10.4调查燃料的利用及其对环境的影响 热学综合计算专题 2026-2027学年北师大版九年级全一册物理

第十章 机械能、内能及其转化 10.5 调查燃料的利用及其对环境的影响 类型一、热传递类型热学综合计算 1.某加工厂用酒精喷灯加工饰品，张峰师傅在内用酒精将一个质量为的铜饰品的温度由加热到。已知铜的比热容为，酒精的热值为。求： 该铜饰品吸收的热量 酒精完全燃烧产生的热量 该酒精喷灯加热铜饰品的效率。 2.液态氢作为一种清洁能源，从环保的角度看，是无人机燃料的最佳选择．假设某次无人机起飞用了液态氢，已知液态氢的热值为试问： 液态氢完全燃烧放出的热量为多少？ 若液态氢完全燃烧放出的热量由干木材完全燃烧提供，需要干木材的质量为多少？已知干木材的热值约为 3.太阳能热水器具有安全、节能、环保等优点，小红家太阳能热水器的参数如下表所示。若该地区每平方米上太阳辐射功率为表示每平方米上每小时辐射的太阳能为，该热水器能把辐射太阳能的转化为水的内能。当水箱中装满水后，太阳一天照射，求： 真空管直径长度 规格支管 外形尺寸 保温层 水箱容量 采光面积 水箱中水的内能增加了多少？ 水的初温为，照射一天后水箱中水的温度可以达到多少？水的比热容为，计算结果保留位小数 若用效率为的燃气灶，使同样多的水升高相同温度，需要消耗燃气的质量是多少？燃气的热值为，计算结果保留位小数 类型二：机械类型热学总合计算（涉及做功、功率以及热值、热效率的计算） 4.暑假期间，小明一家从巨野自驾前往日照进行研学旅游，巨野到日照全程约，驾车前往大约需要。 汽车全程消耗汽油，求汽油完全燃烧放出的热量 若汽车发动机全程的平均功率为，求汽车发动机的效率 5.某油电混合动力小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶，受到的阻力为，求： 若在这一过程中消耗燃油，求过程中燃油完全燃烧放出的热量已知燃油密度为，热值为 小汽车行驶发动机做的功为多少？ 求此过程中热机的效率。结果保留位小数 6.如图所示，歼是我国目前最先进的双座隐形战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性等优异性能，该飞机最大起飞质量为，最大飞行高度为，最大载油量为，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系如下表已知飞机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率为，飞机使用的航空燃油的热值为求： 速度 阻力 飞机携带的最大载油量燃油完全燃烧放出的热量． 用完油箱中的燃油，飞机最多能做多少有用功？ 若飞机以的速度匀速巡航，发动机完全燃烧燃油时飞机的飞行距离． 7.氢燃料新能源具有清洁无污染、效率高等优点，其热值为。求： 质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ 用这些热量在标准大气压下，给质量为、温度为的水加热不计热量损失，水的末温是多少摄氏度？水的比热容为 某氢能源汽车以的恒定功率匀速行驶，如果的氢燃料完全燃烧获得热量有用来做有用功，能使该汽车匀速行驶多长时间？ 8.在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用，如图所示为某型号履带式推土机，额定功率为。当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在内匀速前进了。已知柴油的热值 推土机匀速前进时速度多大？ 推土机在内做了多少功？ 若在这内消耗了柴油，则柴油完全燃烧时释放的热量为多少？ 该推土机的热机效率为多少？ 9.为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利周年，年月日，我国在天安门广场举行了盛大的阅兵仪式。如图所示是首次亮相的某款无人驾驶战车，在路平直的长安街上接受检阅。若战车匀速行驶所做的功为，发动机总共消耗柴油。求：已知， 柴油完全燃烧放出的热量 这辆战车发动机的热机效率 若发动机所做额外功的的能量，全部被初温为、质量为的水吸收，水温可以升高到多少度？ 10.如图甲所示，该汽车在某高速公路上以的速度匀速直线行驶时油耗为，该汽车在该路段上所受阻力为。已知，，取，求： 该汽车在该路段上行驶消耗汽油的质量 该汽车发动机的效率计算结果精确到 如图乙所示，若该汽车发动机的单缸排量为即气缸内上止点到下止点的距离为，单个气缸横截面积为，单缸飞轮转速为，做功冲程燃气对活塞的平均压强为，该汽车发动机单缸的输出功率。 1.【答案】该铜饰品吸收的热量。 酒精完全燃烧产生的热量。 该酒精喷灯加热铜饰品的效率。   【解析】略 2.【答案】解：由可知，液态氢完全燃烧放出的热量 液态氢完全燃烧放出的热量由干木材完全燃烧提供，则干木材燃烧需要放出的热量，根据公式可知需要干木材的质量   【解析】略 3.【答案】太阳一天照射每平方米上辐射的太阳能 热水器的采光面积为，热水器上接收的太阳能 水箱中水增加的内能 水箱中水的质量 水吸收的热量 燃气完全燃烧放出的热量 需要消耗燃气的质量   【解析】详细答案和解析详见答。案 4.