气的 热值为4.2×10J/kg,水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)。求： (1)水吸收的热量。 上册第十二章归类探究 1.B2.C 基础达标 1.热传递热机2.做功机械 3.A4.C 能力提速 1.A【解析】1个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，做 功1次。飞轮转速为2400r/min=40r/s,1s飞轮转 40圈，做功20次，完成20个工作循环，共80个冲程。 变式301800 2.A 3.CD【解析】在吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是汽油 和空气的混合物，柴油机吸入气缸的是空气，故A错 误。汽油机采用的点火方式是点燃式，柴油机采用的 点火方式是压燃式，故B错误。汽油机气缸顶部有个 火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，故C正确。汽 油机的效率一般为20%30%，柴油机的效率可达 45%,故D正确。 思维拓展 解：(1)汽车通过隧道的平均速度 0=三-2400m=20m/5 t 120s (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量 Q=mq=0.1kg×4.6×10'J/kg=4.6×10J (3)汽车通过隧道时牵引力做的有用功W=1.38× 105J 汽车通过隧道时发动机的效率 7=Q×100%=1,38×10 ×100%=30% 4.6×10°J1 专项提优二热学相关计算 1.解：(1)完全燃烧6kg液化石油气放出的热量 Qt=qm=4.6×10'J/kg×6kg=2.76×108J (2)需要完全燃烧的天然气 V-Qx_- 2.76×108J 9天然气3.5×10J/m ≈7.9m3 (3)6kg液化石油气的价格为6kg×8.5元/kg=51元 完全燃烧放出相同热量的天然气的价格为7.9m3× 4.20元/m3=33.18元 因为51元>33.18元，所以使用天然气比液化石油气 更划算。 2.解：(1)水吸收的热量Q=c水m△=4.2×103J/(kg·℃) ×0.5kg×60℃=1.26×105J (2)消耗天然气的体积V=12.563m3-12.560m3= 0.003m (3)天然气完全燃烧放出的热量Q:=Q=1.26× 105J Qs_1.26×10J=4,2×102J/m 天然气的热值g=V=0.003m 3.解：设冷水温度从to1升高到t,吸收的热量为Q1:热 水温度从to2降低到t,放出的热量为Q2,不计热损 失，Q1=Q2 即cm1(t一to1）=cm2(to2一t） 则4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(t-20℃)=4.2× 103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-t) 解得t=40℃ 4.解：(1)合金钢刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时 间，达到热平衡，温度相同，所以，合金钢刀具的末温t =836℃ 则此刀具在炉火中吸收的热量 Q合暖=c合金解m合金解(1一to)=0.42X103J/(kg·℃)× 1kg×(836℃-20℃)=3.4272×105J (2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却， 最后刀具与水达到共同的温度，设此温度为'，则有 Q本吸=Q合放 即c水m水(t'一t。')=c合金解m合金翻(t一t') 代入数据得4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(t'-20℃) =0.42×103J/(kg·℃)×1kg×(836℃-t') 解得t'=36℃ 5.解：(1)水吸收的热量 Q最=c水m水△1=4.2X103J/(kg·℃)×4kg× (70℃-20℃)=8.4×105J (2)煤气完全燃烧放出的热量Q做=m煤气q=0.05kg ×4.2×10J/kg=2.1×105J 3煤气炉加热的效率。10%二8,4X10】 2.110j× 100%=40% 6.解：(1)因为卡车在水平路面上匀速行驶，处于平衡状 态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则卡车行驶 过程中受到的牵引力 F=f=0.05Ga=0.05×3×10N=1500N 牵引力做的功 W=Fs=1500N×3×103m=4.5×105J (2)汽油完全燃烧放出的热量 Q做=mq=0.4kg×4.5×10J/kg=1.8×10J (3)该车发动机的效率 ×100%=4.5X10 一Q ×100%=25% 1.8×107J 进阶突破 考向聚焦 1.较大2.C3.D4.A 5.C【解析】小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动 作。鼻孔吸气相当于吸气冲程，气沉丹田相当于压缩 冲程，打完收工相当于排气冲程，排山倒海时对外做 功，相当于做功冲程。 挑战中考 1.低做功 2.4.2×105热传递【解析】熬制锅底时，将质量为 2kg的水加热，使其温度升高了50℃，水吸收的热量 Q=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃= 4.2×10°J。增加内能的方式有热传递和做功，锅内 食材是通过热传递的方式增加了内能。 3.做功扩散 4.1.61×105机械0.0035【解析】汽油机工作时， 首先把燃料的化学能转化为内能，然后把部分内能转 化为机械能。由图可知，损失的能量为Q辍失=1.2× 105J,获得的有用的机械能是W=4.1×10J,则燃料 完全燃烧释放的能量Q微=Q獭失十W=1.2×10J十 4.1×10J=1.61×10J。根据Q数=mg可得该工作 上册详解详析