2019年九年级物理全册14内能的利用专题训练一热量热值和热效率的综合计算新版新人教版.doc

1、2019年九年级物理全册14内能的利用专题训练一热量热值和热效率的综合计算新版新人教版类型一一般吸热、放热的计算12017年6月2日中央电视台报道，我国在南海海底实现“可燃冰”连续稳定产气22天。当完全燃烧热值为5.6109 J/m3的可燃冰2 m3时，放出的热量是_J，相当于完全燃烧热值为2.8107 J/m3的天然气_m3放出的热量。2用两个相同的电加热器给质量同为2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图ZT11所示，据此判断甲物质10 min吸收的热量为_J。c水4.2103 J/(kg)图ZT113在标准大气压下，质量为10 kg的水，吸收1.26106 J的热量，温度

2、能从72 升高到_。水的比热容为4.2103 J/(kg)42017黔西南州某学校锅炉用天然气做燃料给水加热。已知天然气的热值为4.0107 J/m3(不计热量损失)。(1)完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得多少热量？(2)这些热量可以使1000 kg的水从30 升高到多少摄氏度？5重庆温泉资源十分丰富，被誉为“温泉之都”，温泉水主要靠地热，温度大多在60 以上。取质量为400 g、温度为60 的温泉水加热，当吸收了5.04104 J的热量后，温度升高到多少摄氏度？此时这些水会不会沸腾？假设当时的气压为标准大气压，水的比热容是4.2103 J/(kg)类型二热平衡方程的应用6甲、乙两杯冷水，

3、质量相同，初温也相同。将质量和初温都相同，但温度比水高的金属铜球和铝球(c铜c铝)分别投入两杯冷水中，不计热量损失，水也不溢出，达到平衡时()A盛铜球的那杯水末温高B盛铝球的那杯水末温高C两杯水温度一样高D以上情况均有可能7甲、乙两杯中分别盛有60 和20 质量相同的水，现将一温度为20 的铁球投入甲杯中足够长时间，取出后再投入乙杯，停留足够长时间。如果不计热量损失，比较甲、乙两杯的水温变化，则()At甲t乙 Bt甲t乙Ct甲t乙 D无法判定8一根质量为2 g的烧红的铁钉，温度是600 ，若它的温度降低到100 ，释放的热量为_J。若这些热量全部用于加热100 g常温的水，则水温将升高_。已知

4、铁的比热容为0.46103 J/(kg)，水的比热容为4.2103 J/(kg)9质量相等、初温均为10 的甲、乙两物体，将它们分别投入温度均为60 的等质量的两杯热水中，热平衡后甲所在杯中热水温度降低了5 ，乙所在杯中热水温度降低了20 ，不考虑热量损失，则甲、乙两物体的比热容之比为_。10将质量为4 kg的冷水与质量为3 kg、温度为80 的热水混合后，末温为40 ，不计热量损失，则：水的比热容为c4.2103 J/(kg)(1)热水放出的热量是多少焦耳？(2)冷水原来的温度是多少摄氏度？类型三有关热效率的计算11小明在家用燃气灶烧水，已知水壶里水的体积为3 L，水的初温为20 ，现将水加

5、热至100 ，消耗燃气为0.04 m3，已知燃气的热值为4.2107 J/m3，水的比热容为4.2103 J/(kg)，则水的内能增加了_J，燃气灶烧水的效率为_。12太阳能是一种清洁能源。某太阳能热水器水箱容积为300 L，集热管的有效采光面积为3 m2，某天日照时间为8 h，每平方米面积平均每秒接收太阳辐射能1.4103 J，接收的太阳辐射能中有70%能被水箱里的水吸收，则该天热水器水箱里的水温度可以升高_。不计水箱中水的散热，水的比热容为c4.2103 J/(kg)13当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率_(选填“升高”“不变”或“降低”)。已知某台汽油机的效率是3

6、0%，如果这台汽油机用来做有用功的能量是9104 J，则这段时间里汽油机消耗了_g的汽油(假设汽油的热值为4107 J/kg)。14某物理兴趣小组的同学用煤炉给8 kg的水加热，同时他们绘制了如图ZT12所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在4 min内完全燃烧了1.4 kg的煤，水的比热容为4.2103 J/(kg)，煤的热值约为3107 J/kg。求：(1)经过4 min时间加热，水所吸收的热量。(2)煤炉烧水时的热效率。图ZT1215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1.6105 N的水平推力，以600

7、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4107 J/kg的航空煤油4000 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)发动机的效率。详解详析11.121010400解析 2 m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放V可燃冰q可燃冰2 m35.6109 J/m31.121010 J；由Q放Vq得需要天然气的体积：V天然气400 m3。22.52105解析 用两个相同的电加热器给质量相同的甲物质和水加热，由图象可知，水的温度升高60 需要20 min，甲物质的温度升高60 需要10 min。因为物质吸收的热量和时间成正比，所

8、以，质量相同的甲物质和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为Q水吸2Q甲吸。由Q吸cmt得：c，则c水2c甲。又因为c水4.2103 J/(kg)，所以c甲2.1103 J/(kg)。甲物质10 min升高了60 ，Q甲吸c甲m甲t甲2.1103 J/(kg)2 kg60 2.52105 J。3100 解析 根据吸热公式Q吸cmt得：t30 。由题知，水的初温为72 ，在标准大气压下水的沸点为100 ，达到沸点以后虽然继续吸热，但温度不变，所以末温为100 。4(1)完全燃烧4.2 m3的天然气放出的热量：Q放Vq4.2 m34.0107 J/m31.68108 J。(2)水吸收的热量：Q吸Q放

9、1.68108 J，由Q吸cmt得，水升高的温度：t40 ；水的末温tt0t30 40 70 。5水吸收的热量：Q吸5.04104 J，由Qcmt可得，水升高的温度：t30 。当时水的温度为60 ，吸收了5.04104 J的热量后，温度升高到603090，因为标准大气压下水的沸点为100 ，故此时这些水不会沸腾。6B7B解析 将温度为20 的铁球投入温度为60 的甲杯水中，铁球吸收热量，水放出热量，Q吸1Q放1，即c铁m铁(tt0铁)c水m水(t0水t)；再将铁球放入20 、质量相同的乙杯水中，铁球放出热量，水吸收热量，Q吸2Q放2，即c水m水(tt0水)c铁m铁(tt)；因为甲杯中的水和铁球

10、的温差大于乙杯中的水和铁球的温差，即tt0铁tt，所以t0水ttt0水，即t甲t乙。84601.1解析 (1)铁钉放出的热量：Q放c铁m铁t0.46103 J/(kg)2103 kg(600 100 )460 J。(2)由题知：Q吸Q放460 J，因为Q吸c水m水t，所以t1.1 。916解析 将物体甲放入热水杯后，热平衡后它们的共同温度为60 5 55 ，水放出的热量Q放c水m水t水，甲吸收的热量Q吸c甲m甲t甲，根据热平衡方程：Q放Q吸，即c水m水t水c甲m甲t甲，代入相关数据得：c甲；将物体乙放入热水杯后，热平衡后它们的共同温度为60 20 40 ，水放出的热量Q放c水m水t水，乙吸收的

11、热量Q吸c乙m乙t乙，根据热平衡方程：Q放Q吸，即c水m水t水c乙m乙t乙，代入相关数据得：c乙。甲、乙两物体质量相等，即m甲m乙，则。10(1)热水放出的热量：Q放cm1(t热t)4.2103 J/(kg)3 kg(80 40 )5.04105 J。(2)不计热量损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸Q放5.04105 J，因为Q吸cmt，所以冷水升高的温度t30 ，则冷水的初温：t冷tt40 30 10 。111.00810660%解析 (1)水的体积V水3 L3 dm33103 m3，由可得，水的质量：mV水1.0103 kg/m33103 m33 kg，水吸收的热量：Q吸cm(

12、tt0)4.2103 J/(kg)3 kg(100 20 )1.008106 J，水吸收的热量即为水的内能增加值。(2)天然气完全燃烧放出的热量：Q放V气q4.2107 J/m30.04 m31.68106 J；燃气灶的效率：100%100%60%。1267.2解析 水箱内水的体积：V300 L300103 m30.3 m3。由得，水箱内水的质量：mV1.0103 kg/m30.3 m3300 kg，水吸收的热量：Q吸1.4103 J/(m2s)(83600 s)3 m270%8.4672107 J，因为Q吸cmt，所以t67.2 。13降低7.5解析 汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“

13、黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低。因为，所以Q放3105 J，因为Q放mq，所以m0.0075 kg7.5 g。14(1)经过4 min时间加热，水所吸收的热量：Q吸cm水(tt0)4.2103 J/(kg)8 kg(70 20 )1.68106 J。(2)煤完全燃烧产生的热量：Q放m煤q1.4 kg3107 J/kg4.2107 J；煤炉烧水时的热效率：100%100%4%。15全品导学号：12942019(1)飞机的航程：svt600 km/h1 h600 km。(2)发动机所做的功：WFs1.6105 N6105 m9.61010 J。(3)航空煤油完全燃烧放出的热量：Qqm4107 J/kg4000 kg1.61011 J。(4)发动机的效率：100%100%60%。