新人教版初三物理(全一册) 专题训练 关于内能利用的应用类型 重点习题练习复习课件

【点拨】飞机行驶 1 000 m，牵引力做的功为： W＝Fs＝9.2×104 N×1 000 m＝9.2×107 J；
因为 η＝WW总有，所以发动机做的功为： W 总＝Wη ＝9.22×51%07 J＝3.68×108 J； 汽油完全燃烧放出的热量为 Q 放＝W 总＝3.68×108 J，
因为 Q 放＝mq，所以消耗的汽油质量为 m＝Qq放＝43.6.6×81×0170J8/kJg＝8 kg； 这些汽油的体积：V＝mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ＝0.7×180k3 gkg/m3≈1.14×10－2 m3。
开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后
太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为
了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系
的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的
( C)
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
4．(2019·绥化)我国北方房屋中的“暖气”用水作为介质，是 因为水的_比__热__容___大；火箭用液态氢作为燃料，是因 为液态氢的___热__值___大。
2．如图所示实验装置，加热试管使水沸腾。 对观察到的现象分析正确的是( D ) A．玻璃管口冒出的“白气”是汽化成 的水蒸气 B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能 C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的 D．小叶轮转动，水的内能转化为叶轮的机械能
3．(2019·宁夏)2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为
由表中数据可知，飞机以 400 m/s 的速度巡航时，所受阻力为 4.8×104 N，由于匀速巡航，则阻力等于动力，故动力为 4.8×104 N， 则飞机发动机的输出功率： P＝Wt ＝Fts＝Fv＝4.8×104 N× 400 m/s＝1.92×107 W＝1.92×104 kW。
(3)若在飞机油箱中加满燃油，并且以500 m/s的速度巡航 时，飞机的最大航程约是多少千米？
8．(2019·郴州)用液化气灶烧水，把1.5 kg初温为20 ℃的 水加热到100 ℃，需要吸收的热量为________J。若 上述过程中完全燃烧了0.021 kg液化气，且只有 60% 的 热 量 被 水 吸 收 ， 则 液 化 气 的 热 值 为 ________J/kg。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)汽车发动机的效率。
Q＝m′q＝0.025 kg×6.4×107 J/kg＝1.6×106 J， η＝WQ＝71..26××110056 JJ＝45%。
13．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30 cm2，一个 冲程活塞在汽缸中移动的距离是50 mm，满负荷工作 时做功冲程的平均压强为9.0×105 Pa，飞轮1 min转 动1 800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求：
【答案】 9.2×107；8；1.14×10－2
12．(2019·青海)一辆以天然气为燃料的公交汽车质量为16 000 kg，轮胎与地面的总接触面积为400 cm2 。某次 行驶过程中，搭载的人员及物品共2 000 kg，所受阻 力为车总重的0.01 倍，40 s内匀速直线行驶了400 m ， 共消耗天然气0.025 kg (天然气完全燃烧，其热值为 6.4×107 J/kg)。针对此次行驶过程，求：
(1) 从 表 格 中 提 供 的 数 据 ， 可 得 出 的 结 论 是 ____不__同__燃__料__的__热__值__一__般__不__同_______； 【解析】由表中数据可以看出，不同燃料 的热值一般是不同的；
(2)质量相等的四种燃料完全燃烧后，放出的热量最少的是 ____酒__精________；
专题训练 关于内能利用的应用类型
1．(2019·北京)如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞 塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被 推出，管口出现大量“白气”。此实验中，主要是通 过做功改变物体内能的过程是(D ) A．试管变热的过程 B．水变热的过程 C．水变成水蒸气的过程 D．水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
(1)汽车对地面的压强； 解：F＝G＝mg＝(16 000 kg＋2 000 kg)×10 N/kg＝1.8×105 N， p＝FS＝410.08××1100－54Nm2＝4.5×106 Pa。
(2)汽车的功率；
公交汽车匀速直线行驶， F 牵＝f＝0.01G＝0.01×1.8×105 N＝1.8×103 N， W＝F 牵 s＝1.8×103 N×400 m＝7.2×105 J， P＝Wt ＝7.24×010s5 J＝1.8×104 W。
【点拨】水吸收的热量： Q 吸＝c 水 m 水 Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)× 1.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝5.04×105 J； 由题意可知，Q 吸＝Q 放×60%＝m 液化气 q 液化气×60%， 液化气的热值： q 液化气＝m液化Q气吸60%＝0.052.014k×g1×065 0J%＝4×107 J/kg。
10．(2018·衡阳)秦山核电站于1991年12月15日投入运行开 始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分 钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0 t，减排二氧 化碳约40.6 t、二氧化硫约0.2 t，氮氧化物约0.8 t。秦 山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约 5×1010 kW·h，是目前我国核电机组数量最多、堆型 品种最丰富、装机容量最大的核电基地。
【答案】 5.04×105；4×107
9．(2019·潍坊)一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体 时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用 字母λ表示。在标准大气压下，用一个热效率为40% 的酒精炉为热源，将500 g初温为0 ℃的冰全部熔化为 0 ℃的水，共燃烧了14 g酒精，酒精的热值为3× 107 J/kg。求：
功：W 总＝135 J×900＝121 500 J，汽油机的功率：P＝Wt总＝
121 500 60 s
J＝2
025
W。
14．(中考·威海)我国自主研制的某型新一代战斗机，它具 备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等 优异性能，该飞机最大起飞质量为37 t，最大飞行高 度达20 000 m，最大航行速度达2.5倍声速(合 3 060 km/h)，最大载油量为10 t，飞机航行时所受阻 力的大小与速度的关系见下表：
【解析】对于不同的燃料，完全燃烧相同的质 量，由公式Q＝mq知热值小的放出的热量少；
(3)若质量为4 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量为 1.32×108 J，则这种燃料可能是__柴__油____。
【点拨】这种燃料的热值：q＝Qm放＝1.324×k1g08 J＝3.3×107 J/kg， 查表可知，这种燃料可能是柴油。
(3)求煤炉加热水的热效率。 煤炉加热水的热效率：η＝QQ吸 放＝13..37474××11001111JJ≈36%。
11．(2019·泸州)截至2019年4月14日，泸州云龙机场已开 通31条航线。从云龙机场飞往北京的某航班在水平跑 道上加速的初始阶段，牵引力沿水平方向，大小为 9.2×104 N，经过的路程为1 000 m，则牵引力所做的 功为________J；若飞机发动机的效率为25%，在此 过程中，消耗的汽油为________kg，这些汽油的体积 为________m3。(取汽油的密度ρ＝0.7×103 kg/m3， 汽油的热值q＝4.6×107 J/kg)
5．目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车 使用前需要压缩存储气体，这一过程通过___做__功___的 方式使气体内能增加；开动时，释放的气体推动发动 机，将气体的内能转化为__机__械____能；此车紧急刹车 时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为 ____内____能。
6．根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题：
7.(2019·北海)汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是 水的__比__热__容__较大的缘故，汽油的热值是4.6×
107 J/kg，1 kg汽油完全燃烧放出的热量是_4_.6_×__1_0_7_J。 目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中， ___废__气___带走的能量最多，设法利用这部分能量，是 提高燃料利用率的重要措施。
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是 40%，有用功：W 有＝40%×Q＝40%×5×1011 J＝2×1011 J。根据 表格查出速度为 500 m/s 时的阻力为 7.5×104 N，故此时动力为 7.5×104 N，则：s＝WF′有＝72.5××1100114 JN≈2.7×106 m＝2.7×103 km。
(1)做功冲程燃气对活塞的平均压力；
解：(1)平均压力：F＝pS＝9.0×105 Pa×30× 10－4 m2＝2 700 N。
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功； 一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
W＝Fs＝2 700 N×50×10－3 m＝135 J。
(3)汽油机的功率。 汽油机 1 min 做功的次数：n＝1 8200次＝900 次，1 min 总共做的
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的 效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5× 107 J/kg。求： (1)飞机发动机完全燃烧10 t燃油获得的能量是多少焦？
解：(1)燃油完全燃烧放出的热量： Q＝mq＝104 kg×5×107 J/kg＝5×1011 J。
(2)当飞机以400 m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功 率是多少千瓦？
(1)冰熔化过程中吸收的热量；
解：(1)14 g酒精完全燃烧放出的热量： Q放＝qm＝3×107 J/kg×0.014 kg＝4.2×105 J， 冰熔化成水共吸收的热量： Q吸＝Q放×η＝4.2×105 J×40%＝1.68×105 J。
(2)在标准大气压下，冰的熔化热λ冰。
冰的熔化热： λ 冰＝mQ吸冰＝1.608.5×1k0g5 J＝3.36×105 J/kg。