第14章 专题3 常见的热学综合计算（作业手册）-【高效课堂】2026-2027学年九年级上册物理同步导学案（沪科版·新教材）

专题3 常见的热学综合计算 02 专题训练 【1题答案】 【答案】100 【解析】 【分析】 【详解】由知道，砂石吸收3.6×106J的热量后温度升高 故吸热后砂石的温度是 【2题答案】 【答案】3500 【解析】 【详解】由题意可知，1kg煤气完全燃烧放出的热量为 1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 则水吸收的热量为 由Q＝cm△t可得，水的质量为 【3题答案】 【答案】(1) 1.008×108J；(2) 30%;(3) 50℃ 【解析】 【详解】(1)锅炉内300kg的水吸收的热量： Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×300kg×(100℃−20℃)=1.008×108J， (2)11.2kg煤完全燃烧放出的热量： Q放=m煤q=11.2kg×3×107J/kg=3.36×108J； 此锅炉的效率： η==×100%=30%； (3)设冷水温度从t01升高到t，吸收的热量为Q1；热水温度从t02降低到t，放出的热量为Q2； 由于不计热损失，所以Q1= Q2， 即： cm1（t-t01）=cm2（t02-t） 即： 4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（t-20℃）=4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃-t） 解得： t=50℃． 答：(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是1.008×108J； (2)此锅炉的效率是30%; (3) 混合后温水的温度为50℃． 【4题答案】 【答案】（1） 600 km；（2）9.6×1010 J；（3）1.6×1011 J；（4）60% 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）因为速度，所以飞机的航程 （2）发动机所做的功 （3）航空煤油完全燃烧放出的热量 （4）发动机的效率 答：（1）飞机的航程是600 km； （2）发动机所做的功是9.6×1010 J； （3）航空煤油完全燃烧放出的热量是1.6×1011 J； （4）发动机的热机效率是60%。 视频 【5题答案】 【答案】（1） （2）60℃ 【解析】 【小问1详解】 热水器一天中接收的太阳能：。 【小问2详解】 由表中数据知，太阳能热水器装水的质量：，水吸收的热量：，由可得，水升高的温度：。 【6题答案】 【答案】（1）1.6×103N；（2）4.8×104W；（3）64.4km；（4）对环境无污染． 【解析】 【详解】（1）汽车受到的重力：G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N； 汽车受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×1.6×104N＝1.6×103N； 因为汽车匀速行驶，所以牵引力等于阻力：F＝f＝1.6×103N； （2）汽车的速度：v＝108km/h＝108×m/s＝30m/s， 由P＝＝＝Fv得，汽车的功率： P＝Fv＝1.6×103N×30m/s＝4.8×104W； （3）汽油的质量m′＝ρV＝0.8×103kg/m3×3.5×10﹣3m3＝2.8kg， 3.5L汽油完全燃烧时放出的热量： Q放＝m′q＝2.8kg×4.6×107J/kg＝1.288×108J； 由η＝得，一次加满燃料汽车发动机做功： W＝ηQ放＝80%×1.288×108J＝1.0304×108J； 由W＝Fs得，汽车最多行驶的路程： s＝＝＝6.44×104m＝64.4km； （4）水和硼反应产生氢，氢再进入内燃机燃烧，生成物是水，对环境无污染． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题3 常见的热学综合计算 02 专题训练 1. 沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。 2. 我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”，“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的几十倍。若以20倍的关系粗略计算，质量为1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量以70%效率计，使_____kg的水温度升高40℃[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg]。 3. 冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水．在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[ｃ水=4.2103J/（kg.℃），煤的热值为3107J/kg]，则: （1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少? （2）此锅炉的效率是多少? （3）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少? 4. 飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，高空中某飞机获得1.6×105 N的水平推力，以600 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h，需要完全燃烧热值为4×107 J/kg的航空煤油4 000 kg．求1 h内： （1）飞机的航程； （2）发动机所做的功； （3）航空煤油完全燃烧放出的热量； （4）发动机的热机效率． 5. 太阳能热水器如今在城乡均已普遍使用了。一款太阳能热水器铭牌上的部分参数如表所示，将它安装在阳光充足的水平台面，并注满水。已知荆州市（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为。若该热水器接收太阳能的有效面积为，每天日照时间按计算，[水的比热容为，水的密度为]，则： 型号 －88 水容量／ 80 自身质量／ 40 （1）热水器一天中接收的太阳能约为多少？ （2）若接收的太阳能有被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？ 6. 当前新能源汽车日益普及，某品牌新能源汽车一次最多能装入18kg硼和45L水，利用二者反应产生的能量，相当于3.5L汽油完全燃烧产生的能量．当该车以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，燃料的能量转化为机械能的效率为80%，该轿车的质量是1.6t，轿车受到的阻力是车重的0.1倍．（汽油的热值为4.6×107J/kg，ρ汽油＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）发动机的牵引力为多大？ （2）发动机的有用功率多大？ （3）一次加满燃料可以供该车行驶多少千米？ （4）请说出使用该车的优点（一条即可）． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $