内容正文:
九年级物理比热容+热值+热机综合计算专题(人教版2024)
一、基础公式规范说明
(1)核心公式汇总
吸热:
燃料放热:
热效率:
压强:;功:;功率:
重力:;提升物体做功:
四冲程汽油机:飞轮转 2 圈,对外做功 1 次
(2)答题规范提醒
统一单位:质量换成,面积换成,长度换成;
公式必须写,代入数据带单位,最后写答;
热效率一定是有用能量 ÷ 总放出热量;
汽油机飞轮:2 转 1 次做功,是高频易错点。
二、练习题
第一类 基础题:比热容 + 热值 + 热效率(直接代入公式)
1、煤炉烧水
某物理兴趣小组的同学用煤炉给 10kg 的水加热,在 6min 内水温由升到,完全燃烧了 0.2kg 的煤。水的比热容为,煤的热值为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)0.2kg 的煤完全燃烧放出的热量;
(3)煤炉烧水时的效率。
2、温泉供热
我国有不少温泉,它是一种既清洁又环保的热资源。某科研单位利用温泉的热能使实验室保持恒温。试验发现,该实验室温泉水的用量为 0.5t,通过散热片后水温由 降为 。
(1) 温泉水每小时向实验室提供了多少热量?
(2) 若用燃煤为实验室供热,每月 (30天) 至少需要多少热值为 的煤?
3、实验测量酒精热值
小明同学用如图所示装置测量酒精热值,他在烧杯中加入质量为 300g,温度的水,调好装置后,加热使水温升高到 ,整个过程中消耗了 6g 酒精,若酒精燃烧放出的热量完全被水吸收,则:[]
(1) 水需要吸收的热量为多少焦?
(2) 测得酒精热值为多少?
(3) 小明查表得到,发现和测量值偏差较大,你认为其中的原因可能是什么?
第二类中等题:比热容 + 热值逆向计算 / 熔化图像综合
4、检测液化气是否掺二甲醚
为谋取不正当利益,不法销售商常将二甲醚与正常液化气混合装入钢瓶内销售给客户。靖江市相关部门对某液化气站销售的瓶装燃气进行检测:将质量为 100kg、初始温度为的水装入容器内,用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至,瓶内燃气消耗了 0.84kg。通过高效炉灶,水能吸收燃气完全燃烧释放热量的 80%。已知,液化气的热值为,二甲醚的热值为。问:
(1)检测过程中,水吸收的热量是多少?
(2)通过计算瓶内燃气的热值,判断本次被检测的液化气有无掺混二甲醚。
5、冰熔化图像计算题
某同学利用如图甲装置加热 100g 的冰,图乙为温度随时间变化的图像。[假设在加热过程中,物质的质量变化忽略不计,单位时间内吸收的热量相同,,]
(1)冰熔化过程中吸收了多少热量?
(2)分析线段 AB 和线段 CD 不平行的原因。
第三类 较难题:力学压强功功率 + 热学热值效率综合
6、叉车综合计算
如图为一辆运输叉车,轮胎与地面的总接触面积为。叉车装上货物沿水平路面匀速直线行驶至 500m 处的货场,叉车发动机的输出功率为 10kW,行驶过程中受到的阻力为 2000N。(取 10N/kg,)求:
(1)空车静止在水平地面上时,对地面的压强为,该车的质量;
(2)叉车到达货场所需的时间;
(3)若叉车将货物提升时发动机效率为 30%,到达货场后,发动机一次消耗汽油 3g,叉车可将货物提升的最高高度。
第四类 压轴难题:单缸四冲程汽油机计算
7、汽油机计算题
某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是,做功冲程中活塞移动的距离是 50cm,气体的平均压强是。求:
(1)做功冲程气体对活塞的平均压力是多大?
(2)气体一次膨胀对活塞做的功是多少 J?
(3)若汽油机的飞轮的转速是 1200r/min,则汽油机的有用功率是多少 W?
(4)汽油的热值是,每次做功耗油 0.2g,则汽油机的效率是多大?
三、参考答案
1、 解:
已知:,,,,,
(1)
(2)
(3)=42%
答:(1)水吸热;(2)煤放热;(3)煤炉效率 42%。
2、 解:
(1),
(2)每月总热量:
需要煤的质量:
答:(1)每小时提供热量;(2)每月至少需要煤 21kg。
3、 解:
已知:,,;
(1)
(2)酒精放热
(3)误差原因:酒精燃烧放出的热量一部分散失到空气中,还有部分被烧杯吸收,没有全部被水吸收,所以测得热值偏小。
答:(1)水吸热;(2)测得酒精热值;(3)热量散失,测量值偏小。
4、 解:
已知:,,,,
(1)
(2)燃气放出总热量:
瓶内燃气热值:
因为 ,所以掺混了二甲醚。
答:(1)水吸热;(2)燃气热值,掺混二甲醚。
5、 解:
已知:
AB 段()用时 5min:
5min 吸热 2100J,每分钟吸热 420J。
BC 段熔化:10~15min,时间 5min。
(1)熔化吸热:
(2)AB 段是冰,CD 段是水;冰和水的比热容不同,相同吸热,升温快慢不一样,所以线段不平行。
答:(1)冰熔化吸热 2100J;(2)冰、水比热容不同。
6、 解:
已知:,,,,阻力
(1)空车静止,地面压强
水平地面上
(2)匀速直线行驶,牵引力
(3)消耗汽油
有用功:
提升货物:
答:(1)车质量 1500kg;(2)所需时间 100s;(3)货物提升高度 1.8m。
7、 解:
已知:,,;转速 1200r/min。
(1)压力:
(2)一次做功:
(3)飞轮 1200r/min,每 2 转做功 1 次,1min 做功次数 次
1 分钟总功:
功率:
(4)
一次燃油放热:
效率:
答:(1)平均压力 5000N;(2)一次做功 2500J;(3)功率 25000W;(4)效率约 27.2%。
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