第十四章《内能的利用》热机的效率计算专题 ---2024-2025学年人教版物理九年级全一册.docxVIP

第十四章《内能的利用》--热机的效率计算专题

2024－2025学年人教版物理九年级全一册

一、计算题

1．某工厂为了测试汽车发动机的性能，让汽车以20m/s的速度匀速行驶了144km，其中阻力恒为2000N，用去汽油20L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg。求：

（1）汽车行驶的时间；

（2）汽油完全燃烧放出的热量。

（3）发动机的效率(结果保留整数)

2．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。在一个标准大气压下，氢燃料的热值为1.4×108J/kg），求：

（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；

（2）若放出的热量全部被质量为400kg，温度为65℃的水吸收，则水温升高多少℃？

3．顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃，[c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤=3×107J/kg]，在此过程中，求：

（1）水吸收的热量；

（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为20%，煤燃烧放出的热量是多少？；

（3）需要完全燃烧煤的质量是多少？。

4．小湘家新安装了一台太阳能热水器，装了160L水，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了60℃。［已知水的密度ρ水=1.0×103kg/

（1）水的质量是多少？

（2）在这4h内水吸收了多少热量？

（3）若这些热量由效率为60%的天然气热水器来提供，则需要燃烧多少立方米天然气？

5．一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了15km，所用时间为600s，消耗汽油1kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1000N（汽油的热值取q汽油

（1）汽车行驶的速度；

（2）牵引力所做的功；

（3）汽车发动机的效率。

6．如图所示为质量为1.8t的小汽车，以50km/h的速度，在水平路面上匀速行驶了50km，消耗汽油5kg。若已知车上乘客质量为200kg，该汽车发受到的阻力为总重的0.08倍，汽油的热值为4×107J/kg，则关于上述的行驶过程，试求：

（1）所用时间是多少；

（2）汽油完全燃烧放出的热量；

（3）该汽车发动机的效率。

7．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。

太阳照射时间/h

装水量/kg

吸热板面积/m2

水升高的

温度/℃

水的比热容/J/（kg·℃）

太阳辐射功率/J/（m2·h）

10

100

2.5

50

4.2×103

1.68×106

其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能，求：

（1）水在10h内吸收的热量；

（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气；（天然气的热值为4×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

（3）该太阳能热水器的能量转化效率。

8．2017年5月5日，我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919成功首飞，揭开了中国民用飞机发展史上崭新的一页，C9空载质量为60t，轮胎与地面接触总面积为0.5m2，在空中以90m/s的速度水平方向匀速飞行100min，受到的阻力为1.2×105N。求：

（1）C919空载停在机场的水平地面上时，对地面产生的压强是多少？

（2）飞行过程中发动机的功率是多少？

（3）若发动机的效率为50%，飞行80min过程中消耗燃油的质量是多少？（q＝4.5×107J/kg）

9．2020年5月13日，备受大家关注的“悬崖村”的村民们逐渐搬进位于凉山州昭觉县城的易地扶贫搬迁安置点，实现了“拎包入住”。易地扶贫搬迁安置户小强同学家里有一个容积为5L的水壶，水壶里装有3.5kg初温为50℃的水，他用家里的液化气炉具把水加热到70℃使用。(已知液化气的热值q=4.9×107J/m3)求：

(1)烧水过程水吸收了多少热量？

(2)若实际使用了0.02m3的液化气，则该液化气炉具的效率是多少？

10．三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约为3.06×1017J，相当于一座年消耗5×1010kg标准煤的火力发电站的发电量．

(1)标准煤的热值为2.9×107J/kg，完全燃烧5×1010kg标准煤能放出多少热量？

(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排CO2气体1.2×1011kg，这些气体的体积是多少米3(通常情况下CO2气体的密度为2kg/m3)?

(3)根据本题中的数据，计算火力发电的效率．

11．汽车已成为人们生活中必不可少的交通工具。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶了23km，消耗的汽油为5kg，受到的阻力为300