2025版中考物理复习优化训练 25 微专题6——热量及热机效率的计算.docx

微专题(6)——热量及热机效率的计算

考点热量相关计算

1．小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把初温为20℃、质量为1kg的水加热到100℃，燃烧了0.025m3的天然气，则水吸收的热量为__________J，燃气炉烧水的效率为________。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q天然气＝4×107J/m3]

2．(BS素材)(2024邢台一模改编)在一定条件下，1kg垃圾能“榨”出0.17kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧放出的热量为__________J；如果这些热量的42%被水吸收，则水吸收的热量为__________J，这些热量可以使__________kg水的温度从20℃升高到100℃。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]

3．(2024聊城)目前我国风力发电的装机容量居全球第一。某地有一风力发电站，其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J，1年内提供的电能约为4.8×1011J。试问：

(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能，并有70%被水吸收，可以使100g常温下的水升高多少摄氏度？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]

(2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则需要完全燃烧多少千克煤炭？(煤炭的热值q＝3.0×107J/kg)

考点热机效率相关计算

4．(2024潍坊改编)某建筑工地上，起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直方向匀速提升了6m，此过程起重机消耗柴油0.01kg，则重物上升的速度为__________m/s，起重机提升重物的功率为__________W。若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，则该起重机的提升效率为__________。(柴油的热值q＝4.3×107J/kg，g取10N/kg)

5．(2024南召一模)2024年1月15日，河南迎来了新年的第一场大雪。如图1所示，铲雪车正在清理平整路面上的积雪，已知该铲雪车的质量是4000kg，使用的燃料是柴油。若铲雪车以100kW的额定功率铲雪，在平直的路面上前进1km用时100s，则在此过程中：(柴油的热值q＝4.0×107J/kg)

图1

(1)铲雪车受到的平均牵引力是多少？

(2)若铲雪车柴油机的效率为40%，则需要消耗柴油的质量是多少？

微专题(6)——热量及热机效率的计算

1．3.36×10533.6%2.6.8×1062.856×1068.5

3．解：(1)水吸收的热量

Q吸＝70%W电＝70%×1.8×104J＝1.26×104J

由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度

Δt＝eq\f(Q吸,cm)＝eq\f(1.26×104J,4.2×103J/（kg·℃）×100×10－3kg)＝30℃

(2)由题意可得，煤炭燃烧产生的热量

Q放＝eq\f(W电,η)＝eq\f(4.8×1011J,40%)＝1.2×1012J

由Q放＝mq可得，需要完全燃烧煤炭的质量

m＝eq\f(Q放,q)＝eq\f(1.2×1012J,3.0×107J/kg)＝4×104kg

4．0.61.29×10430%

5．解：(1)铲雪车做的功

W＝Pt＝100×103W×100s＝1×107J

铲雪车受到的平均牵引力

F＝eq\f(W,s)＝eq\f(1×107J,1×103m)＝1×104N

(2)由η＝eq\f(W,Q放)×100%可得，柴油完全燃烧释放的热量

Q放＝eq\f(W,η)＝eq\f(1×107J,40%)＝2.5×107J

由Q放＝mq可得，消耗柴油的质量

m油＝eq\f(Q放,q)＝eq\f(2.5×107J,4.0×107J/kg)＝0.625kg