【答案】【小题】根据密度公式知，汽油的质量； 汽油完全燃烧释放的热量：   【小题】根据知，发动机所做的功 发动机的效率   【解析】解：根据密度公式知，汽油的质量；     汽油完全燃烧释放的热量：  ； 根据知，发动机所做的功     发动机的效率。 答：汽车全程消耗汽油，汽油完全燃烧放出的热量是 。 若汽车发动机全程的平均功率为，汽车发动机的效率是。 根据密度计算质量，结合计算热量；  根据功率和时间计算功；结合热机效率公式计算。 本题考查热量和热机效率的计算，属于中档题。 5.【答案】【小题】由可以求得消耗燃油的质量： ， 根据可以求得燃油完全燃烧放出的热量： ， 【小题】因为车匀速行驶，所以牵引力，根据可以求得小汽车行驶发动机做的功： ， 【小题】根据效率公式可以求得此过程中热机的效率：   【解析】解：由可以求得消耗燃油的质量： ， 根据可以求得燃油完全燃烧放出的热量： ， 因为车匀速行驶，所以牵引力，根据可以求得小汽车行驶发动机做的功： ， 根据效率公式可以求得此过程中热机的效率：。 答：燃油燃烧放出的热量为； 该车牵引力所做的功为； 此过程中热机的效率为。 知道燃油的密度和体积，利用求燃油的质量，再利用求燃油完全燃烧放出的热量，即热机消耗的总能量； 由于车匀速行驶，车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，可求牵引力大小，又知道行驶的路程，利用求牵引力做功； 根据计算出有用功，再利用效率公式求该热机的效率。 本题为力学、热学的综合题，综合考查了学生对密度公式、功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式、二力平衡条件的了解与掌握，要求灵活运用相关公式。 6.【答案】解：燃油完全燃烧放出的热量为 飞机能做的有用功为 飞机以的速度匀速巡航时，处于平衡状态，其牵引力等于所受阻力由表格数据可知，当速度时，飞机所受阻力所以，飞机的牵引力 完全燃烧燃油放出的热量为， 这些热量转化成的有用功为 飞机的飞行距离为．   【解析】略 7.【答案】【小题】的氢燃料完全燃烧放出的热量为： 【小题】不计热量损失，则水吸收的热量：； 由热量公式，则水升高的温度为： ； 水的末温为； 因为在标准大气压下，水的沸点为，所以水的末温是 【小题】由热机效率公式，则氢燃料燃烧用来做的有用功； 汽车匀速行驶时间为：   【解析】解： 的氢燃料完全燃烧放出的热量为：； 不计热量损失，则水吸收的热量：； 由热量公式，则水升高的温度为： ； 水的末温为； 因为在标准大气压下，水的沸点为，所以水的末温是； 由热机效率公式，则氢燃料燃烧用来做的有用功； 汽车匀速行驶时间为：。 答：质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是； 水的末温是； 能使该汽车匀速行驶。 根据求出这些燃料完全燃烧放出的热量； 由题知，再利用求水升高的温度和末温； 根据效率公式求出汽车做的功，利用功率公式计算时间。 本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式、功率公式的运用，难度适中。 8.【答案】【小题】已知推土机的行进时间，行进路程，根据速度公式可得推土机匀速前进的速度为 【小题】由题目已知推土机的额定功率，根据可得， 推土机在内做的功为 【小题】由题意已知柴油的热值，柴油消耗的质量，故柴油完全燃烧时释放的热量为 【小题】该推土机的热机效率为   【解析】解：已知推土机的行进时间，行进路程，根据速度公式可得推土机匀速前进的速度为； 由题目已知推土机的额定功率，根据可得， 推土机在内做的功为； 由题意已知柴油的热值，柴油消耗的质量，故柴油完全燃烧时释放的热量为； 该推土机的热机效率为。 答：推土机匀速前进时速度为； 推土机在内做的功； 若在这内消耗了柴油，则柴油完全燃烧时释放的热量为； 该推土机的热机效率为 已知推土机运动的路程和时间，根据速度公式即可解答； 已知推土机的额定功率和工作时间，根据即可解答； 已知柴油的热值和消耗的质量，根据即可解答； 根据解答即可。 本题考查功、热机效率、热量公式的运用，为功和能的综合试题，难度一般。 9.【答案】【小题】柴油完全燃烧放出的热量为 【小题】战车发动机的热机效率为： 【小题】发动机做的额外功为：； 被水吸收的热量为：； 根据可得温度变化量为：； 水升高到的温度为：； 【解析】解：柴油完全燃烧放出的热量为： ； 战车发动机的热机效率为：； 发动机做的额外功为：； 被水吸收的热量为：； 根据可得温度变化量为：； 水升高到的温度为：； 答：柴油完全燃烧放出的热量为；战车发动机的热机效率为；水升高到的温度为。 根据求出柴油完全燃烧放出的热量； 根据热机效率公式求出战车发动机的热机效率； 发动机做的额外功等于柴油完全燃烧放出的热量减去发动机所做的有用功，根据题意求出被水吸收的热量，根据可求出温度变化量，进而求出水升高到的温度。 本题考查了吸收热量公式、加热效率公式和热值公式的应用，灵活运用公式是解题关键。 10.【答案】解：。 ， 已知该汽车在行驶过程中做匀速直线运动， 则， 发动机的效率。 ， 做功冲程中，燃气对活塞做功， 已知单缸飞轮转速为，则单缸内做功次， 做功次所用时间为， 该汽车发动机单缸的输出功率。   【解析】略 第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $