中考物理专题5热值与热机效率的计算——公式法（原卷版1).docxVIP

专题05热值与热机效率的计算——公式法（原卷版）

考点直击

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解题方法与技巧

1、熟记两个热学计算公式:Q吸=cm（t-t0）[或Q放=cm（t0-t）]和Q放=qm（或Q放=qV）。

2、计算过程中应注意的问题:

（1）审题紧扣关键词，如“升高了”“升高到”“全部被皮吸收”“效率”等。

（2）根据题中情景选择对应的公式列式计算。

（3）代入物理量应统一单位，当Q=qm时，q的的单位用“J/kg”;当Q=qV时，q的单位用“J/m3”。

（4）炉子、喷灯等工作时，有效利用的热量就是“被吸收的热量”，故效率η=。

3、由飞轮转动的圈数确定内燃机做功的次数:四冲程内燃机工作时时，一个工作循环飞轮转两圈，做功一次；因此，若飞轮转动的圈数为n,则内燃机做功的次数为。

4、在热机的计算题中，常综合考查固体压强（）、功（W=Fs）、功率（）和速度（）的计算。

典例分析＋变式训练

典例分析＋变式训练

考点1??热值与吸、放热的计算

【典例1-1】（2021?盐城）用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]

【典例1-2】（2021秋?全椒县期中）液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与价格低廉，热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入瓶内销售给客户。某市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为138kg的水装入高效炉灶，用此燃气加热，使锅炉内的水从10℃升高到50℃消耗了0.84kg的燃气。已知此锅炉的加热效率为75%，c水＝4.2×103J（kg?℃），求：

（1）瓶内石油液化气的热值是多少？

（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？

【变式1-1】（2021?哈尔滨）哈尔滨市正在进行的老旧小区改造措施惠及万民，其中为房屋外墙安装保温层、更换门窗等措施可减少散热，提高室温，实现“节能减排”，因此某居民楼一冬天可节约燃煤2.8×104kg，这些煤完全燃烧可放出的热量为J，这些热量可使太阳岛人工湖中1.0×108kg的水温度升高℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤的热值为3.0×107J/kg]

【变式1-2】（2021秋?新沂市期中）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至70℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.03m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为35%，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg?℃）。求：

（1）在这个过程中水吸收了多少热量？

（2）请你帮小明算出天然气的热值。

考点2?燃料质量的计算

【典例2-1】我市环翠区温泉镇有丰富的地热资源──温泉，充分利用温泉，既节约能源，又保护环境。市内某科研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤作燃料供热，后改用温泉水供热，经多次试用后发现每小时用70℃的温泉水0.5t流过散热器后变为50℃，达到以燃煤供热的效果。已知煤的热值为3×107J/kg，求：

（1）温泉水向实验室每小时提供多少热量？

（2）该科研单位一个冬季（按150天计）可以节约燃煤多少？

【变式2-1】（2021秋?常州期末）随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以108km/h的速度在平直路面上匀速行驶900m，此过程中发动机的实际功率为69kW。汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中：

（1）运动的时间；

（2）发动机所做的功；

（3）汽车受到的阻力；

（4）消耗汽油的质量。

【变式2-2】（2022?苏州二模）某款高性能油电混合动力汽车充电20kW?h后，先以纯电动模式沿水平公路匀速行驶60km，还剩余20%的电量，随后自动切换到油电混合模式下又行驶了40km，消耗燃油2.5L。已知该混合动力汽车电动机的效率为75%，纯燃油模式下发动机的效率为25%，燃油的密度ρ油＝0.8×103kg/m3，燃油的热值q油＝4.6×107J/kg。求：

（1）2.5L燃油完全燃烧时放出的热量；

（2）汽车在纯电动方式行驶时受到的阻力；

（3）若某次在纯电动方式行驶中汽车消耗电能9.2kW?h，则改用纯燃油模式需要燃油的质量。

考点3?热机做功的计算

【典例3】（2021秋?信阳月考）2019年5月6日，聊城首批3