2020人教版九年级上学期物理同步单元专题大培优：热机效率计算专题练习.docxVIP

九年级上学期同步单元专题大培优：热机效率计算专题练习

1.小武家新买了天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率为80%，准备测试使用。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为50L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到50L时洗衣机会自动停止注水。已知当时的自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为31℃，注水前天然气表的累计示数是2365.89m3，天然气的热值为3.2×107J/m3。水的比热容：4.2×103J/（kg℃），水的密度：1×103kg/m3

（1）天然气热水器工作时发生的能量转化：能转化为能

（2）请你计算注水后天然气表的累计示数变为多少？（小数点后保留两位）

（3）小武现使用该热水器洗澡，设定热水管出水温度为45℃，洗澡时感觉水温太高，需要从另一根冷水管中放出部分冷水进入出水管，然后与热水混合。若该热水器出水温度低于40℃热水器会停止出水。现控制出水管出水量一定，则调节冷水管出水质量和热水管出水质量之比不能高于多少？（不计热损失）

2.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图线。如图所示，若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/kg。求在6min内：

（1）煤完全燃烧产生的热量；

（2）水所吸收的热量；

（3）煤炉烧水时的热效率。

3.（2020·包河区一模）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72km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶时，发动机的功率为20kW.若小汽车行驶的路程为108km，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）汽车所受的阻力？

（2）消耗汽油的质量？

4.随着人们生活水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了普通百姓家中．一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0．07倍，该车按照以上速度行驶时油耗是8L/100km，已知汽车整车质量为1080kg。求：

（1）这时汽车发动机的输出功率是多少？

（2）该车按照以上速度在高速公路上匀速直线行驶时，则发动机的热机效率是多少？

（3）提高热机效率不仅节能减排，还可以减少用车成本。设家用小汽车一年行驶20000km，汽油价格每升7元。如果能把该车内燃机的效率提高2%，这辆小汽车一年可以节省多少汽油费？

5.（2020·凤翔县模拟）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质。若某台以93号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如下表所示。表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比。

（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中内能转化为机械能的冲程是图。

（2）汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少？

（3）汽车完成一个工作循环时，气缸内汽油和空气混合气体的质量是kg，气缸内汽油的质量是kg，燃料完全燃烧放出的热量是多少？

（4）当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？

6.现代生活中最重要的交通运输工具--汽车，与我们的生活走得越来越近了。

（1）汽油机的效率很低，主要原因之一是______________带走了大量的能量。

（2）某汽车的最低油耗可达0.2kg/(kw·h)，已知汽油的热值为4.6×107J/kg[提示：最低能耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/(kw·h)表示获得kw·h能量消耗0.2kg汽油，1kw·h=3.6×106J]。

①0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？

②该汽车发动机的效率最高可达多少？（计算结果保留整数）

=3\*GB3③近几年全球汽车保有量在迅速增长，小明在网上查知截止2011年底，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。每辆汽车每年平均耗油1.8t，汽车内燃机效率的平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%，请计算每辆汽车每年可以节约多少千克燃油。（计算结果保留整数）

7.表一是某同学家的太阳能热水器铭牌上的部分数据，表二是装满水时太阳能热水器的水温变化情况。

????表一

采光面积?

?容量

水箱尺寸?

效率?

支架材料

?2.5m2??

150L

Φ550mm×1500mm

50%

?锌彩板

???

?表二?

时刻

9：00

9：30

10：00

10：30

11：00

11：30

温度/℃